[发明专利]液态炉渣余热回收装置和利用该装置回收炉渣余热的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于高炉冶炼过程中高温炉渣中后续处理装置，特别是涉及液态炉渣余热回收装置。

本发明还涉及利用上述液态炉渣余热回收装置对液态高温炉渣回收炉渣余热的方法。

背景技术

钢铁企业余热资源主要集中在炼焦、烧结、炼铁、炼钢和热轧工序，表现为产品余热、烟气余热、废渣显热及冷却水显热等。为了将氧化铁还原成为金属铁，理论上大约只需要150-250千克标准煤/吨铁（kgce/t_Fe）能量。目前一些现代化的钢铁厂，实际上的煤炭消耗大约在700kgce/t_Fe左右。多花费的500kgce/t_Fe能源消耗主要是由于两个原因造成：一个是热力学原因，即为了将氧化态的铁还原，高炉尾气中必须具有一定的还原势；另一个是为了将金属铁与杂质分离，而分离必须在高温液态下进行。

在高炉冶炼中，主要能量的携带者有以下三种，即：

1）具有一定潜能的气体，这部分能量约占可回收热量的25%左右。目前高炉煤气热值较低，约为850kCal/m³，一般回收利用水平还不够高，大多自用。要提高热值水平，需要进行富氧处理，或掺入高热值气体，如天然气或焦炉煤气，使热值至少达到1500-2000kCal/m³以上。

2）低温余热气体，可采用斯特林（Stirling）方式回收其余热。也可采用余热锅炉方式回收蒸汽或热水。

3）高温的液体和固体，包括高温铁水、炉渣等。这部分能量约占可回收热量的70-75%左右。现阶段，铁水余热的回收利用实现起来较为困难。相对而言，液态炉渣的热量回收利用则较为容易。

高炉渣的出炉温度在1400-1550℃之间，含有大量显热，具有很高的余热回收潜力。而我国的高炉渣有90%以上采用水淬法制取水渣，用于水泥原料等，而炉渣热量基本全部散失。国内高炉渣余热回收利用仅限于冲渣水余热供暖，余热回收率低，且受时间和地域限制。在夏季和无取暖设施的南方地区无法利用这部分能量。

发明内容

本发明是为了解决现有技术中的不足而完成的，本发明的目的是提供一种能够有效回收高炉炉渣的热量，并所得的蒸汽可以直接用于汽轮机发电，有效节省能源，使得发电无需燃料，无污染的液态炉渣余热回收装置。

本发明的液态炉渣余热回收装置，包括过热蒸汽发生器、蒸发器、破碎机、保温炉渣运输器和炉渣运送装置，所述破碎机位于所述蒸发器上方且两者连通，所述蒸发器与所述过热蒸汽发生器之间通过蒸汽通道形成循环蒸汽循环回路，所述过热蒸汽发生器的上游设有蒸汽加压装置和与去离子水进行换热的换热器，所述过热蒸汽发生器的下游设有换热器，所述过热蒸汽发生器内有液态炉渣，所述加压后的蒸汽由下至上进入所述过热蒸汽发生器内与所述液态炉渣接触换热并形成固态炉渣，所述保温炉渣运输器运输所述过热蒸汽发生器内的固态炉渣至破碎机，所述蒸发器顶部设置喷水装置，所述炉渣运送装置位于所述蒸发器下方。

本发明的液态炉渣余热回收装置还可以是：

所述过热蒸汽发生器包括壳体、位于壳体内的渣箱、位于所述壳体与所述渣箱之间的蒸汽管，所述蒸汽管的进气端与换热器连通，所述蒸汽管的出气端与汽轮机发电装置连接。

所述过热蒸汽发生器内的渣箱设置可打开的盖板和底板，所述盖板与所述底板上均设有供循环蒸汽进入渣箱内部的开口孔。

所述渣箱的上部尺寸小于所述渣箱的下部尺寸。

所述渣箱内壁上设置加固板。

所述渣箱外部设置翅片。

所述蒸汽通道为蛇形管或圆管。

所述保温炉渣运输器包括运力车和位于所述运力车上的保温箱。

所述破碎机为对辊式破碎机。