[发明专利]一种高炉淬渣蒸汽余热利用及消白系统和方法

说明书

本发明提供了一种高炉淬渣蒸汽余热利用及消白系统，包括冷凝塔、脱水转鼓、一级换热器、二级换热器和热水槽，冷凝塔顶部设有冷凝喷嘴组件和除雾器，冷凝塔下部连接渣沟和粒化箱，一级换热器位于冷凝塔内，将冷凝塔分为上下两部分，一级换热器蒸汽进口与一级换热器以下部分相连，其蒸汽出口通过管道风机与二级换热器进气口相连，二级换热器出气口与一级换热器以上部分相连，冷凝塔底部与脱水转鼓的进料口相连，脱水转鼓顶部与一级换热器以下部分相连，脱水转鼓出水口与热水槽相连。该发明采用两级蒸汽换热，降低蒸汽的温度和饱和湿度；同时对降温后的蒸汽再进行冷凝处理，有效减小排放的蒸汽量和喷淋水的消耗，实现了蒸汽资源的回收利用。

技术领域

本发明属于高炉淬渣蒸汽处理技术领域，具体涉及一种高炉淬渣蒸汽余热利用及消白系统和方法。

背景技术

高炉渣是钢铁工业最主要的副产品，吨铁产生约300kg高炉渣，冶炼出渣温度约1450℃，是非常优质的热源。目前，国内外高炉熔渣的处理方法主要采用水淬法，利用水将熔渣冲击破碎，成为渣粒，而采用水淬工艺，炉渣高温余热的40～60%被转化为蒸汽的低温余热，并且由于淬渣蒸汽中含有H₂S和SO₂，对周边的设备和钢结构有很强的腐蚀性，形成白色的蒸汽污染。

目前，在高炉生产中，冲渣水与高温熔渣接触产生的蒸汽，大部分通过烟囱在高空排放进入大气，仅有小部分通过蒸汽冷凝方式进行了回收，但蒸汽携带的热量，却几乎没有回收。对淬渣蒸汽消白可采用直接用水喷淋进行冷凝处理，但由于蒸汽量太大，喷淋水消耗大，导致浪费大量新水。此外，如果利用除湿机等设备对冲渣蒸汽进行除湿消白，同样由于蒸汽量太大，耗电量将十分惊人。

由于国内外钢铁行业缺少成熟的高炉淬渣蒸汽消白技术，采用常规的消白方法，投资很大。因此，有必要开发低成本的高炉淬渣蒸汽消白技术，研究新的节能消白方法，既能利用蒸汽的低温余热，又能减少淬渣蒸汽造成的环境污染，回收蒸汽。

发明内容

本发明的目的是提供一种高炉淬渣蒸汽余热利用及消白系统，既能有效利用淬渣蒸汽余热，又能有效消除淬渣蒸汽排放。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种高炉淬渣蒸汽余热利用及消白系统，包括冷凝塔、脱水转鼓、一级换热器、二级换热器和热水槽，所述冷凝塔顶部设有冷凝喷嘴组件和除雾器，所述冷凝塔下部连接供高炉熔渣进入的渣沟，且渣沟的末端设有粒化箱，所述一级换热器位于冷凝塔内，将冷凝塔分为上下两部分，所述渣沟和粒化箱位于一级换热器下方，所述一级换热器的蒸汽进口与冷凝塔的一级换热器以下部分相连，其蒸汽出口通过管道风机与所述二级换热器的进气口相连，所述二级换热器的出气口与所述冷凝塔的一级换热器以上部分相连，所述冷凝塔底部与所述脱水转鼓的进料口相连，所述脱水转鼓顶部与冷凝塔的一级换热器以下部分相连，所述脱水转鼓的底部出水口与所述热水槽相连。

进一步的，所述一级换热器的空气进口外接风机，其空气出口与冷凝塔顶部相连。

进一步的，所述一级换热器于冷凝塔内倾斜布置，且一级换热器底端通过管道连接至冷凝塔外部。

进一步的，所述二级换热器的液体出口与所述热水槽相连。

进一步的，所述一级换热器和二级换热器均采用间壁式换热器。

进一步的，所述除雾器采用丝网除雾器。

进一步的，上述高炉淬渣蒸汽余热利用及消白系统还包括冷却塔，所述热水槽的出水口通过回水泵与冷却塔的进水口相连，所述冷却塔的出水口分三段并联管路分别与粒化箱、冷凝喷嘴组件、二级换热器相连。

另外，本发明还提供了采用上述高炉淬渣蒸汽余热利用及消白系统的消白方法，包括如下过程：

高炉熔渣经粒化箱冲渣粒化后产生渣水和淬渣蒸汽，淬渣蒸汽先于一级换热器内进行气-气换热，再由冷凝塔引出至二级换热器进行气-水换热，降低淬渣蒸汽温度和饱和湿度；