一种烧结矿用多罐式显热回收装置及显热回收方法制造方法及图纸

一种烧结矿用多罐式显热回收装置及显热回收方法，将烧结矿料破碎后从烧结矿储仓底部设置的烧结矿输送带送入多罐式显热回收组件，多罐式显热回收组件将烧结矿料按矿料粒径大小进行筛选后送入不同的竖罐冷却装置，烧结矿料经过均匀布料后在竖罐冷却装置内匀速降落，在降落过程中与吹风装置进行吹风热交换，在吹风热交换过程中被升温的热风从各个竖罐冷却装置内的管路排出，汇集后经过除尘装置再进入显热回收装置，显热回收后的低温废气经过气体循环组件再次送入竖罐冷却装置内部下方的吹风装置，实现了显热回收及气体循环利用。本发明专利技术适用于各种钢铁冶金生产的烧结矿显热回收领域。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种显热回收装置及显热回收方法，尤其涉及一种应用于钢铁冶金生产领域中的对高温块状物料的多罐组合方式回收烧结矿显热的显热回收装置和显热回收方法。
技术介绍
目前，在我国各家钢铁冶金企业中，广泛使用到了一种烧结矿来作为高炉炼铁的主要炉料，这种烧结矿约占入炉铁料总量的70％以上，据统计，仅在2014年全国的烧结矿产量约8.5亿吨。而烧结工序的能耗占钢铁生产总能耗的12％左右，其中烧结废气余热约占4％，烧结矿显热约占8％，所以合理回收利用烧结工序中的余热资源，特别是烧结矿的显热资源是是整个钢铁企业节能减排工作的重中之重。显热是指物体在加热或冷却过程中，温度升高或降低而不改变其原有相态所需吸收或放出的热量，显热也是余热的一种形式，而烧结矿的显热资源是指在传统烧结工艺中，被高温加热至红热的烧结矿经过烧结台车的运输从台车的尾端落入烧结矿仓，经单辊破碎后，进入环式或带式冷却机，在冷却风机的作用下，热矿由600～800℃降至150℃以下，破碎分级后经输送皮带送往高炉利用，在此过程中产生的热资源即为烧结矿的显热资源。现有技术下的烧结矿的冷却过程产生的低温废气，其主要利用的显热资源方式有余热锅炉及动力回收、热风烧结回收、热风点火助燃回收、预热原料回收等方式，但国内由于技术水平所限，其总体余热利用率不足30％，而在国外这个比例高达50～80％以上，个中差距不言而喻，所以烧结工序余热回收潜力依然很大。经过现场操作工人的反馈以及各个采样设备的长期记录和分析，现有技术下的烧结矿传统的鼓风式环冷或带冷工艺的显热回收效率不高，总体余热利用率不足，其主要是由于存在了如下的缺点：(1)台车在移动过程中进行鼓风或抽风，台车与风箱之间的密封问题难以解决，一般漏风率达20％以上，甚至高达50％，大量的显热从这里被浪费掉；(2)冷却机两端由于不能密封而掺入了大量自然风，由于自然风是不经过烧结料层的，因此不仅加大了风机的功率和耗电量，而且大大的降低了加热后的烟气温度，在烧结矿温度750℃的条件下，烟气温度一般只有250～350℃，而且冷却机只有前部三分之一的风箱抽的烟气能达到250～350℃，后部风箱抽出的烟气更是由于温度太低而变得直接无法利用，因此，目前每吨烧结矿冷却时从烟气中回收的热量只占烟气中总热量的20～30％。(3)现有技术的带式冷却机或是环形冷却机，存在有其平均占地面积及体积庞大、投资高、能耗大、区域扬尘大、设备维护工作量大等缺点。因此，烧结矿的现有冷却工艺及由此带来区域性扬尘和余热利用率低的问题，始终是钢铁生产余热利用和环境治理的难点。另外，随着国家日益重视环保，以及新环保法实施的背景下，烧结区域的节能减排，已成为钢铁企业低温余热利用和废气治理的重点和难点。因此，立足高温烧结矿，开展显热回收、废气减排和粉尘削减，对于钢铁企业，具有重要意义。近年来，现有技术针对现有烧结矿环冷/带冷机存在着漏风率高、粉尘污染严重、废气量大、热废气品位低和余热资源回收率低等问题，先后开展了竖式炉(竖罐、立罐)密闭热交换装置、工艺和设备方面的研究，也有不少专利是针对烧结矿的显热回收领域，但这些专利或多或少存在一定的缺陷，具体如下：公开号CN103954139A的中国专利，公开了一种烧结余能发电系统，其技术特征在于将低温烧结废气用作高温烧结矿的冷却气体，换热后的获得的高温气体用于余热发电。但技术难以工程应用的原因在于：(1)烧结废气量大，气料比(气体量与烧结矿质量之比)过大后，换热后气体升温有限，难以满足后续余热发电系统对烟温的要求；(2)来自主抽烟道的烧结废气负压高达15000Pa，再升压克服竖炉内料层阻力，对风机提出了非常苛刻的要求，造成风机功率剧增；(3)烧结废气中SO2浓度高，并含有SO3、HCl、HF等腐蚀性成分，未经处理直接进入余热锅炉，会带来严重的设备腐蚀。公开号CN102588933A的中国专利，公开了一种在一体化炉膛内，直接利用高温烧结矿料的显热产生蒸汽的系统及方法，该专利技术的缺点是烧结矿颗粒粗大、密度大、温度高，对一体化装置承重、材质、磨损要求高，同时固液间接换热效率低，难以满足烧结矿快速冷却的生产要求。公开号CN103424001A的中国专利，公开了一种高温物料竖式冷却机及余热利用系统，其圆筒状机体下部为冷风输入段，中部为冷却段，上部为物料输入段，在冷却段内，通过抽风和鼓风相结合的方式冷却物料。其缺点在于机体内设置复杂结构件，阻碍高温烧结矿物流，而热矿未经破碎直接冷却，换热时间长，同时机体内冷却采取水冷壁的间接换热结构，换热效率低，所产生的蒸汽难以满足余热发电的要求。公开号CN103234358A的中国专利，公开了一种炉式冷却烧结矿余热高效回收的矿料系统，其特征在于经单辊破碎后，高温振动筛筛下热粉矿通过溜槽进入环冷系统，筛上热矿被运竖式冷却炉进行显热回收。该专利技术的特点在于需现有环冷机作为备用切换系统，即，需要环冷和竖冷两套系统互为备用。这对于很多场地狭窄的现有烧结机系统，难以适用。而公开号CN201320814676.5、CN201220491407.5、CN201120551802.3、CN201320185309.3、CN201310127744.5、CN201310127719.7的中国专利，所涉及的烧结矿竖冷装置，均为热烧结矿破碎后，直接进入同一台竖罐内，由此会带来如下问题：(1)烧结矿大小不一，冷却所需时间各异，在相同的气料比之下，冷却过程不均匀，内部未冷却完全的大块，被排出系统后容易烧坏冷矿转运皮带；(2)过小和过大的烧结矿颗粒在竖炉内下行过程中，易形成密实的级配结构，甚至会再次烧结，造成料层阻力过大，循环冷却风系统必须选择高压风机，继而造成竖罐冷却过程能耗过大，违背了竖冷工艺节能的初衷；(3)在竖罐内发生料层热烧结、布料/出料故障时，单一竖罐的作业方式，会造成整个系统的停运；(4)单一竖罐承接热矿进行冷却，会造成竖罐料层较高、占地较大，这将给布料、出料、布风、出风设备的选型和设计带来挑战。综上所述，现有技术下的烧结矿的余热回收装置及回收方法，或多或少均存在些许不足之处，故现在迫切需要一种新型的烧结矿用多罐式显热回收装置及显热回收方法，能弥补现有的环冷机或带冷机回收烧结矿显(余)热的缺点，以及能弥补现有的竖冷回收烧结矿显热装置和工艺方法的不足。
技术实现思路
为了解决现有技术下的烧结矿的余热回收装置及回收方法的不足之处，弥补现有的环冷机或带冷机回收烧结矿显(余)热的缺点及针对现有的竖冷回收烧结矿显热装置和工艺方法的不足，本专利技术提供了一种烧结矿用多罐式显热回收装置及显热回收方法，能解决现有技术下存在的各种问题，并实现烧结矿显热的高效回收，且冷却过程污染物的近乎零排放。本专利技术的一种烧结矿用多罐式显热回收装置及显热回收方法，其具体结构和显热回收工艺如下所述：一种烧结矿用多罐式显热回收装置，包括设置在烧结机台车落料端处的内部设置有烧结矿料破碎装置的烧结矿储仓，其特征在于：所述的烧结矿储仓用于存放从烧结机台车落料端处落入烧结矿储仓并被储仓内设置的烧结矿料破碎装置破碎的烧结矿料，烧结矿料被破碎后从烧结矿储仓底部设置的烧结矿输送带送入后续的多罐式显热回收组件；烧结矿储仓的作用是储存破碎本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种烧结矿用多罐式显热回收装置，包括设置在烧结机台车落料端(1)处的内部设置有烧结矿料破碎装置(2)的烧结矿储仓(3)，其特征在于：所述的烧结矿储仓(3)用于存放从烧结机台车落料端(1)处落入烧结矿储仓并被储仓内设置的烧结矿料破碎装置(2)破碎的烧结矿料，烧结矿料被破碎后从烧结矿储仓底部设置的烧结矿输送带(4)送入后续的多罐式显热回收组件(A)；所述的多罐式显热回收组件(A)将破碎后的烧结矿料按矿料粒径大小进行筛选后送入不同的竖罐冷却装置，不同粒径的烧结矿料经过竖罐冷却装置内部上方设置的布料装置均匀布料后，烧结矿料在竖罐冷却装置内匀速降落，在降落过程中，与设置在竖罐冷却装置内部下方的吹风装置进行吹风热交换，烧结矿料被逐渐冷却至一定温度后，经由罐底出料装置排出罐体，在这吹风热交换过程中，将被升温的热风从各个竖罐冷却装置内的管路排出，汇集后经过除尘装置再进入显热回收装置，显热回收后的低温废气进入气体循环组件(B)再次送入竖罐冷却装置内部下方的吹风装置，实现了显热回收及气体循环利用。

【技术特征摘要】
1.一种烧结矿用多罐式显热回收装置，包括设置在烧结机台车落料端(1)处的内部设置有烧结矿料破碎装置(2)的烧结矿储仓(3)，其特征在于：所述的烧结矿储仓(3)用于存放从烧结机台车落料端(1)处落入烧结矿储仓并被储仓内设置的烧结矿料破碎装置(2)破碎的烧结矿料，烧结矿料被破碎后从烧结矿储仓底部设置的烧结矿输送带(4)送入后续的多罐式显热回收组件(A)；所述的多罐式显热回收组件(A)将破碎后的烧结矿料按矿料粒径大小进行筛选后送入不同的竖罐冷却装置，不同粒径的烧结矿料经过竖罐冷却装置内部上方设置的布料装置均匀布料后，烧结矿料在竖罐冷却装置内匀速降落，在降落过程中，与设置在竖罐冷却装置内部下方的吹风装置进行吹风热交换，烧结矿料被逐渐冷却至一定温度后，经由罐底出料装置排出罐体，在这吹风热交换过程中，将被升温的热风从各个竖罐冷却装置内的管路排出，汇集后经过除尘装置再进入显热回收装置，显热回收后的低温废气进入气体循环组件(B)再次送入竖罐冷却装置内部下方的吹风装置，实现了显热回收及气体循环利用。2.如权利要求1所述的一种烧结矿用多罐式显热回收装置，其特征在于，所述的多罐式显热回收组件(A)包括细粒径料筛分装置(A1)、中粒径料筛分装置(A2)、落矿漏斗(A3)、灌顶布料装置(A4)、细粒径料用竖罐冷却装置(A5)、中粒径料用竖罐冷却装置(A6)、粗粒径料用竖罐冷却装置(A7)、竖罐用冷却风布风装置(A8)、罐底出料装置(A9)、热风回收管道(A10)、第一除尘器(A11)和显热回收装置(A12)、其中，细粒径料筛分装置和中粒径料筛分装置按出料方向顺序设置在烧结矿输送带(4)上，烧结矿料经过细粒径料筛分装置和中粒径料筛分装置筛选后分别通过各自的落矿漏斗落入细粒径料用竖罐冷却装置和中粒径料用竖罐冷却装置，而没被细粒径料筛分装置和中粒径料筛分装置筛选掉的烧结矿料则被视为粗粒径料，通过另外的落矿漏斗落入粗粒径料用竖罐冷却装置，在三种竖罐冷却装置内部的上方均设置有灌顶布料装置，不同粒径的烧结矿料被灌顶布料装置均匀布料后，匀速地在各个竖罐冷却装置内降落，而设置在各个竖罐冷却装置内部下方的竖罐用冷却风布风装置对匀速降落的烧结矿料吹风，即进行了吹风热交换，被升温的热风通过排风装置进入各个竖罐冷却装置内设置的热风回收管道，汇集后送入第一除尘器除尘，最后再进入显热回收装置进行显热回收，而被冷却完毕的烧结矿料则从设置在各个竖罐冷却装置最下方的罐底出料装置排出罐体。3.如权利要求1所述的一种烧结矿用多罐式显热回收装置，其特征在于，所述的气体循环组件(B)包括第二除尘器(B1)、废气回收管路(B2)、废气再利用管路(B3)、废气循环风机(B4)、外部自然空气调节阀(B5)和风量调节装置(B6)，其中，第二除尘器通过废气回收管路与多罐式显热回收组件(A)的显热回收装置(A12)连通，被显热回收后的低温废气从废气回收管路进入第二除尘器除尘，再通过废气再利用管路进入废气循环风机，在第二除尘器与废气循环风机之间的废气再利用管路上设置有外部自然空气调节阀，低温废气进入废气循环风机后再次送入各个竖罐冷却装置内部下方的竖罐用冷却风布风装置(A8)，实现了气体循环利用，而风量调节装置则设置在废气循环风机与各个竖罐用冷却风布风装置连通的管路上，实时调节进入各个竖罐冷却装置内的循环冷却风的风量和压力。4.一种烧结矿用显热回收方法，基于上述的一种烧结矿用多罐式显热回收装置，其具体步骤如下：1)烧结矿料从烧结机台车落料端(1)处落入烧结矿储仓(3)并被储仓内设置的烧结矿料破碎装置(2)破碎，破碎后的烧结矿料从烧结矿储仓底部设置的烧结矿输送带(4)送入后续的多罐式显热回收组件(A)；2)多罐式显热回收组件(A)的细粒径料筛分装置(A1)和中粒径料筛分装置(A2)按出料方向顺序设置在烧结矿输送带(4)上，烧结矿料经过细粒径料筛分装置和中粒径料筛分装置筛选...

【专利技术属性】
技术研发人员：石磊，李咸伟，胡子国，
申请(专利权)人：宝山钢铁股份有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31