CN118189657A - 一种钢渣余热利用系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种钢渣余热利用系统，包括：钢渣换热窑、余热锅炉和引风机；余热锅炉与引风机通过连接风道相连通；钢渣换热窑包括腔室、渣包入口、渣包出口和出风口；腔室沿渣包的传输方向延伸，出风口设置在沿传输方向远离渣包出口的位置，渣包入口处、沿传输方向间隔设置有可开合的第一挡板门和第二挡板门，第一挡板门和第二挡板门之间形成容滞空间，容滞空间至少可以容纳一个渣包，第一挡板门和第二挡板门中至少有一者处于闭合状态；出风口通过连接风道与余热锅炉相连通；还包括用于传输渣包进出腔室的传输装置，传输装置包括传输轨道和移动设置在传输轨道上的多个轨道车，渣包设置在轨道车上。

Description

一种钢渣余热利用系统

技术领域

本发明涉及钢渣处理技术领域，具体涉及一种钢渣余热利用系统。

背景技术

在炼钢过程中，会产生钢渣。钢渣经过处理后，可用于水泥和混凝土掺合料、建筑建材行业等，以实现资源的再利用和高价值化。

钢渣从炼钢炉中出来的温度在1500℃左右，现有技术中在对钢渣进行处理时，是将钢渣从1500℃左右自然冷却至400℃左右。然后通过钢渣热泼、有压热焖等方法等进行处理。如此，钢渣从1500℃冷却到400℃的热量自然散发，并未得到利用，造成了炼钢工序中热能浪费的问题。

因此，如何制作出一种钢渣余热利用系统，其可以对钢渣余热进行回收利用，成为本领域技术人员亟需解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种钢渣余热利用系统，其可以有效对钢渣余热进行回收利用，减少炼钢工序中的热能的浪费。

为了实现上述目的，本发明采取如下技术方案：

本发明公开了一种钢渣余热利用系统，一种钢渣余热利用系统，包括：钢渣换热窑、余热锅炉和引风机；所述余热锅炉与所述引风机通过连接风道相连通；

所述钢渣换热窑包括腔室、渣包入口、渣包出口和出风口；所述腔室沿渣包的传输方向延伸，所述出风口设置在沿所述传输方向远离所述渣包出口的位置，所述渣包入口处、沿所述传输方向间隔设置有可开合的第一挡板门和第二挡板门，所述第一挡板门和所述第二挡板门之间形成容滞空间，所述容滞空间至少可以容纳一个所述渣包，所述第一挡板门和第二挡板门中至少有一者处于闭合状态；所述出风口通过连接风道与所述余热锅炉相连通；

还包括用于传输所述渣包进出所述腔室的传输装置，所述传输装置包括传输轨道和移动设置在所述传输轨道上的多个轨道车，所述渣包设置在所述轨道车上。

可选地，所述腔室的截面形状与所述渣包的截面形状为相似图形，所述腔室的内壁与所述渣包的外轮廓之间设置有第一间隙，所述第一间隙的宽度为30~50mm。

可选地，还包括控制器，驱动所述第一挡板门和所述第二挡板门的第一驱动装置，所述控制器与所述第一驱动装置通信连接。

可选地，所述渣包出口处设置有用于检测所述渣包的壁温的温度检测装置；

所述温度检测装置和所述引风机均与所述控制器通信连接，所述控制器基于所述温度检测装置的检测值控制所述引风机的转速。

可选地，所述腔室内设置有若干个阻流挡板，所述阻流挡板用于辅助调整气体的流经路线。

可选地，所述钢渣换热窑、所述余热锅炉、所述引风机和所述连接风道均设置有保温结构。

本发明技术方案中：装有钢渣的渣包被运输至钢渣换热窑内，在引风机的作用下，将外界冷空气吸入钢渣换热窑，与渣包内的钢渣进行热交换。冷空气吸收钢渣从1500℃降低到400℃释放的这一部分热量变为高温热风，高温热风对余热锅炉内的介质（水、蒸汽、有机载体）进行加热，得到高品质能源（热水、热蒸汽或热有机载体），直接供用户进行生产利用。高温热风从余热锅炉出来后变为中低温热风，还可以供用户进行其他工艺利用。也就是说，钢渣从1500℃降低到400℃释放的这一部分热量得到充分利用。减少了炼钢工序中的热能的浪费。

附图说明

图1为一种钢渣余热利用系统的示意图；

图2为图1中钢渣换热窑的示意图；

图3为图1的钢渣换热窑的剖视图的示意图。

图中，1、钢渣换热窑；2、余热锅炉；3、引风机；4、传输轨道；5、渣包；6、轨道车；11、腔室；12、渣包入口；13、渣包出口；14、出风口；15、第一挡板门；16、第二挡板门；17、容滞空间；61、车轮。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本发明相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与本发明的一些方面相一致的装置或方法的例子。

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明的技术方案进行详细地描述。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得到的所有其他实施方式，都属于本发明所保护的范围。

以下，参照附图对实施例进行说明。此外，下面所示的实施例不对权利要求所记载的发明内容起任何限定作用。另外，下面实施例所表示的构成的全部内容不限于作为权利要求所记载的发明的解决方案所必需的。

参见图1-3，本发明公开了一种钢渣余热利用系统，参见图3，其包括：钢渣换热窑1、余热锅炉2和引风机3。参见图2，钢渣换热窑1包括腔室11、渣包入口12、渣包出口13和出风口14。腔室11沿渣包5的传输方向延伸，图2中示出的是腔室11可以容纳单列的渣包5。出风口14设置在沿传输方向远离渣包出口13的位置。渣包入口12处、沿传输方向间隔设置有可开合的第一挡板门15和第二挡板门16，两者之间形成容滞空间17，容滞空间17内至少可以容纳一个渣包5，也就是可以只容纳一个，也可以容纳两个，或者容纳两个以上。第一挡板门15和第二挡板门16中至少有一者处于闭合状态；出风口14通过连接风道与余热锅炉2相连通。余热锅炉2与引风机3通过连接风道相连通。还包括用于传输渣包5进出腔室11的传输装置，传输装置包括传输轨道4，传输轨道4穿过腔室11。传输轨道4上移动设置有多个轨道车6，渣包5设置在轨道车6上，参见图3，传输轨道4上设置有轨道槽，轨道车6上的车轮61可以为类似于火车车轮的结构，车轮61沿轨道槽滚动。

本发明的工作原理：热钢渣从炼钢炉倾倒进渣包5中，轨道车6将渣包5运输至钢渣换热窑1的腔室11内进行冷却，受引风机3的作用，外界的冷空气从渣包出口13处进入腔室11，随后流经各个渣包5并与之进行热交换，变为高温热风，高温热风从出风口14处流出，经连接风道进入余热锅炉2，需要说明的是，可以有一个或一个以上的钢渣换热窑1，各个钢渣换热窑1的出风口14，均通过连接烟道与余热锅炉2相连通，共同向余热锅炉2输送高温热风。高温热风与余热锅炉2内的介质（水、蒸汽、有机热载体）充分换热，得到高品质能源（热水、热蒸汽或热有机载体），高品质能源可直接供给用户进行生产利用。此部分热量得到利用。从余热锅炉2出来，高温热风变为中低温热风，中低温热风还可以提供给用户进行其他工艺利用。剩余部分热量也得到利用。渣包5内的热钢渣可被冷却至400℃左右后运出，然后采用钢渣热泼、有压热焖等方法进行处理。也可以冷却至200℃左右后运出，进行处理。

当有新的钢渣出炉时，钢渣被倾倒至渣包5内，轨道车6沿传输轨道4将渣包5运输至钢渣换热窑1的渣包入口12处，第一挡板门15打开，第二挡板门16关闭，轨道车6携带渣包5进入容滞空间17内，第一挡板门15关闭，之后，第二挡板门16可以打开也可以关闭。当靠近渣包出口13处的渣包5内的钢渣温度降低到预设温度时，轨道车6将该渣包5移出腔室11，与此同时，腔室11内的其他渣包5都向渣包出口13移动一个身位。如果第二挡板门16处于打开状态，则容滞空间17内的渣包5也同时向渣包出口13移动一个身位。如果第二挡板门16处于关闭状态，则在之后打开，容滞空间17内的渣包5向渣包出口13处移动一个身位，随后关闭。

其中，可以每隔一段时间，例如1个小时左右移出一个渣包5。预设的时间间隔可以根据靠近渣包出口13处的渣包5内的钢渣刚好冷却至预设温度的经验时间确定。也可以实时检测靠近渣包出口13处的渣包5的温度，当其达到预设温度时，将其移出。当然也可以一次移出两个或两个以上的渣包5。

腔室11内，空气的流动与渣包5的传输为逆向运动，这样有利于提高钢渣与空气的换热效果。同时，越靠近渣包出口13处的渣包其降温速度越快，靠近出风口14处的渣包5为最新进入的渣包，其温度较高，可以保证气体在流出出风口14时，具有较高的温度，可以提升整个钢渣余热利用系统的热效率。在渣包入口12处，设置第一挡板门15和第二挡板门16可以保证渣包入口12处始终处于封闭状态，防止外界空气由此处进入降低出风口14处的温度，可以进一步提升钢渣余热利用系统的热效率。

可选地，参见图3，腔室11的截面形状与渣包5的截面形状为相似图形，也就是腔室11的内壁与渣包5的外轮廓之间设置有第一间隙，第一间隙在各个位置处的宽度为均匀值，近似等宽，第一间隙的宽度为30~50mm。优选第一间隙值为40mm。

如此，腔室11内，气体沿渣包5与腔室11的内壁之间的间隙流动，将第一间隙值设置为30~50mm，一方面可以保证渣包5的顺利传输，另一方面，可以变相增加气体与渣包5表面的接触面积，提高换热效率。

可选地，腔室11内可设置有若干个阻流挡板，阻流挡板用于辅助调整气体的流经路线。阻流挡板辅助形成气体的流经路线，确保气体按设定路线流过渣包5，与渣包5的表面进行更充分地接触，进一步提高换热效率。

可选地，还包括控制器，驱动第一挡板门15和第二挡板门16的第一驱动装置，控制器与第一驱动装置通信连接。

其中，第一挡板门15和第二挡板门16可以为升降门，第一驱动装置可以为两个带有气缸的升降机构，也可以为两个带有伺服电机的升降机构等，通过控制器可自动化地控制第一挡板门15和第二挡板门16的开闭。

可选地，渣包出口13处设置有用于检测渣包5的壁温的温度检测装置；

温度检测装置和引风机均与控制器通信连接，控制器基于温度检测装置的检测值控制引风机3的转速。温度检测装置可以为红外线测温装置。

温度检测装置可以检测渣包出口13处的渣包的壁温，控制器根据检测的渣包5壁温数值，调整引风机3的转速，从而调整钢渣换热窑1的进气量，以及气体流经渣包5的速度，使得系统的散热损失处于最小状态。

其中，可以将腔室11内的气体流速控制在8~12m/s。优选，将气体流速控制在10m/s。

可选地，钢渣换热窑1、余热锅炉2、引风机3和连接风道均设置有保温结构。

设置保温结构，可以防止气体在整个流动过程中，向外界散失热量，提高余热利用效率。

Claims (6)

1.一种钢渣余热利用系统，其特征在于，包括：钢渣换热窑（1）、余热锅炉（2）和引风机（3）；所述余热锅炉（2）与所述引风机（3）通过连接风道相连通；

所述钢渣换热窑（1）包括腔室（11）、渣包入口（12）、渣包出口（13）和出风口（14）；所述腔室（11）沿渣包（5）的传输方向延伸，所述出风口（14）设置在沿所述传输方向远离所述渣包出口（13）的位置，所述渣包入口（12）处、沿所述传输方向间隔设置有可开合的第一挡板门（15）和第二挡板门（16），所述第一挡板门（15）和所述第二挡板门（16）之间形成容滞空间（17），所述容滞空间（17）至少可以容纳一个所述渣包（5），所述第一挡板门（15）和第二挡板门（16）中至少有一者处于闭合状态；所述出风口（14）通过连接风道与所述余热锅炉（2）相连通；

还包括用于传输所述渣包（5）进出所述腔室（11）的传输装置，所述传输装置包括传输轨道（4）和移动设置在所述传输轨道（4）上的多个轨道车（6），所述渣包（5）设置在所述轨道车（6）上。

2.如权利要求1所述的钢渣余热利用系统，其特征在于，所述腔室（11）的截面形状与所述渣包（5）的截面形状为相似图形，所述腔室（11）的内壁与所述渣包（5）的外轮廓之间设置有第一间隙，所述第一间隙的宽度为30~50mm。

3.如权利要求1所述的钢渣余热利用系统，其特征在于，还包括控制器，驱动所述第一挡板门（15）和所述第二挡板门（16）的第一驱动装置，所述控制器与所述第一驱动装置通信连接。

4.如权利要求3所述的钢渣余热利用系统，其特征在于，所述渣包出口（13）处设置有用于检测所述渣包（5）的壁温的温度检测装置；

所述温度检测装置和所述引风机均与所述控制器通信连接，所述控制器基于所述温度检测装置的检测值控制所述引风机（3）的转速。

5.如权利要求1所述的钢渣余热利用系统，其特征在于，所述腔室（11）内设置有若干个阻流挡板，所述阻流挡板用于辅助调整气体的流经路线。

6.如权利要求1所述的钢渣余热利用系统，其特征在于，所述钢渣换热窑（1）、所述余热锅炉（2）、所述引风机（3）和所述连接风道均设置有保温结构。