一种高炉渣液态金属的换热装置的制作方法

本技术属于余热回收，具体属于一种高炉渣液态金属的换热装置。

背景技术：

1、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20世纪70年代后期开始，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。20世纪90年代后期开始，所述方法在国内钢铁厂商和相关研究科研院所机构实验室都做了大量试验，有些还做了中试试验，但都没能向工业生产推广在实验室阶段。冶金行业能源消耗巨大，仅2017年，中国钢铁行业液态熔渣产生量高达3亿吨，每吨熔渣含有显热相当于60kg标准煤。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。

技术实现思路

1、为了解决现有技术中存在的问题，本实用新型提供一种高炉渣液态金属的换热装置，解决困扰钢铁冶炼行业1500℃高炉渣水淬冷却将余热排空不能利用和污染大气的难题。

2、为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种高炉渣液态金属的换热装置，包括液态金属流通腔道回转机构包括换热辊筒、驱动齿轮，换热辊筒内部为液态金属腔道用于通入液态金属与换热辊筒外辊面的带状高炉渣换热，所述液态金属腔道中设置有隔腔金属条用于对液态金属腔道进行纵向分隔得到多个分隔液态金属腔道，分隔液态金属腔道的进口和出口均连接有一液态金属支管，进口处的多个液态金属支管均与换热辊筒的液态金属进口连通，出口处的多个液态金属支管均与换热辊筒的液态金属出口连通，所述驱动齿轮外接减速机用于驱动换热辊筒转动。

3、进一步的，还包括换热辊支撑结构，所述换热辊筒通过第一支座和第二支座支撑在所述换热辊支撑结构上，驱动齿轮固定在第二支座上。

4、进一步的，换热辊支撑结构为两个，换热辊支撑结构包括支撑机架、轴承座和轴承，轴承座设置在支撑机架上，轴承设置在轴承座中，两个轴承中分别设置有第一支座和第二支座。

5、进一步的，所述换热辊筒的液态金属进口处转动密封连接有液态金属导入装置，所述换热辊筒的液态金属出口处转动密封连接有液态金属导出装置。

6、进一步的，所述液态金属导入装置和液态金属导出装置为电磁泵。

7、进一步的，所述隔腔金属条包括四个，四个隔腔金属条将液态金属腔道纵向分隔成均等的四个相对的分隔液态金属腔道，液态金属通过四个液态金属支管通入换热辊筒的四个分隔液态金属腔中，四个分隔液态金属腔中的液态金属通过与出口处与四个分隔液态金属腔连通的液态金属支管送出。

8、进一步的，换热辊筒中还设置有钢芯筒用于增加辊筒筒体。

9、进一步的，所述换热辊筒的端面和筒面的跳动精度均为0.1mm～0.2mm，换热辊筒的材质为55cr钛材或316l不锈钢。

10、进一步的，带状高炉渣的厚度为10mm，带状高炉渣贴辊长度占辊周长三分之一。

11、进一步的，将低温液态金属经换热辊筒的液态金属进口送入分隔液态金属腔道中，低温液态金属与换热辊筒辊外表面的高炉渣进行传导和对流换热得到高温液态金属，高温液态金属经换热辊筒的液态金属出口排出。

12、与现有技术相比，本实用新型至少具有以下：

13、本实用新型提供一种高炉渣液态金属的换热装置，用于液态金属和高炉渣的换热，由于液态金属优异物性，导热系数大，液态区间大，可以通过传导和对流方式进行换热，通过在换热辊筒中设置分隔液态金属腔道，分隔液态金属腔道中液态金属快速流动通过换热辊筒内壁与辊面带状高炉渣进行传导和对流换热，换热效率高，本实用新型换热后的高温液态金属可以通过管路传递给下道工位蒸汽换热器，将高温蒸汽供用户使用，产生经济效益。

14、本实用新型换热装置使用时，可以用液态金属换出1500℃高炉渣的热量，每吨高炉渣可产生2.0mpa，214.5℃饱和蒸汽0.45t，可用于销售高温高压蒸汽或利用蒸汽发电，实现节能和减排双赢，实现社会效益和经济效益双丰收。

技术特征：

1.一种高炉渣液态金属的换热装置，其特征在于，包括液态金属流通腔道回转机构包括换热辊筒（6）、驱动齿轮（10），换热辊筒（6）内部为液态金属腔道用于通入液态金属与换热辊筒（6）外辊面的带状高炉渣换热，所述液态金属腔道中设置有隔腔金属条（12）用于对液态金属腔道进行纵向分隔得到多个分隔液态金属腔道，分隔液态金属腔道的进口和出口均连接有一液态金属支管，进口处的多个液态金属支管均与换热辊筒（6）的液态金属进口连通，出口处的多个液态金属支管均与换热辊筒（6）的液态金属出口连通，所述驱动齿轮（10）外接减速机用于驱动换热辊筒（6）转动。

2.根据权利要求1所述的一种高炉渣液态金属的换热装置，其特征在于，还包括换热辊支撑结构，所述换热辊筒（6）通过第一支座（5）和第二支座（9）支撑在所述换热辊支撑结构上，驱动齿轮（10）固定在第二支座（9）上。

3.根据权利要求2所述的一种高炉渣液态金属的换热装置，其特征在于，换热辊支撑结构为两个，换热辊支撑结构包括支撑机架（1）、轴承座（2）和轴承（3），轴承座（2）设置在支撑机架（1）上，轴承（3）设置在轴承座（2）中，两个轴承（3）中分别设置有第一支座（5）和第二支座（9）。

4.根据权利要求1所述的一种高炉渣液态金属的换热装置，其特征在于，所述换热辊筒（6）的液态金属进口处转动密封连接有液态金属导入装置（4），所述换热辊筒（6）的液态金属出口处转动密封连接有液态金属导出装置（8）。

5.根据权利要求4所述的一种高炉渣液态金属的换热装置，其特征在于，所述液态金属导入装置（4）和液态金属导出装置（8）为电磁泵。

6.根据权利要求1所述的一种高炉渣液态金属的换热装置，其特征在于，所述隔腔金属条（12）包括四个，四个隔腔金属条（12）将液态金属腔道纵向分隔成均等的四个相对的分隔液态金属腔道，液态金属通过四个液态金属支管通入换热辊筒（6）的四个分隔液态金属腔中，四个分隔液态金属腔中的液态金属通过与出口处与四个分隔液态金属腔连通的液态金属支管送出。

7.根据权利要求1所述的一种高炉渣液态金属的换热装置，其特征在于，换热辊筒（6）中还设置有钢芯筒（7）用于增加辊筒筒体。

8.根据权利要求1所述的一种高炉渣液态金属的换热装置，其特征在于，所述换热辊筒（6）的端面和筒面的跳动精度均为0.1 mm～0.2mm，换热辊筒（6）的材质为55cr钛材或316l不锈钢。

9.根据权利要求1所述的一种高炉渣液态金属的换热装置，其特征在于，带状高炉渣的厚度为10mm，带状高炉渣贴辊长度占辊周长三分之一。

技术总结
本技术提供一种高炉渣液态金属的换热装置，包括液态金属流通腔道回转机构包括换热辊筒、驱动齿轮，换热辊筒内部为液态金属腔道用于通入液态金属与换热辊筒外辊面的带状高炉渣换热，所述液态金属腔道中设置有隔腔金属条用于对液态金属腔道进行纵向分隔得到多个分隔液态金属腔道，分隔液态金属腔道的进口和出口均连接有一液态金属支管，进口处的多个液态金属支管均与换热辊筒的液态金属进口连通，出口处的多个液态金属支管均与换热辊筒的液态金属出口连通，所述驱动齿轮外接减速机用于驱动换热辊筒转动。本技术换热装置解决了困扰钢铁冶炼行业1500℃高炉渣水淬冷却将余热排空不能利用和污染大气的难题。

技术研发人员：陈力群,陈学西,杨养楼
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：20221214
技术公布日：2024/1/12