[发明专利]高炉渣产生水蒸气的系统及方法

说明书

技术领域

本发明属于高炉炼铁技术领域，具体涉及一种高炉渣产生水蒸气的系统及方法。

背景技术

高炉冶炼能耗占整个钢铁生产能耗的59％左右，是钢铁厂第一耗能工序。高炉在冶炼过程中产生大量高温炉渣，通常用水淬的方法将高炉渣快速冷却，但水淬过程产生的低温冲渣水余热品位较低，且含有多种无机盐及水垢而难以余热回收利用，造成能源浪费。据统计每生产1t铁水产生约0.3～0.6t的1450-1650℃的高炉渣，每吨高炉渣约含有1260～1880MJ的热量。在我国北方已经将高炉冲渣水热量用于建筑取暖，取得良好的经济效益，但是高炉冲渣水对换热器的腐蚀问题，缩短了换热器的使用寿命，而在非取暖的季节以及南方的高炉冲渣水基本没有得到应用。此外高炉出渣是间歇性的，这对高炉渣余热利用也带来不便。

发明内容

本发明实施例提供一种高炉渣产生水蒸气的系统及方法，至少可解决现有技术的部分缺陷。

本发明实施例涉及一种高炉渣产生水蒸气的系统，包括缓冲罐、粒化塔及换热机构；所述缓冲罐的入口承接由高炉排出的炉渣，出口端与所述粒化塔的炉渣入口连通；所述粒化塔上设有粒化水入口、水蒸气出口及炉渣出口，由所述粒化水入口喷入的粒化水对由所述炉渣入口排入的炉渣进行水淬并产生水蒸气，所述水蒸气出口通过蒸汽管路与所述换热机构连通。

作为实施例之一，所述缓冲罐内通过隔板分隔为进料腔和均压腔，所述进料腔与所述均压腔底部导通，所述进料腔上部设置有炉渣承接口，所述均压腔上部通过分支蒸汽管道与所述水蒸气出口连通。

作为实施例之一，所述系统还包括循环水储池，所述循环水储池与所述粒化水入口连接；水蒸气在换热机构内换热冷凝后产生的冷凝水排入所述循环水储池。

作为实施例之一，所述换热机构包括至少一级换热装置。

作为实施例之一，所述换热机构包括沿水蒸气流通方向依次连接的余热利用换热器和冷却器，所述冷却器的冷媒采用粒化水，所述冷却器的两个介质出口均与所述循环水储池连接。

作为实施例之一，所述冷却器的冷媒进入温度为20～25℃，所述冷却器的两种介质排出的温度均在37～45℃范围内。

作为实施例之一，水蒸气在换热机构内换热冷凝后产生的冷凝水温度在37～45℃范围内。

作为实施例之一，所述粒化塔内设有用于检测粒化水液位的液位检测机构、用于检测塔 内压力的压力检测机构及用于检测塔内水蒸气温度的温度检测机构。

本发明实施例涉及一种高炉渣产生水蒸气的方法，所述方法为：

由缓冲罐承接来自高炉的炉渣，并通过缓冲罐底部的排料阀连续地向粒化塔内排入炉渣；

向粒化塔内喷入粒化水对炉渣进行水淬以粒化炉渣并产生水蒸气，粒化的炉渣渣水分离后排出粒化塔，水蒸气通过蒸汽管路导入换热机构进行余热利用，水蒸气在换热机构内换热冷凝后产生的冷凝水作为粒化水送入粒化塔内循环使用；

其中，实时监测粒化塔内的粒化水液位、塔内压力及塔内水蒸气温度，通过控制所述排料阀的开度、所述蒸汽管路上的流量控制阀门开度及向粒化塔内喷入的粒化水水量，使粒化塔内的粒化水持续处于沸腾状态，并产生温度及流量稳定的饱和蒸汽。

作为实施例之一，水蒸气在换热机构内换热冷凝后产生的冷凝水温度在37～45℃范围内。

本发明实施例至少实现了如下有益效果：通过水的相变换热实现高炉渣的冷却，减少了高炉冲渣水的用量，有利于节水；通过水蒸气作为热量传递载体，避免了高炉冲渣水里的杂质对换热器及管道的结垢、腐蚀；通过设置缓冲罐可解决由于高炉不连续的出渣造成的水蒸气产生不稳定的情况，使得粒化塔内的冲渣连续化，从而可在粒化塔内持续地产生水蒸气，便于高炉渣的余热利用。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为本发明实施例提供的高炉渣产生水蒸气的系统的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。