高温冶金渣粒余热回收与品质调控一体化系统及方法技术方案

本发明专利技术涉及一种高温冶金渣粒余热回收与品质调控一体化系统及方法，以解决难以兼顾余热回收效率与渣粒品质的技术问题。系统包括主换热装置和气液分离器，主换热装置包括竖向通道、渣粒进口、渣粒出口、多个竖向膜式水冷壁、多个空气喷嘴和热空气出口。方法中，高温冶金渣粒进入主换热装置的竖向通道中的渣粒下落通道并下落，高温冶金渣粒在下落的过程中与竖向膜式水冷壁中的冷水和空气喷嘴喷射的冷空气进行换热；换热形成的低温冶金渣粒从渣粒出口排出主换热装置；换热形成的热空气从热空气出口排出；竖向膜式水冷壁中换热形成的汽水混合物进入气液分离器，气液分离器分离出的水送入竖向膜式水冷壁，气液分离器分离出的蒸气排出气液分离器。

【技术实现步骤摘要】
高温冶金渣粒余热回收与品质调控一体化系统及方法
本专利技术涉及一种高温冶金渣粒余热回收与品质调控一体化系统及方法。
技术介绍
冶金渣是金属冶炼过程中排出的副产品，其排出温度较高，蕴含大量的余热余能。目前，液态冶金渣的处理方法为水淬法。以高炉渣为例，经水淬急冷的高炉渣形成大量的玻璃相物质，具有良好的水硬活性，被广泛地应用到水泥行业，作为生产矿渣水泥的原材料。然而，水淬法不仅没有回收冶金渣的余热，而且消耗大量新水，产生的H2S和SOx等有害气体也随蒸汽排入大气，造成严重的环境污染。冶金渣干法粒化及余热回收技术不仅能够高品质地回收冶金渣的余热，而且不消耗冲渣水，减少了处理熔态渣对环境造成的污染，属于环境友好型冶金渣处理工艺，已得到世界各国的广泛关注和大力开发。目前，受到广大研究学者和企业青睐的冶金渣干法粒化技术为离心粒化技术。该技术是利用旋转杯、旋转盘或者旋转鼓等粒化装置，在机械力的作用下将熔态冶金渣破碎成细小的熔渣液滴，高温液滴在飞行过程中冷却、凝固形成高温渣粒，温度在800-1200℃之间。然后，高温渣粒进入换热装置进行余热回收。高温渣粒的玻璃转化温度介于800～1200℃之间，也就是本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高温冶金渣粒余热回收与品质调控一体化系统，其特征在于，包括：主换热装置(3)，所述主换热装置(3)包括竖向通道(7)、渣粒进口、渣粒出口(15)、多个竖向膜式水冷壁(11)、多个空气喷嘴(9)和热空气出口(17)，其中，所述渣粒进口和所述热空气出口(17)均与所述竖向通道(7)的顶部连通，所述渣粒出口(15)与所述竖向通道(7)的底部连通，所述多个竖向膜式水冷壁(11)设于所述竖向通道(7)中并横向间隔开以在所述竖向通道(7)中形成渣粒下落通道(10)，所述空气喷嘴(9)朝向所述渣粒下落通道(10)中800℃以上的区域喷射；气液分离器(20)，所述气液分离器(20)具有入口、液体出口和...

【技术特征摘要】
1.一种高温冶金渣粒余热回收与品质调控一体化系统，其特征在于，包括：主换热装置(3)，所述主换热装置(3)包括竖向通道(7)、渣粒进口、渣粒出口(15)、多个竖向膜式水冷壁(11)、多个空气喷嘴(9)和热空气出口(17)，其中，所述渣粒进口和所述热空气出口(17)均与所述竖向通道(7)的顶部连通，所述渣粒出口(15)与所述竖向通道(7)的底部连通，所述多个竖向膜式水冷壁(11)设于所述竖向通道(7)中并横向间隔开以在所述竖向通道(7)中形成渣粒下落通道(10)，所述空气喷嘴(9)朝向所述渣粒下落通道(10)中800℃以上的区域喷射；气液分离器(20)，所述气液分离器(20)具有入口、液体出口和气体出口，所述竖向膜式水冷壁(11)的入口与所述气液分离器(20)的液体出口连通，所述竖向膜式水冷壁(11)的出口与所述气液分离器(20)的入口连通。2.根据权利要求1所述的高温冶金渣粒余热回收与品质调控一体化系统，其特征在于，所述多个竖向膜式水冷壁(11)等间距地呈排排列。3.根据权利要求2所述的高温冶金渣粒余热回收与品质调控一体化系统，其特征在于，所述高温冶金渣粒余热回收与品质调控一体化系统还包括多个出水联箱(8)、多个进水联箱(12)、进水汇集管(23)和出水汇集管(21)，多个所述竖向膜式水冷壁(11)的入口与多个所述进水联箱(12)的出口一一对应地连通，多个所述竖向膜式水冷壁(11)的出口与多个所述出水联箱(8)的入口一一对应地连通，多个所述进水联箱(12)的入口与所述进水汇集管(23)的出口连通，所述进水汇集管(23)的入口与气液分离器(20)的液体出口连通，多个所述出水联箱(8)的出口与所述出水汇集管(21)的入口连通，所述出水汇集管(21)的出口与气液分离器(20)的入口连通；所述出水联箱(8)和所述出水汇集管(21)位于所述竖向膜式水冷壁(11)的上方，所述进水联箱(12)和所述进水汇集管(23)位于所述竖向膜式水冷壁(11)的下方，所述进水汇集管(23)与所述气液分离器(20)连通的管路上设有循环水泵(22)；所述进水联箱(12)和所述出水联箱(8)采用方形换热管，水平布置。4.根据权利要求2所述的高温冶金渣粒余热回收与品质调控一体化系统，其特征在于，相邻两排所述竖向膜式水冷壁(11)之间的渣粒下落通道(10)的两侧各设一个所述空气喷嘴(9)。5.根据权利要求1所述的高温冶金渣粒余热回收与品质调控一体化系统，其特征在于，所述竖向模式水冷壁(11)包括多个间隔的换热管(25)、连接相邻换热管(25)的多个鳞片(26)、以及多个肋柱(24)，所述换热管(25)为空心结构形成所述竖向模式水冷壁(11)的水流通道，所述换热管(25)的入口构成所述竖向模式水冷壁(11)的入口，所述换热管(25)的出口构成所述竖向模式水冷壁(11)的出口，所述肋柱(24)连接在所...

【专利技术属性】
技术研发人员：于庆波，刘军祥，康天宇，
申请(专利权)人：东北大学，
类型：发明
国别省市：辽宁,21