一种高炉渣显热回收利用系统技术方案

本实用新型专利技术涉及一种高炉渣显热回收利用系统，包括，熔融态高炉渣导入部、液态金属冷却部和空冷部；所述熔融态高炉渣导入部包括导入天沟和导板，所述导入天沟的进渣口与高炉连通，所述导入天沟的出渣口与导板的进渣口连通；所述液态金属冷却部包括液态金属槽和显热回收装置；所述液态金属槽包括上游室、中游室和下游室，其中，上游室和中游室具有相同高度的槽底部，下游室槽底部的高度比上游室和中游室的槽底部的高度低，并且所述上游室和中游室通过液态金属槽上部垂下的第一隔墙进行分隔，所述中游室和下游室通过槽底隆起的第二隔墙进行分隔，所述第二隔墙在朝向下游室侧形成斜坡；所述空冷部包括传送回收部件和空气冷却部件。

【技术实现步骤摘要】
一种高炉渣显热回收利用系统
本技术涉及冶金能源的回收及固体废弃物综合利用，具体是一种熔融态高炉渣显热的高效回收利用系统。
技术介绍
炼铁生产过程产生的高炉渣其显热能级很高，在冶金行业属于高品质余热资源。高炉渣从高炉内排出的温度通常在1450℃以上，每吨高炉渣所含的一次显热大致相当于60kg标准煤的热值。目前，我国的高炉渣大部分采用水淬法制取水渣，然后作为水泥原料使用。虽然有些企业利用冲渣水的余热用于供暖，能够解决厂区内部部分采暖或浴室的供热，但是这种利用仅占高炉渣全部显热的10％左右，并且受时间和地域的限制，在夏季或者无取暖设施的南方地区，这部分能源也只能白白浪费掉。同时，冲水渣工艺还需要浪费大量宝贵的水资源。作为钢铁冶炼的副产品，高炉渣的主要成分是氧化钙、二氧化硅、氧化铝和氧化镁等氧化物，是制作微晶玻璃的良好原材料。针对利用高炉渣制备微晶玻璃的现有技术，主要是熔融法或者烧结法。熔融法要经过配料、熔制、成型、核化和晶化等一系列过程，烧结法需要配料、冷压或热压成型、高温烧结及后续热处理等工序。显然这些工艺技术使用的都是固态高炉渣用于配料，对高温熔融态高炉渣的显热利用无能为力，不仅没有利用高温液态高炉渣的显热资源，而且还额外需要大量的能源来进行熔制、烧结和热处理。而现有的熔融态高炉渣显热的回收利用系统中，例如CN201110031370.8和CN201110058682.8等专利申请中，往往都是采用循环的低温气体或者是冷却水对熔融态高炉渣进行冷却，再将从急冷单元和缓冷单元中出来的高温气体或液体热交换介质进入余热锅炉换热，转变成蒸汽或电力输出；同时对冷却的高炉渣也进行回收再利用。然而这些回收利用系统，一方面需要消耗水资源，另一方面其显然回收的利用比率也不能令人满意。
技术实现思路
本技术的目的即在于提供一种熔融态高炉渣显热的高效回收利用系统，其特征在于：包括，熔融态高炉渣导入部、液态金属冷却部和空冷部；所述熔融态高炉渣导入部包括导入天沟和导板，所述导入天沟的进渣口与高炉连通，所述导入天沟的出渣口与导板的进渣口连通；所述液态金属冷却部包括液态金属槽和显热回收装置；所述液态金属槽包括上游室、中游室和下游室，其中，上游室和中游室具有相同高度的槽底部，下游室槽底部的高度比上游室和中游室的槽底部的高度低，并且所述上游室和中游室通过液态金属槽上部垂下的第一隔墙进行分隔，所述中游室和下游室通过槽底隆起的第二隔墙进行分隔，所述第二隔墙在朝向下游室侧形成斜坡；所述空冷部包括传送回收部件和空气冷却部件。作为优选的，所述导板从导入天沟的出渣口倾斜向下延伸至所述液态金属槽的中游室上方；所述导板的上表面成波浪形状。作为优选的，所述显热回收装置包括循环泵和蒸汽箱，所述循环泵设置在下游室上方，所述循环泵的进液口通过循环管路与下游室连通；所述循环泵的出液口通过循环管路穿过所述蒸汽箱内部后与上游室相连通；所述蒸汽箱包括进水口和蒸汽排出口，并且所述进水口与供水管路连通。作为优选的，所述传送回收部件包括固定斜坡段和传送段；所述固定斜坡段的首端设置在所述第二隔墙的斜坡最高处，所述固定斜坡段的末端延伸至传送段上方；所述固定斜坡段和传送段均由透气网孔材料构成。作为优选的，所述空气冷却部件包括第一冷却部件和第二冷却部件，所述第一冷却部件为设置在固定斜坡段下方的空气管嘴，并沿着固定斜坡段底部向上游延伸至下游室的上方；所述第二冷却部件为设置在传送段下方的冷空气吹送装置。作为优选的，所述供水管路包括顶热段和热交换段，所述预热段设置在所述传送段的上方，所述热交换段设置在中游室的上方。作为优选的，所述液态金属为锡。本技术中的熔融态高炉渣显热的高效回收利用系统具有以下的优点：第一，通过使用熔点低于熔融态高炉渣而比重高于熔融态高炉渣的液态金属例如锡，能够使得熔融态高炉渣漂浮在液态金属的表面，并且通过二者的大面积接触以及金属的优良导热性，使得二者发生充分的热交换，从而获得优异的显热回收效果。第二，通过独特的液态金属槽的设置，使得液态金属与熔融态高炉渣在进行热交换后能够很容易的分离，并进入循环系统而被冷却后再次利用。第三，通过多段供水管路与蒸汽箱的配合设置，能够更加充分的利用熔融态高炉渣，从而达到更高的显热回收比例。附图说明通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本技术的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。附图1为本技术熔融态高炉渣显热的高效回收利用系统的结构示意图。具体实施方式本技术的一种熔融态高炉渣显热的高效回收利用系统，其主要包括，熔融态高炉渣导入部、液态金属冷却部和空冷部；所述熔融态高炉渣导入部包括导入天沟1和导板2，所述导入天沟1的进渣口与高炉连通，所述导入天沟1的出渣口与导板2的进渣口连通；所述液态金属冷却部包括液态金属槽3和显热回收装置；所述液态金属槽3包括上游室3a、中游室3b和下游室3c，其中，上游室3a和中游室3b具有相同高度的槽底部，下游室3c槽底部的高度比上游室3a和中游室3b的槽底部的高度低，并且所述上游室3a和中游室3b通过液态金属槽3上部垂下的第一隔墙4进行分隔，所述中游室3b和下游室3c通过槽底隆起的第二隔墙5进行分隔，所述第二隔墙5在朝向下游室侧形成斜坡。其中，所述导板2从导入天沟1的出渣口倾斜向下延伸至所述液态金属槽3的中游室3b上方；所述导板2的上表面成波浪形状，这样熔融态高炉渣在从导入天沟1的出渣口留出后，随着在导板2上流淌，其幅宽会逐渐增加，从而增大后面与液态金属的接触面积。如此，从导板2流下的熔融态高炉渣，在中游室3b处与液态金属发生接触而产生充分的热交换，并且由于二者的比重差异，使得熔融态高炉渣能自然浮在液态金属表面，而流至中游室3b末端时，熔融态高炉渣与液态金属由于第二隔墙的斜坡以及二者的比重差异而很自然的进行分离，液态金属进入下游室3c。其中，所述显热回收装置包括循环泵6和蒸汽箱7，所述循环泵6设置在下游室3c上方，所述循环泵6的进液口通过循环管路与下游室3c连通；所述循环泵6的出液口通过循环管路穿过所述蒸汽箱7内部后与上游室3a相连通；所述蒸汽箱7包括进水口和蒸汽排出口，并且所述进水口与供水管路连通。如此，循环泵6可以将下游室3c中的吸热升温后的液态金属抽吸上来进入循环管路，并进入蒸汽箱7，与蒸汽箱7中的水发生热交换，而将水加热为蒸汽而排出，从而实现熔融态高炉渣显热的回收。同时，热交换后的液态金属被降温，经循环管路继续传送回上游室3a，暂时存储以待循环使用。所述空冷部包括传送回收部件和空气冷却部件。具体的，所述传送回收部件包括固定斜坡段8和传送段9；所述固定斜坡段8的首端设置在所述第二隔墙5的斜坡最高处，以接受热交换后冷凝脆裂的高炉渣，而所述固定斜坡段8的末端延伸本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高炉渣显热回收利用系统，其特征在于：包括，熔融态高炉渣导入部、液态金属冷却部和空冷部；/n所述熔融态高炉渣导入部包括导入天沟和导板，所述导入天沟的进渣口与高炉连通，所述导入天沟的出渣口与导板的进渣口连通；/n所述液态金属冷却部包括液态金属槽和显热回收装置；所述液态金属槽包括上游室、中游室和下游室，其中，上游室和中游室具有相同高度的槽底部，下游室槽底部的高度比上游室和中游室的槽底部的高度低，并且所述上游室和中游室通过液态金属槽上部垂下的第一隔墙进行分隔，所述中游室和下游室通过槽底隆起的第二隔墙进行分隔，所述第二隔墙在朝向下游室侧形成斜坡；/n所述空冷部包括传送回收部件和空气冷却部件。/n

【技术特征摘要】
1.一种高炉渣显热回收利用系统，其特征在于：包括，熔融态高炉渣导入部、液态金属冷却部和空冷部；
所述熔融态高炉渣导入部包括导入天沟和导板，所述导入天沟的进渣口与高炉连通，所述导入天沟的出渣口与导板的进渣口连通；
所述液态金属冷却部包括液态金属槽和显热回收装置；所述液态金属槽包括上游室、中游室和下游室，其中，上游室和中游室具有相同高度的槽底部，下游室槽底部的高度比上游室和中游室的槽底部的高度低，并且所述上游室和中游室通过液态金属槽上部垂下的第一隔墙进行分隔，所述中游室和下游室通过槽底隆起的第二隔墙进行分隔，所述第二隔墙在朝向下游室侧形成斜坡；
所述空冷部包括传送回收部件和空气冷却部件。


2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于：
所述导板从导入天沟的出渣口倾斜向下延伸至所述液态金属槽的中游室上方；所述导板的上表面成波浪形状。


3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于：
所述显热回收装置包括循环泵和蒸汽箱，所述循环泵设置在下游室上方，所述循环泵的进液口通过循环管路与下游室连通；所述循环泵的出液口通过循环管路穿过所述蒸汽箱内部后与...

【专利技术属性】
技术研发人员：李忠伟，贵永亮，胡桂渊，宋春燕，
申请(专利权)人：华北理工大学，
类型：新型
国别省市：河北;13