液态炉渣余热回收装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及金属冶炼高温炉渣余热回收领域，特别涉及一种液态炉渣余热回收装置。该液态炉渣余热回收装置，包括设备框架，设备框架内安装有凝固模，其特征在于：所述凝固模包括由四套铜板背板组合两两对称分布围成立方体的侧面构成传热组合，底部设置一套封底装置；所述铜板背板组合由对应的铜板和背板复合构成，铜板的冷面上开设有若干介质流通槽，背板内部设置有水箱；铜板背板组合上设置有若干个通孔，通孔内安装有固定端安装在背板外表面上的凝壳顶离装置。本实用新型专利技术设备结构简单，工艺流程短，液态炉渣的显热和凝固潜热可直接被冷却介质吸收并利用，工艺参数可控性好。

Waste heat recovery device for liquid slag

The utility model relates to the field of waste heat recovery from high-temperature slag of metal smelting, in particular to a waste heat recovery device for liquid slag. The device for recovering waste heat from liquid slag comprises a device frame and a solidification mold installed in the device frame. The solidification mold is characterized in that the solidification mold comprises a heat transfer combination composed of four sets of copper plate backing assemblies with two symmetrically distributed sides surrounded by a cube, a bottom sealing device is arranged, and the copper plate backing assemblies are composed of corresponding copper plates. Compound with the back plate, the cold surface of the copper plate is provided with a number of medium flow troughs, the back plate is provided with a water tank; the copper plate back plate combination is provided with a number of through holes, through holes are installed with a fixed end installed on the outer surface of the back plate condensate shell jacking device. The utility model has the advantages of simple equipment structure, short technological process, and the sensible heat and solidification latent heat of liquid slag can be directly absorbed and utilized by the cooling medium, and the technological parameters can be well controlled.

【技术实现步骤摘要】
液态炉渣余热回收装置（一）
本技术涉及金属冶炼高温炉渣余热回收领域，特别涉及一种液态炉渣余热回收装置。（二）
技术介绍
高温液态炉渣是金属冶炼过程必然产生的一种副产品，尤其是高炉冶炼过程中产生的大量的高炉炉渣，熔融状态时的温度在1450℃左右，热焓约为1770MJ/t渣，属于高品质的余热资源，相当于60kg标准煤完全燃烧后所产生的热量。2016年我国炼铁产量达7亿吨，按每炼lt铁水大约产生300-350kg高炉渣计算，每年高炉渣产量约2.1-2.45亿吨，相当于1260-1470万吨标准煤的发热值。目前，但在有效利用这部分资源方面，存在着一定的不足，主要问题之一，是高炉渣的热传导率慢，仅为0.1-0.3W/(m.K)，导致炉渣余热回收困难。高炉渣作为一种资源，其利用价值包括如下方面，一是炉渣本身作为材料的利用，二是炉渣中所含有的热量的利用。关于炉渣作为材料的利用，现在已比较成熟；关于热量的回收利用，人们一直在研究探索，虽取得了不少成果，但进展不是太大，目前仍处于实验室研究阶段，还没有应用到工业中的报导。高炉渣的处理、利用方法主要有两类，一类是湿法，另一类是干法。湿法即水淬法，高炉渣经水粒化处理后作为生产水泥的原料，不进行热量的回收，也很难进行热量的回收，炉渣所携带的热量全部散失；典型的湿法处理方式有底滤法(OCP)、因巴法(INBA)等，目前，工业生产中全部采用湿法处理高炉炉渣，国内高炉炼铁生产大部分采用底滤法(OCP)，国外大部分采用因巴法(INBA)。干法是以回收高炉渣显热资源为主的炉渣处理方法，主要有风淬法、双滚筒法、离心粒化法等几种，由于其存在着或需要进行二次换热而导致效率低、回收率低、噪音污染，或过程处理困难、设备寿命低、动力消耗大等诸多不足，目前仍处于研究阶段，还没有应用到大工业生产中。国外还提出了化学反应法熔渣显热回收技术，利用熔渣显热进行了甲烷水蒸气重整制氢反应的实验室研究，在反应器发生CH4+H2O=CO+3H2反应，生成可燃性气体CO和H2，从蒸汽发生器出来的温度约1250℃左右熔渣进行粒化，粒化炉渣得到的水蒸汽返回蒸汽发生器后重新反应。这种处理方式的不足是伴随化学反应，故热利用率较低；另外，在1250℃下，炉渣粒化也比较困难。（三）
技术实现思路
本技术为了弥补现有技术的不足，提供了一种结构简单、操作方便、减小热阻的液态炉渣余热回收装置。本技术是通过如下技术方案实现的：一种液态炉渣余热回收装置，包括由下支撑梁架、上支撑梁架和支撑柱组成的设备框架，设备框架内安装有凝固模，其特征在于：所述凝固模为立方体结构的容器，由四套铜板背板组合两两对称分布围成立方体的侧面构成传热组合，其中一组对称的铜板背板组合固定在设备框架上，另一组对称的铜板背板组合安装在平移挤压装置上，底部设置一套封底装置；平移挤压装置包括安装在背板外表面上的活动端，活动端连接在固定于挤压装置安装架上的平移动力设施上，挤压装置安装架固定在设备框架上；所述铜板背板组合由对应的铜板和背板复合构成，铜板的朝向凝固模内部空间的一面为热面，另一面为冷面，铜板的冷面上开设有若干介质流通槽，背板内部设置有水箱，该水箱分为上下独立的两部分，分别为上水室和下水室，背板外侧面上设置有连通下水室的进水口和连通上水室的出水口，背板的内侧面上设置有分别连通下水室和介质流通槽开口端的下分配嘴，以及分别连通上水室和介质流通槽出口端的上分配嘴；铜板背板组合上设置有若干个通孔，通孔内安装有固定端安装在背板外表面上的凝壳顶离装置。本技术中，液渣在凝固模内凝固，散热方式主要是传导，靠近模壁的液态渣首先凝固，形成一层凝固壳，凝固放出的热量通过热传导的方式经过模壁的热面传递给模壁另一侧的冷面，再传递给与冷面接触的冷却介质，最后被流动的冷却介质带走。当形成凝固壳后，还未凝固的液态渣继续冷却、凝固时，需进一步向冷却介质传热，传热路线除了要经过模壁外，还必然要经过凝固渣壳。在凝固渣壳中也是传导传热，由于凝固渣壳的导热系数远小于模壁的导热系数，故凝固渣壳即成为传热的主要阻力，是传热的限制性环节。本专利技术主要目的是解决这一阻力问题，从根本上减小这一传热阻力。具体措施是，通过凝固模的组合式可移动冷却部件的相对运动，对凝固渣壳施加外力，使渣壳破裂，从而脱离模壁，这样模壁与凝固壳之间就产生了空隙，这一空隙会被未凝固的液态渣填充，从而使新来的液渣与模壁接触，周期性的消除了限制性环节的传热距离，减小了传热热阻，提高凝固速度，提高传热效率。另外，在模壁上设置凝固渣壳分离装置，在模壁上设置通孔，孔内安装顶压设施；必要时，凝壳顶离装置工作，对贴附在模壁上的凝固渣壳施加压力，致使渣壳破碎而从模壁上脱落，促使未凝固液渣与模壁接触而继续凝固。模壁为铜板（或不锈钢板）与支撑背板的组合结构，其上设置通冷却介质通道，作为热量交换的介质。本技术凝固模为分体组合板式，其组成部分可作相对移动，模壁上设置凝固渣壳分离装置，解决了炉渣热阻大传热速度慢的问题，使液态渣的凝固效率得到改善。回收的热量可用于发电等用途。本技术的更优技术方案为：所述两两对称的铜板背板组合一组为固定式，一组为平移式，其中固定式铜板背板组合固定在与传热组合支撑架相连接的传热组合紧固装置上，并通过传热组合支撑架固定在设备框架上。所述连接平移挤压装置的铜板背板组合外侧面上设置有平移导向装置，平移导向装置包括安装在背板外表面上的平移导向杆，平移导向杆连接在末端设置在设备框架上的平移导向套内。所述凝固模上部安装有上部防护装置，包括上固定防护板和上活动防护板，上固定防护板为整体式，安装在上支撑梁架上，上活动防护板为两组分体式，分别安装在连接平移挤压装置的铜板背板组合上端；凝固模下部安装有下部防护装置，包括下固定防护板和下活动防护板，下固定防护板为整体式，安装在下支撑梁架上，下活动防护板为两组分体式，分别安装在连接平移挤压装置的铜板背板组合下端。所述封底装置包括封底铜板背板组合，封底铜板背板组合下侧面上安装有连接封底动力设施的封底动力杆。所述凝壳顶离装置包括通过顶离安装设施固定在背板外侧面的顶离动力设施，顶离动力设施连接位于通孔内的顶离工作杆冷端，顶离工作杆热端伸出通孔，顶离工作杆内部连通冷却介质。因为液态渣的表面张力的作用，使液态渣对周围金属设施的润湿性差，故可移动部件作相对运动时的缝隙、铜板上的通孔与凝壳顶离装置之间的间隙，只要按常规控制好必要的加工、配合尺寸，使用过程注意维护，就不会发生液态渣渗漏问题。液态炉渣在降温、凝固过程放出的热量，被冷却介质吸收。可选择水作为冷却介质。水在吸收热量后，温度升高变成高温水，或变成蒸汽，高温水可用于取暖等，亦可作为蒸汽锅炉的预热水；蒸汽直接或经过处理提高品质后送入汽轮机发电或作为拖动动力，从而实现了液态炉渣余热的有效利用。凝固后的块状炉渣，经过处理，进入下道换热工序，将剩余的显热进行交换，实现热量的进一步回收利用。所述铜板的冷面外围设置有密封圈槽，密封圈槽内设置有密封圈。所述设备框架设置有固定回收装置的定位设施和固定设施。本技术所涉及的凝固模方式处理液态高炉渣的途径的研究，前人没有深入进行，主要是因为导热速率慢的问题，但这又是回避不开的事情。物体的传热，是将热量从高温的部位传递本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种液态炉渣余热回收装置，包括由下支撑梁架（13）、上支撑梁架（12）和支撑柱（14）组成的设备框架（4），设备框架（4）内安装有凝固模（1），其特征在于：所述凝固模（1）为立方体结构的容器，由四套铜板背板组合（9）两两对称分布围成立方体的侧面构成传热组合（7），其中一组对称的铜板背板组合（9）固定在设备框架（4）上，另一组对称的铜板背板组合（9）安装在平移挤压装置（2）上，底部设置一套封底装置（8）；平移挤压装置（2）包括安装在背板（11）外表面上的活动端，活动端连接在固定于挤压装置安装架（17）上的平移动力设施（5）上，挤压装置安装架（17）固定在设备框架（4）上；所述铜板背板组合（9）由对应的铜板（10）和背板（11）复合构成，铜板（10）的朝向凝固模（1）内部空间的一面为热面，另一面为冷面，铜板（10）的冷面上开设有若干介质流通槽，背板（11）内部设置有水箱，该水箱分为上下独立的两部分，分别为上水室和下水室，背板（11）外侧面上设置有连通下水室的进水口（30）和连通上水室的出水口（31），背板（11）的内侧面上设置有分别连通下水室和介质流通槽开口端的下分配嘴，以及分别连通上水室和介质流通槽出口端的上分配嘴；铜板背板组合（9）上设置有若干个通孔，通孔内安装有固定端安装在背板（11）外表面上的凝壳顶离装置（3）。...

【技术特征摘要】
1.一种液态炉渣余热回收装置，包括由下支撑梁架（13）、上支撑梁架（12）和支撑柱（14）组成的设备框架（4），设备框架（4）内安装有凝固模（1），其特征在于：所述凝固模（1）为立方体结构的容器，由四套铜板背板组合（9）两两对称分布围成立方体的侧面构成传热组合（7），其中一组对称的铜板背板组合（9）固定在设备框架（4）上，另一组对称的铜板背板组合（9）安装在平移挤压装置（2）上，底部设置一套封底装置（8）；平移挤压装置（2）包括安装在背板（11）外表面上的活动端，活动端连接在固定于挤压装置安装架（17）上的平移动力设施（5）上，挤压装置安装架（17）固定在设备框架（4）上；所述铜板背板组合（9）由对应的铜板（10）和背板（11）复合构成，铜板（10）的朝向凝固模（1）内部空间的一面为热面，另一面为冷面，铜板（10）的冷面上开设有若干介质流通槽，背板（11）内部设置有水箱，该水箱分为上下独立的两部分，分别为上水室和下水室，背板（11）外侧面上设置有连通下水室的进水口（30）和连通上水室的出水口（31），背板（11）的内侧面上设置有分别连通下水室和介质流通槽开口端的下分配嘴，以及分别连通上水室和介质流通槽出口端的上分配嘴；铜板背板组合（9）上设置有若干个通孔，通孔内安装有固定端安装在背板（11）外表面上的凝壳顶离装置（3）。2.根据权利要求1所述的液态炉渣余热回收装置，其特征在于：所述两两对称的铜板背板组合（9）一组为固定式，一组为平移式，其中固定式铜板背板组合固定在与传热组合支撑架（16）相连接的传热组合紧固装置（15）上，并通过传热组合支撑架（16）固定在设备框架（4）上。3.根据权利要求1所述的液态炉渣余热回收装置，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢宝木，杨君胜，周国锋，李忠江，胡赛群，
申请(专利权)人：山东泓奥电力科技有限公司，
类型：新型
国别省市：山东,37