本实用新型专利技术提供了一种炼钢转炉高温烟气冷却装置，包括炉口冷却罩、冷却烟道、热管冷凝器、上升总管和下降总管；所述冷却烟道一端连接转炉的烟气出口、另一端通过管道与烟气后续处理工段相连接，所述冷却烟道内设置有冷却管，冷却管的出口端通过上升总管与热管冷凝器的热管入口联箱相连通，热管冷凝器的换热管出口联箱通过下降总管与冷却烟道冷却管的入口端相连接；所述热管冷凝器的管程入口连接工业水输入管道，热管冷凝器的管程出口连接蒸汽管网；所述烟道冷却管内真空封装高温工质。本实用新型专利技术结构简单、设计合理、占地面积小、工艺流程简化，实现了转炉高温烟气热量的有效回收，并副产大量蒸汽，直接汇入蒸汽管网使用，大大降低了吨钢成本。降低了吨钢成本。降低了吨钢成本。
【技术实现步骤摘要】
一种炼钢转炉高温烟气冷却装置
[0001]本技术涉及烟气处理
，特别涉及一种炼钢转炉高温烟气冷却装置。
技术介绍
[0002]转炉炼钢（converter steelmaking）是以铁水、废钢、铁合金为主要原料，不借助外加能源，靠铁液本身的物理热和铁液组分间化学反应产生热量而在转炉中完成炼钢过程。
[0003]由转炉炉口逸出的烟气温度约为1450℃，烟气经汽化冷却装置降温至800℃~1000℃，然后再送入干法除尘蒸发冷却器进行进一步降温、除尘。汽化冷却装置通常包括汽化烟道、汽包、蓄热器等，所述汽化烟道内设置有冷却管，冷却管两端分别连接软水系统和汽包。转炉烟气进入汽化烟道后，与在冷却管内流动的软水发生间壁换热，高温烟气冷却下来，以便满足下一步除尘及煤气回收的要求，保证转炉炼钢的安全生产；冷却管内的软水升温汽化，副产蒸汽，经汽包和蓄热器后供给工厂生产或用户生活使用，实现了高温烟气热能的有效回收，并降低转炉炼钢的生产成本。
[0004]关于上述汽化冷却装置，在实际运行过程中发现有如下缺点：
[0005]1、换热效率低：汽化烟道内部的冷却管是密排焊接的φ45ｘ5mm的无缝钢管，软水通过无缝钢管的管壁与高温烟气进行热交换、吸收热量，仅有部分软水变成蒸汽，上升至汽包进行汽水分离，换热面积较小，换热效率不高，仅有85%左右；
[0006]2、需要消耗大量的软化水：由于部分软水经汽化烟道吸收烟气热量后变成蒸汽，所以必须保证汽包内软水的水位，防止烧干，发生爆管事故，因此需要配置专门的软水站供应软水，生产成本高；
[0007]3、设备、管路繁杂：汽包、蓄热器、除氧器等设备体积大，占地面积广，运行费用和维护成本都很高。
[0008]近来，上述缺点逐渐成为炼钢转炉低成本连续生产的制约性因素，成为目前亟需解决的一个问题。
技术实现思路
[0009]为解决现有技术存在的上述问题，本技术的目的在于提供一种炼钢转炉高温烟气冷却装置。
[0010]为解决上述技术问题，本技术所采用的技术方案是：
[0011]一种炼钢转炉高温烟气冷却装置，包括炉口冷却罩、冷却烟道、热管冷凝器、上升总管和下降总管；所述冷却烟道一端连接转炉的烟气出口、另一端通过管道与烟气后续处理工段相连接，所述冷却烟道内设置有冷却管，冷却管的出口端通过上升总管与热管冷凝器的热管入口联箱相连通，热管冷凝器的热管出口联箱通过下降总管与冷却烟道内冷却管的入口端相连接；所述热管冷凝器的管程入口连接工业水输入管道，热管冷凝器的管程出口连接蒸汽管网；所述炉口冷却罩、冷却烟道的冷却管内均真空封装有高温工质。
[0012]本技术的进一步改进在于：所述炉口冷却罩为罩覆在转炉炉口外侧的空腔罩体，炉口冷却罩的入口端通过第一液态工质回流管与下降总管相连通，其出口端通过第一气态工质上升管与上升总管相连通。
[0013]本技术的进一步改进在于：所述冷却烟道包括依次连接的炉口段烟道、上升段烟道和末段烟道，所述上升段烟道内设置上升段冷却管、末段烟道内设置末段冷却管，上升段冷却管、末段冷却管并联设置。
[0014]本技术的进一步改进在于：所述上升段冷却管的入口端通过第二液态工质回流管与下降总管相连通、上升段冷却管的出口端通过相连通；所述末段冷却管的入口端通过第三液态工质回流管与下降总管相连通、末段冷却管的出口端通过第三气态工质上升管与上升总管相连通。
[0015]本技术的进一步改进在于：所述上升段冷却管包括并联设置的多级冷却支管，多级冷却支管沿上升段烟道依次并排布置；每级冷却支管的进口端均通过第二液态工质回流管与下降总管相连通，每级冷却支管的出口端均通过第二气态工质上升管与上升总管相连通。
[0016]本技术的进一步改进在于：所述上升段冷却管、末段冷却管均为密排焊接的不锈钢冷却管。
[0017]本技术的进一步改进在于：所述第一液态工质回流管、第二液态工质回流管上均设置有循环泵；在循环泵的上下游管道之间还设置有旁通管路，旁通管路通过旁通阀控制开闭。
[0018]本技术的进一步改进在于：所述第一液态工质回流管上设置高压循环泵，所述第二液态工质回流管上设置低压循环泵。
[0019]本技术的进一步改进在于：所述封闭于炉口冷却罩、冷却烟道内冷却管内的高温工质为液态Na
‑
K合金高温工质。
[0020]由于采用了上述技术方案，本技术取得的技术进步是：
[0021]本技术公开了一种炼钢转炉高温烟气冷却装置，实现了转炉高温烟气热量的有效回收，可将烟气温度由1450℃降至600℃左右，并副产大量蒸汽，直接汇入蒸汽管网使用，吨钢蒸汽回收量从90m3提高到140m3，大大降低了吨钢成本。
[0022]本技术采用液态Na
‑
K合金高温工质作为传热介质，以液
‑
气相变形式实现吸热和放热，导热效率很高，其导热能力是同等银导热量的2000倍、紫管的6000倍，且导热速度快、强度大、效率高，换热效率可达98％以上；冷却烟道内流动的烟气与相变冷却材料发生热传递后，可快速、充分冷却。
[0023]本技术装置的使用寿命较原装置的使用寿命明显延长。本技术炉口冷却罩的平均使用寿命为18~24个月，上升段烟道冷却管和末端烟道冷却管的平均使用寿命为24～36个月，使用过程平稳、安全，不易发生损坏和事故，检修率低。而传统的转炉汽化冷却烟道的使用寿命一般仅为4~8个月，且寿命期内事故率高，需经常检修，每次检修均需要8小时左右，既影响转炉钢产量，又影响运行安全。
[0024]本技术结构简单、设计合理、占地面积小、工艺流程简化，省去了蓄热器、除氧器、软水供应系统等设备，节约了大量软化水消耗，降低了设备维护费用和工人的劳动强度。
附图说明
[0025]图1为本技术的整体结构示意图；
[0026]图中，1、转炉，2、炉口冷却罩，3、热管冷凝器，4、上升总管，5、下降总管，6、工业水输入管道，7、炉口段烟道，8、上升段烟道，9、末段烟道，10、第一液态工质回流管，11、第二液态工质回流管，12、第三液态工质回流管，13、第一气态工质上升管，14、第二气态工质上升管，15、第三气态工质上升管，16、热管，17、翅片，18、高压循环泵，19、低压循环泵，20、旁通管路，21、旁通阀，22、蒸汽管网，23、干法除尘冷却蒸发器，24、热管入口联箱，25、热管出口联箱。
具体实施方式
[0027]下面通过参考附图来详细说明本技术。
[0028]一种炼钢转炉高温烟气冷却装置，如图1所示，包括炉口冷却罩2、冷却烟道和热管冷凝器3。所述冷却烟道的入口端连接转炉1的烟气出口、冷却烟道的出口端通过管道与干法除尘冷却蒸发器的入口端相连接。所述冷却烟道内设置有冷却管，冷却管的出口端通过上升总管4与热管冷凝器3的热管入口联箱24相连通，热管冷凝器3的热管出口联箱25通过下本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种炼钢转炉高温烟气冷却装置，其特征在于：包括炉口冷却罩(2)、冷却烟道、热管冷凝器(3)、上升总管(4)和下降总管(5)；所述冷却烟道一端连接转炉(1)的烟气出口、另一端通过管道与烟气后续处理工段相连接，所述冷却烟道内设置有冷却管，冷却管的出口端通过上升总管(4)与热管冷凝器(3)的热管入口联箱(24)相连通，热管冷凝器(3)的热管出口联箱(25)通过下降总管(5)与冷却烟道内冷却管的入口端相连接；所述热管冷凝器(3)的管程入口连接工业水输入管道(6)，热管冷凝器(3)的管程出口连接蒸汽管网(22)；所述炉口冷却罩(2)、冷却烟道的冷却管内均真空封装有高温工质。2.根据权利要求1所述的一种炼钢转炉高温烟气冷却装置，其特征在于：所述炉口冷却罩(2)为罩覆在转炉(1)炉口外侧的空腔罩体，炉口冷却罩(2)的入口端通过第一液态工质回流管(10)与下降总管(5)相连通，其出口端通过第一气态工质上升管(13)与上升总管(4)相连通。3.根据权利要求2所述的一种炼钢转炉高温烟气冷却装置，其特征在于：所述冷却烟道包括依次连接的炉口段烟道(7)、上升段烟道(8)和末段烟道(9)，所述上升段烟道(8)内设置上升段冷却管、末段烟道(9)内设置末段冷却管，上升段冷却管、末段冷却管并联设置。4.根据权利要求3所述的一种炼钢转炉高温烟气冷却装置，其特征在于：所述上升段冷却管的入口端通过第二液态工质回流管(11)与下降总管(...
【专利技术属性】
技术研发人员：秦生，谷秀柱，
申请(专利权)人：河北天越激光再制造科技有限公司，
类型：新型
国别省市：
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