一种高炉渣粒化脉冲流化冷却装置的制作方法

1.本实用新型涉及高炉渣粒化及余热回收技术领域，特别涉及一种高炉渣粒化脉冲流化冷却装置。


背景技术：

2.高炉熔渣是钢铁厂内高品质余热资源，含热量高，而且每年高炉渣的产量巨大。目前全世界高炉炼铁几乎大部使用熔渣水淬工艺，该工艺方案无法充分回收高炉渣中的高温热能，并且造成了水资源的浪费，同时也会造成对环境的污染。因此干法粒化高炉熔渣技术得到世界各国钢铁厂商和相关研究机构的广泛关注和大力开发。其中，利用高速旋转的转盘将置入其中的高炉渣离散成渣的方法成为主流，所述方法称为离心粒化法。所述方法是通过离心力的作用使高炉熔渣从转盘边缘被抛离出去，从而将高炉熔渣机械粒化。对于高品质余热资源的液态熔渣显热，目前还没有成熟回收技术，大量显热能量白白耗散，节能减排潜力十分巨大。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的在于提供一种高炉渣粒化脉冲流化冷却装置，以解决高品质余热资源的液态熔渣显热回收技术不成熟的问题。
4.为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：
5.一种高炉渣粒化脉冲流化冷却装置，包括流化冷却腔体、水冷壁换热单元、热传导单元、气体脉冲单元、流化风产生单元和排渣单元；水冷壁换热单元设置在流化冷却腔体的内侧壁上，流化冷却腔体的内底部设置热传导单元，流化冷却腔体的底部连接流化风产生单元，流化冷却腔体的的顶端设置有出口；气体脉冲单元连接在流化风产生单元上；排渣单元连接在流化冷却腔体底部。
6.进一步的，水冷壁换热单元包括水冷壁和水冷壁汽包；水冷壁设置在流化冷却腔体内侧壁，水冷壁汽包设置在流化冷却腔体外侧；水冷壁的上下两端通过连接管连接到水冷壁汽包。
7.进一步的，热传导单元包括密相区埋管、下降管、上升管和埋管汽包；密相区埋管设置在流化冷却腔体内底部，密相区埋管的一端连接下降管，另一端连接上升管，流化冷却腔体的外侧下降管和上升管连接，且连接处设置有埋管汽包。
8.进一步的，密相区埋管呈s型。
9.进一步的，密相区埋管下部焊接有埋管防磨板。
10.进一步的，流化风产生单元包括流化罗茨风机、流化风室、风帽和布风板；流化风室设置在流化冷却腔体的底部，且与流化冷却腔体连通，流化风室出口处设置有风帽和布风板；流化罗茨风机通过管道连接流化风室。
11.进一步的，气体脉冲单元包括气源、调压器和脉冲电磁阀；气源、调压器和脉冲电磁阀依次连接，脉冲电磁阀出口连接流化风室。
12.进一步的，排渣单元包括排渣管、高温卸料阀和卸料出口；若干排渣管连接到高温卸料阀，高温卸料阀连接卸料出口。
13.进一步的，流化冷却腔体内部上方设置有渣粒喷射口；流化冷却腔体的顶端出口处设置有烟道。
14.与现有技术相比，本实用新型有以下技术效果：
15.本实用新型增加的压缩空气是周期变量脉冲风，对红渣粒强化对流换热，防止密相区红渣粒可能产生粘结，加速渣粒冷却速度，保证高炉渣粒玻璃相转化率大于95％，从而提高高炉渣粒商品价值；
16.本实用新型采用流化床耐磨盘型埋管转换热器对渣粒余热进行回收，包含水冷壁换热单元、热传导单元、气体脉冲单元、流化风产生单元，使用渣粒喷射口射流破碎粒化渣粒玻璃化率高，渣粒商用价值高，渣粒余热回收率高。本装置占地面积小，适用性广泛。
17.本实用新型密相区埋管下部焊接埋管防磨板，防磨板耐高温、耐腐蚀、耐渣粒磨蚀，保护密相区埋管免渣粒冲击磨刷腐蚀，延长密相区埋管使用寿命。
附图说明
18.图1为本实用新型结构示意图；
19.图2为埋管侧视图。
20.其中：
21.21流化罗茨风机、20埋管防磨板、19流化风室、18调压器、17气源、16脉冲电磁阀、15流化冷却床、14下降管、13上升管、12埋管汽包、11烟道、10水冷壁汽包、9渣粒喷射口、8红渣粒、7密相区埋管、6流化风、5风帽、4布风板、3排渣管、2高温卸料阀、1卸料出口。
具体实施方式
22.以下结合附图对本实用新型进一步说明：
23.请参阅图1，一种高炉渣粒化脉冲流化冷却装置，包括21流化罗茨风机、20埋管防磨板、19流化风室、18调压器、17气源、16脉冲电磁阀、15流化冷却床、14下降管、13上升管、12埋管汽包、11烟道、10水冷壁汽包、9渣粒喷射口、8红渣粒、7密相区埋管、6流化风、5风帽、4布风板、3排渣管、2高温卸料阀、1卸料出口。
24.流化罗茨风机21流化风进入流化风室19，流化风由流化风6、风帽5、布风板4进入流化冷却床15内，流化风与炉内渣粒以对流方式换热，
25.换热产生高温烟气部分与水冷壁换热，产生蒸汽进入水冷壁汽包，部分烟气由烟道11排入余热锅炉受热面；
26.红渣粒8与密相区埋管7以传导方式产生蒸汽，通过上升管13进入埋管汽包12储放蒸汽；
27.密相区埋管7下部焊接埋管防磨板20，其材质cr20ni14si2，防磨板耐高温、耐腐蚀、耐渣粒磨蚀，保护密相区埋管免渣粒冲击磨刷腐蚀，延长密相区埋管使用寿命；
28.高温渣粒的温度1500摄氏度，密相区埋管7内设置有除盐水，密相区高温渣粒与密相区埋管7内的除盐水传导换热，将高温渣粒中的热量以辐射和传导方式传给除盐水，使水吸热气化产生饱和蒸汽进入埋管汽包12。
29.气源17压缩空气进入调压器18、脉冲电磁阀16，进一步脉冲压缩空气通过布风板4、风帽5进入流化冷却床内15，增加的压缩空气是周期变量脉冲风，对红渣粒8强化对流换热，防止密相区红渣粒可能产生粘结，加速渣粒冷却速度，保证高炉渣粒玻璃相转化率大于95％，从而提高高炉渣粒商品价值。


技术特征：
1.一种高炉渣粒化脉冲流化冷却装置，其特征在于，包括流化冷却腔体、水冷壁换热单元、热传导单元、气体脉冲单元、流化风产生单元和排渣单元；水冷壁换热单元设置在流化冷却腔体的内侧壁上，流化冷却腔体的内底部设置热传导单元，流化冷却腔体的底部连接流化风产生单元，流化冷却腔体的顶端设置有出口；气体脉冲单元连接在流化风产生单元上；排渣单元连接在流化冷却腔体底部。2.根据权利要求1所述的一种高炉渣粒化脉冲流化冷却装置，其特征在于，水冷壁换热单元包括水冷壁和水冷壁汽包(10)；水冷壁设置在流化冷却腔体内侧壁，水冷壁汽包(10)设置在流化冷却腔体外侧；水冷壁的上下两端通过连接管连接到水冷壁汽包(10)。3.根据权利要求1所述的一种高炉渣粒化脉冲流化冷却装置，其特征在于，热传导单元包括密相区埋管(7)、下降管(14)、上升管(13)和埋管汽包(12)；密相区埋管(7)设置在流化冷却腔体内底部，密相区埋管(7)的一端连接下降管(14)，另一端连接上升管(13)，流化冷却腔体的外侧下降管(14)和上升管(13)连接，且连接处设置有埋管汽包(12)。4.根据权利要求1所述的一种高炉渣粒化脉冲流化冷却装置，其特征在于，密相区埋管(7)呈s型。5.根据权利要求1所述的一种高炉渣粒化脉冲流化冷却装置，其特征在于，密相区埋管下部焊接有埋管防磨板(20)。6.根据权利要求1所述的一种高炉渣粒化脉冲流化冷却装置，其特征在于，流化风产生单元包括流化罗茨风机(21)、流化风室(19)、风帽(5)和布风板(4)；流化风室(19)设置在流化冷却腔体的底部，且与流化冷却腔体连通，流化风室(19)出口处设置有风帽(5)和布风板(4)；流化罗茨风机(21)通过管道连接流化风室(19)。7.根据权利要求6所述的一种高炉渣粒化脉冲流化冷却装置，其特征在于，气体脉冲单元包括气源(17)、调压器(18)和脉冲电磁阀(16)；气源(17)、调压器(18)和脉冲电磁阀(16)依次连接，脉冲电磁阀(16)出口连接流化风室(19)。8.根据权利要求1所述的一种高炉渣粒化脉冲流化冷却装置，其特征在于，排渣单元包括排渣管(3)、高温卸料阀(2)和卸料出口(1)；若干排渣管(3)连接到高温卸料阀(2)，高温卸料阀(2)连接卸料出口(1)。9.根据权利要求1所述的一种高炉渣粒化脉冲流化冷却装置，其特征在于，流化冷却腔体内部上方设置有渣粒喷射口(9)；流化冷却腔体的顶端出口处设置有烟道(11)。

技术总结
一种高炉渣粒化脉冲流化冷却装置，包括流化冷却腔体、水冷壁换热单元、热传导单元、气体脉冲单元、流化风产生单元和排渣单元；水冷壁换热单元设置在流化冷却腔体的内侧壁上，流化冷却腔体的内底部设置热传导单元，流化冷却腔体的底部连接流化风产生单元，流化冷却腔体的的顶端设置有出口；气体脉冲单元连接在流化风产生单元上；排渣单元连接在流化冷却腔体底部。本实用新型采用流化床耐磨盘型埋管转换热器对渣粒余热进行回收，包含水冷壁换热单元、热传导单元、气体脉冲单元、流化风产生单元，使用渣粒喷射口射流破碎粒化渣粒玻璃化率高，渣粒商用价值高，渣粒余热回收率高。本装置占地面积小，适用性广泛。适用性广泛。适用性广泛。


技术研发人员：陈力群 陈学西 杨养楼 周保平
受保护的技术使用者：陕西驭腾能源环保科技股份有限公司
技术研发日：2022.07.28
技术公布日：2023/1/3