CN106969639A - 一种箱式烧结矿余热回收装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种箱式烧结矿余热回收装置，包括立式箱体、锥形料斗、换热流动淌板和供气装置；所述立式箱体顶部设进料口，底部设锥形料斗，锥形料斗的底部设出料口；供气装置设于锥形料斗内，供气装置底部设循环气体入口，顶部设环形出气口；立式箱体上部一侧设循环气体出口；立式箱体沿高向设有多层交错布置的换热流动淌板，形成“之”字形烧结矿流动通道。本发明具有操作连续稳定、气密性好、换热效率高、系统阻力小、余热回收品质高的优点。
Description
技术领域
本发明涉及烧结矿余热回收技术领域，尤其涉及一种箱式烧结矿余热回收装置。
背景技术
钢铁工业是国民经济的重要基础产业，能源消耗量约占全国工业总能耗的15％，钢铁生产过程中，烧结工序的能耗位居第二，一般为钢铁企业总能耗的10％～12％，节能潜力巨大。
目前，烧结矿是利用空气作为介质经带式冷却机或环式冷却机进行冷却，烧结矿在冷却过程中将热量转移至烟气，烟气温度在100℃～400℃之间。其中，带冷机及环冷机Ⅰ、Ⅱ段产生的高温烟气(270℃～450℃)可用于余热锅炉产生低压蒸汽，而Ⅲ段以后的低温烟气因回收困难大多被直接放散。
现有的热结矿余热回收工艺主要存在以下缺点：
1)热能回收效率低；随着烧结矿在冷却机上的不断冷却，所得到烟气的温度在不断降低，相应烟气热能的品质(值)在不断降低，仅Ⅰ、Ⅱ段取风的烟气可用于产生蒸汽，其它段烟气因热能所含有效功较少，不利于回收，只能选择直接排放。
2)系统气密性较差；大部分带式冷却机和环式冷却机的受结构限制，系统气密性相对较差，造成部分烟气逸散，因烟气温度偏高且夹带烧结矿粉尘易对环境造成污染，且对安全生产造成隐患。
发明内容
本发明提供了一种箱式烧结矿余热回收装置，具有操作连续稳定、气密性好、换热效率高、系统阻力小、余热回收品质高的优点。
为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案实现：
一种箱式烧结矿余热回收装置，包括立式箱体、锥形料斗、换热流动淌板和供气装置；所述立式箱体顶部设进料口，底部设锥形料斗，锥形料斗的底部设出料口；供气装置设于锥形料斗内，供气装置底部设循环气体入口，顶部设环形出气口；立式箱体上部一侧设循环气体出口；立式箱体沿高向设有多层交错布置的换热流动淌板，形成“之”字形烧结矿流动通道。
所述立式箱体的横截面为长方形，换热流动淌板的一端固定或铰接于长方形的短边侧，另一端向立式箱体内下方倾斜。
所述换热流动淌板的倾斜角为0～80°，该倾斜角固定或可调。
所述换热流动淌板为多孔板状结构或多孔履带结构，换热流动淌板为多孔履带结构时履带由驱动装置驱动。
所述换热流动淌板的上方设有导料刮板或导料辊轴，导料刮板或导料辊辊的两端与立式箱体侧壁可转动连接，其中一端伸出立式箱体外连接导料驱动装置。
所述立式箱体的上部与循环气体出口相对的一侧设空气吸入口；立式箱体的上部、中部和下部分别设有事故氮气补充入口；立式箱体的中部还设有回流气体入口。
所述进料口下方、第一层换热流动淌板的上方设接料滑槽，用于接收进料口倾入的热烧结矿并将其均匀分布于第一层换热流动淌板上。
所述立式箱体的内壁衬有耐火隔热材料层或隔热衬板。
所述立式箱体分上、中、下三段设置水冷壁，上段水冷壁和中段水冷壁用于降低循环气体出口温度，下段水冷壁用于降低烧结矿出口温度。
所述立式箱体进料口上方设烧结矿缓冲仓。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1)热烧结矿通过多层换热流动淌板均匀分布且缓慢下行，与逆向换热的循环气体接触时间长、换热充分，能够提高烟气的排出温度，最大限度回收烧结矿的有效热能，提高余热利用效率；
2)采用立式箱形结构，提高了烧结矿余热回收装置的严密性，减少冷却介质向外部环境泄流从而导致的热能损失，同时避免粉尘随烟气扩散到大气环境中。
附图说明
图1是本发明所述箱式烧结矿余热回收装置的结构示意图。
图2是图1中的I部放大图一(换热流动淌板上方设导料辊轴)。
图3是图1中的I部放大图二(换热流动淌板上方设导料刮板)。
图4是图1中的II部放大图一(换热流动淌板采用多孔板状结构)。
图5是图1中的II部放大图二(换热流动淌板采用多孔履带结构)。
图中：1.立式箱体 2.进料口 3.循环气体出口 4.供气装置 5.锥形料斗 6.出料口 7.烧结矿缓冲仓 8.排料装置 9.接料滑槽 10.换热流动淌板 11.空气吸入口 12.回流气体入口 13.事故氮气补充入口 14.导料辊轴 15.导料刮板 16.循环气体入口
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明：
如图1所示，本发明所述一种箱式烧结矿余热回收装置，包括立式箱体1、锥形料斗5、换热流动淌板10和供气装置4；所述立式箱体1顶部设进料口2，底部设锥形料斗5，锥形料斗5的底部设出料口6；供气装置4设于锥形料斗1内，供气装置4底部设循环气体入口16，顶部设环形出气口；立式箱体1上部一侧设循环气体出口3；立式箱体1沿高向设有多层交错布置的换热流动淌板10，形成“之”字形烧结矿流动通道。
所述立式箱体1的横截面为长方形，换热流动淌板10的一端固定或铰接于长方形的短边侧，另一端向立式箱体1内下方倾斜。
所述换热流动淌板10的倾斜角为0～80°，该倾斜角固定或可调。
如图4、图5所示，所述换热流动淌板10为多孔板状结构或多孔履带结构，换热流动淌板10为多孔履带结构时履带由驱动装置驱动。
如图2、图3所示，所述换热流动淌板10的上方设有导料刮板15或导料辊轴14，导料刮板15或导料辊辊14的两端与立式箱体1侧壁可转动连接，其中一端伸出立式箱体1外连接导料驱动装置。
所述立式箱体1的上部与循环气体出口3相对的一侧设空气吸入口11；立式箱体1的上部、中部和下部分别设有事故氮气补充入口13；立式箱体1的中部还设有回流气体入口12。
所述进料口2下方、第一层换热流动淌板10的上方设接料滑槽9，用于接收进料口2倾入的热烧结矿并将其均匀分布于第一层换热流动淌板10上。
所述立式箱体1的内壁衬有耐火隔热材料层或隔热衬板。
所述立式箱体1分上、中、下三段设置水冷壁，上段水冷壁和中段水冷壁用于降低循环气体出口温度，下段水冷壁用于降低烧结矿出口温度。
所述立式箱体进料口2上方设烧结矿缓冲仓7。
本发明所述箱式烧结矿余热回收装置采用内气固两相换热实现烧结矿余热回收，其工作原理类似于“精馏塔”气液两相换热过程；固相(热烧结矿)自立式箱体1顶部倾入，在重力或外加推力作用下沿多层换热流动淌板10逐层向下移动，最终在锥形料斗5内堆积出一定厚度的烧结矿料层；循环气体由底部供气装置4上的循环气体入口16进入，经过供气装置4顶部的环形出气口均匀布气；循环气体向上穿透锥形料斗5内堆积的烧结矿料层完成一次换热过程，然后逐层穿透换热流动淌板10上的烧结矿层或沿“之”字形烧结矿流动通道与热烧结矿接触完成二次换热过程，换热后的循环气体到达立式箱体1上部，由循环气体出口3流出送往除尘系统，除尘后的高温气体一小部分通过回流气体入口12送回立式箱体1内，大部分经换热降温后作为循环气体送入供气装置5上的循环气体入口16。
所述供气装置4的环形出气口上方设风帽，防止烧结矿进入。
所述进料口2下方设置接料滑槽9，用以承接自顶部倾入的热烧结矿并吸收热烧结矿下落时产生的冲击力，同时能够使热烧结矿均匀的分布于第一层换热流动淌板10上。
所述换热流动淌板10可以为多孔板状结构或多孔履带结构，换热流动淌板10的倾斜角为0°～80°，工作时，该倾斜角可以为固定值，也可以通过机械驱动使之绕铰接点转动，根据生产需要进行在线调节，且每层换热流动淌板10的倾斜角可以不同。
换热流动淌板10上方设置的导料刮板15或导料辊轴14用以帮助烧结矿顺利移动下行，防止发生堵料现象。
所述立式箱体1的上、中、下部分别设置有事故氮气补充入口13，用于调节立式箱体1内的压力和温度分布，应对包括循环气体出口温度过高、循环气体中可燃成分过高或开停工、检修等特殊工况。
所述立式箱体1的中部还设有回流气体入口12，用于将除尘后的高温循环气体抽回以调节立式箱体1内的压力和温度分布，避免循环气体出口温度过低。
本发明所述箱式烧结矿余热回收装置的工作过程如下：
烧结矿缓冲仓7或破碎机上卸下的热烧结矿料，经接料滑槽9均匀的分布在第一层换热流动淌板10上，热烧结矿在重力作用下沿倾斜设置的多层换热流动淌板10缓慢下滑；当烧结矿脱离最后一层换热流动淌板10后，下落在立式箱体1底部的锥形料斗5内，由底部的排料装置8控制流速，在密闭状态下排出，然后由皮带输送机运送至下一工段。
经除尘、降温和加压后的循环气体由循环气体入口16进入箱式烧结矿余热回收装置底部的供气装置4，在供气装置4作用下自环形出气口均匀喷出，穿透锥形料斗5中堆积的烧结矿料层完成第一次换热过程，然后向上方移动；循环气体自下而上逐层穿透换热流动淌板10上均匀分布的烧结矿料层或沿各层换热流动淌板10形成的“之”字形通道向上流动，在穿透烧结矿料层和向上流动的过程中完成第二次换热过程，最终换热后的循环气体由循环气体出口3排出，经除尘系统后供入余热锅炉实现余热利用同时实现降温。
加设导料辊轴14或导料刮板15能够进一步防止换热流动淌板10上积料；装置运行过程中，通过开启换热流动淌板10上方导料刮板15或导料辊轴14的导料驱动装置，能够使其旋转，进而帮助烧结矿顺利下行，也可通过调节换热流动淌板10的倾斜角，动态控制各换热流动淌板10上的烧结矿移动。
装置运行过程中，如出现立式箱体1内循环气体出口温度过低的现象，可通过气体回流入口12回流部分经除尘后的高温循环气体，提高循环气体出口温度；如出现循环气体出口温度过高的现象，则可通过立式箱体1上部事故氮气补充入口13补充常温氮气进行调整；如出现烧结矿排出温度过高的现象，可通过立式箱体1下部和中部的事故氮气补充入口13补充常温氮气调整；如出现循环气体中可燃成分过高的现象，可通过空气吸入口11吸入空气燃烧可燃成分，并部分放散除尘降温后的循环气体。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种箱式烧结矿余热回收装置，其特征在于，包括立式箱体、锥形料斗、换热流动淌板和供气装置；所述立式箱体顶部设进料口，底部设锥形料斗，锥形料斗的底部设出料口；供气装置设于锥形料斗内，供气装置底部设循环气体入口，顶部设环形出气口；立式箱体上部一侧设循环气体出口；立式箱体沿高向设有多层交错布置的换热流动淌板，形成“之”字形烧结矿流动通道。
2.根据权利要求1所述的一种箱式烧结矿余热回收装置，其特征在于，所述立式箱体的横截面为长方形，换热流动淌板的一端固定或铰接于长方形的短边侧，另一端向立式箱体内下方倾斜。
3.根据权利要求2所述的一种箱式烧结矿余热回收装置，其特征在于，所述换热流动淌板的倾斜角为0～80°，该倾斜角固定或可调。
4.根据权利要求1所述的一种箱式烧结矿余热回收装置，其特征在于，所述换热流动淌板为多孔板状结构或多孔履带结构，换热流动淌板为多孔履带结构时履带由驱动装置驱动。
5.根据权利要求1所述的一种箱式烧结矿余热回收装置，其特征在于，所述换热流动淌板的上方设有导料刮板或导料辊轴，导料刮板或导料辊辊的两端与立式箱体侧壁可转动连接，其中一端伸出立式箱体外连接导料驱动装置。
6.根据权利要求1所述的一种箱式烧结矿余热回收装置，其特征在于，所述立式箱体的上部与循环气体出口相对的一侧设空气吸入口；立式箱体的上部、中部和下部分别设有事故氮气补充入口；立式箱体的中部还设有回流气体入口。
7.根据权利要求1所述的一种箱式烧结矿余热回收装置，其特征在于，所述进料口下方、第一层换热流动淌板的上方设接料滑槽，用于接收进料口倾入的热烧结矿并将其均匀分布于第一层换热流动淌板上。
8.根据权利要求1所述的一种箱式烧结矿余热回收装置，其特征在于，所述立式箱体的内壁衬有耐火隔热材料层或隔热衬板。
9.根据权利要求1所述的一种箱式烧结矿余热回收装置，其特征在于，所述立式箱体分上、中、下三段设置水冷壁，上段水冷壁和中段水冷壁用于降低循环气体出口温度，下段水冷壁用于降低烧结矿出口温度。
10.根据权利要求1所述的一种箱式烧结矿余热回收装置，其特征在于，所述立式箱体进料口上方设烧结矿缓冲仓。
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