热干燥颗粒状渣颗粒的热回收处理装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术描述了热干燥颗粒状渣颗粒的热回收处理装置，其中，所述热回收处理装置包括用于容纳热渣颗粒的热交换器，所述热交换器的底部和顶部分别具有用于逆流的冷却气体进入和排出的入口及出口，其特征在于，所述热交换器被细分成多个子单元，每个子单元均具有渣颗粒进口、渣颗粒出口、冷却气体进口和冷却气体出口，其中，至少一个子单元的冷却气体进口和冷却气体出口设置成在装入渣颗粒和排出渣颗粒的过程中关闭，并且，其他子单元中的至少一个的冷却气体进口和冷却气体出口设置成在装入渣颗粒和排出渣颗粒的同时打开，而渣颗粒进口和渣颗粒出口关闭。本实用新型专利技术解决了环境污染问题，并且，变热的冷却气体用于能量回收。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

热干燥颗粒状渣颗粒的热回收处理装置
本技术通常涉及一种用于从来自金属工业(尤其是铁工业)的干燥颗粒状渣中回收热的热回收处理装置。
技术介绍
传统上，冶金渣是在水中成颗粒状或在渣坑中冷却。水淬火确保冶金渣的快速固化，在高炉渣的情况中，这也是获得有价值产品的必要条件。水首先用来将渣流破碎成小颗粒，然后通过直接接触而提取能量。由于这必须在环境压力下进行操作，因此渣的温度会即刻下降到100°c以下，因此不能有效地回收能量。在渣坑中冷却冶金渣需要更长的冷却时间并可能会使得产品质量有差异。因此，热渣中的热能在环境中损耗掉。JP 2005306656(A)描述了一种固化熔渣的方法，这样，通过简单的方法就能获得没有气泡或固化/收缩孔的完整渣锭，并且渣可有效地用作人造块状的石材。当通过将熔化改良渣注入到铸模里来固化渣时，通过向注入的渣流中连续或间断地装入氧化物颗粒来快速地固化渣。优选地，改良渣或通过对这种方法产生的固化渣进行粉碎而获得的粉碎固化渣用作氧化物颗粒。US 4，359，434公开了一种使高炉渣熔融物颗粒化的方法，熔融物成形为在预定方向上自由移动的至少一个细的液态熔融物流，并且，通过以预定的入射角与在基本一致的方向上以相对于熔融物流的高流速基本自由流动的细粒状固态颗粒相遇，该熔融物至少部分转换为基本较细粒的颗粒并且扇形分布在入射角的相对角的至少一部分上。在钢铁工业中，对于以2t/min的理论平均渣流速连续运行的高炉，渣中包含的热能为 56MW (热能=内能(1200J/kg/K)* 温差(1400K)* 流速(2t/min = 33. 3kg/s) = 56MW)。 这样，如果以40%的效率转换，则产生22丽的电能。为了以有效的方式使用电势，需要快速把渣冷却到一温度级，该温度级足够低以便能轻松处理材料并且该该温度级又足够高以将能量保存在可用水平。必须注意要足够快速且足够远地降低温度，从而获得玻璃化渣，而不是非晶形渣，这样，对于市场来说，是非常节约成本的(大约15倍)。可通过混合相同化学性质的液体渣与冷渣颗粒来实现上述目的。然后，在热交换器内对渣进行热回收。在连续操作模式中使用热交换器的主要缺点是会泄漏大量的热气和小颗粒，造成环境污染，设备损耗增加，并且效率低。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种环境污染较小的渣颗粒化处理装置。为了实现这个目标，本技术提出了一种用于热干燥颗粒状渣颗粒的热回收处理装置，其中，所述热回收处理装置包括用于容纳热渣颗粒的热交换器，所述热交换器的底部和顶部分别具有用于逆流的冷却气体进入和排出的入口及出口，其特征在于，所述热交换器被细分成多个子单元，每个所述子单元均具有渣颗粒进口、渣颗粒出口、冷却气体进口和冷却气体出口，其中，至少一个子单元的所述冷却气体进口和所述冷却气体出口设置成在装入渣颗粒和排出渣颗粒的过程中关闭，并且，所述其他子单元中的至少一个的冷却气体进口和冷却气体出口设置成在所述装入渣颗粒和所述排出渣颗粒的同时打开，而渣颗粒进口和渣颗粒出口关闭。进一步地，本技术的热回收处理装置还包括设置在所述热交换器的子单元上游的、用于容纳待装入到所述热交换器的子单元中的所述渣颗粒的前置室。进一步地，本技术的热回收处理装置还包括设置在所述热交换器的子单元下游的、用于容纳从热交换器的子单元排出的渣颗粒的后置室。进一步地，本技术的热回收处理装置具有提供热液体渣流的热液体渣源，所述热回收处理装置进一步包括成粒机，所述成粒机设置成与所述热液体渣源和所述热交换器相通并接收来自所述热液体渣源的热液体渣流及来自所述热交换器的至少部分的冷却渣颗粒。因此，根据本技术的处理装置提出了采用包括不连续运行的多个子单元的热交换器。有利的是，由于可在热交换器的出口处获得恒定的热气流，为了保证最有效地利用发电循环，因此，多个热交换器的子单元以确保基本恒定的热气流的方式交替运行。这样， 可实现基本连续的气体处理，其与分批式材料处理分离。本技术展示了一种新颖创新的方案，其能解决与现有技术渣颗粒化方案相关的主要问题，即，环境污染。在每一时刻，在热交换器子单元中的一个处于排空/注入的阶段时，没有冷却气体在排空/注入过程中流过该热交换器子单元。相同量的渣注入到交换器内，然后从中排出。同时，没有材料会进入或离开其他的热交换器子单元；因此，在冷却过程中，这些热交换器子单元可相对于外界环境完全密封。优选地，在冷却的渣颗粒排出的同时，热渣颗粒通过进口装入到子单元中的一个中。一旦热交换器子单元被装满后，则密封渣颗粒进口和渣颗粒出口，并且该子单元与冷却气流重新连接，同时，另一热交换器子单元可断开连接。因此，通过这些热交换器子单元的冷却气流不会遭遇任何泄漏，从而防止沙尘和能量离开系统。因此，在装入和排出渣的过程中，只需要对热交换器子单元进行降压。根据一优选实施例，在渣颗粒装入到热交换器子单元中的一个中之前，渣颗粒首先装入到隔热的前置室内。该前置室优选通过耐火衬里或石材盒隔热，这样，渣的低热传导性提供很好的隔热性。渣颗粒在从热交换器子单元排出并冷却后还可装入到后置室内。也就是说，可以以下面的方式选择装入渣的循环时间和量，所述方式为使得热交换器子单元内的热传递是可控的并保持在拟稳定状态。因此，通过选择相应的循环时间而使得热交换器子单元的填充/排出造成的出口气体温度波动最小化。从热交换器子单元排出后，优选地大约40-60% (更优选大约50% )的冷却的渣颗粒返回到破碎机中，在该破碎机中，粒度尺寸优选减小至小于10mm，然后，所述渣颗粒被输送到第一储存箱，并在成粒机内与热液体渣混合。的实施例，热液体渣通过与固体渣颗粒混合而在渣锭内固化，并冷却到约650°C至750°C。有利的是，热液体渣与大约相同量(优选大约40%至大约60%)的固体渣颗粒混合，所述固体渣颗粒粒度尺寸小于大约IOmm并且体积密度大约为1. 2g/cm3。优选地，热交换器子单元在1. 2至4巴的压力(即，在子单元内渣层的底部处测量的绝对压力)下运行。渣锭优选被破碎成这样的颗粒，其粒度尺寸大约为40至80mm，体积密度大约为 1. 5g/cm3，优选地，其粒度尺寸大约为50至70mm，体积密度大约为1. 5g/cm3。附图说明以下结合附图参照实例对本技术的优选实施例进行说明，其中图1为根据本技术的优选实例的处理装置的流程图。具体实施方式图1为热液体材料的干颗粒化的优选实施例的示意图。温度大约为1500°C左右、密度大约为2. 7g/cm3的热液体渣10被输送到渣槽12或渣杓(未示出)内，并以大约0.5至大约4t/min的流速被传输到成粒器/混合器14。在该成粒器/混合器14中，热液体渣与流速基本相同(即，约2t/min)的粒状渣16混合以形成密度大约为2g/cm3并且温度大约为800°C的渣锭，所述粒状渣16的粒度尺寸为0至10mm， 在100°C左右体积密度为1. 2g/cm3，来自第一储存箱18。位于第一成粒器/混合器14上方的抽吸装置22回收液体渣与粒状渣混合期间排放出的任何尘粒。固化渣形成的渣锭20以4t/min左右的流速排放在耐热传输带M上，并被传输到第一破碎机沈，在第一破碎机沈中渣锭被破碎从而形成粒度尺寸大约为小于2本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：霍斯特·卡佩斯，鲍勃·格赖弗蒂尔，克洛迪娜·弗里德里奇，丹尼尔·米歇尔斯，马克·施魏策尔，
申请(专利权)人：保尔伍斯股份有限公司，
类型：实用新型
国别省市：