螺旋管式旋流水淬熔渣余热回收装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术提供了一种螺旋管式旋流水淬熔渣余热回收装置，包括依次连接形成密闭高压系统的熔渣加压输送装置、旋流反应器、渣浆泵和渣水分离装置，其中旋流反应器为螺旋管式结构，螺旋管式结构上开有蒸汽排除口。所述渣水分离装置具有两个出水口，其中一个出水口连接到熔渣加压输送装置形成循环回路，另一个出水口通过换热器连接到渣浆泵的入口。本实用新型专利技术在能够获得玻璃体含量高、颗粒均匀且细小的水淬炉渣的同时，提高炉渣显热的回收利用水平，经济高效。经济高效。经济高效。

【技术实现步骤摘要】
螺旋管式旋流水淬熔渣余热回收装置


[0001]本技术涉及熔渣热能回收
，具体是一种螺旋管式旋流水淬熔渣余热回收装置。

技术介绍

[0002]使用各种工业炉窑生产钢铁、有色金属、黄磷等产品的过程中，由于炉窑高温的反应环境，副产品炉渣具有很高的温度，在高温条件下，炉渣呈熔融液态，流动性好。炉渣的主要成分为CaO、MgO、SiO2、Al2O3等，经过水或空气急速冷却淬制后，变成颗粒细小均匀的颗粒炉渣，可作为水泥熟料，具有很高的商业价值。同时，高温炉渣有较高的显热，以1500℃计算，其可利用显热约为1400至1800kJ/kg，我国各类炉渣每年总产量数亿吨，在淬制过程中，炉渣的显热以热交换形式传递至水或空气中，目前90%以上的熔渣以水淬为主，淬制后产生的副产品为60
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90℃的热水和低温饱和蒸汽，部分企业在冬季作为采暖热源予以回收利用，整体利用水平不高，尤其在春夏秋三季，热量主要以水蒸发的的形式直接排放到大气中，产生了巨大的浪费。并且，在淬制过程中产生一定量的H2S、SO2等有害气体以及粉尘，随淬制白烟排放到大气中污染环境。
[0003]针对上述问题，国内外自20世纪70年代以来提出了以转轮、转杯、转鼓、转盘、粒化轮等熔渣机械破碎方法、并以空气等介质作为二次热媒回收熔渣热量；以金属球与熔渣混合，使炉渣冷却、破碎，并以金属球和热空气或氮气为二次热媒回收熔渣热量；以压缩空气或蒸汽，或以水与蒸汽或空气混合，冲击熔融渣流完成破碎与淬制，并以热空气或过热蒸汽为二次热媒回收熔渣热量；以固体渣冲击熔融液态炉渣或混合搅拌的固体颗粒冲击法，以固体渣粒和凝固的熔融渣粒混合物为二次热媒回收熔渣热量；以上等方法目前均未在工业生产中大量推广，主要原因为机械磨损、熔渣粘结、冲制气体能耗大、故障率高、能源回收率低等问题没有彻底解决。目前工业生产中仍以水淬的方法处理熔渣，主要分为因巴法（INBA）、图拉法（TYNA）、拉萨法（RASA）、底滤法（OCP），具有热量损失大、有害气体排放污染空气的缺点。其中因巴法（INBA）、拉萨法（RASA）、底滤法（OCP）三种方法均为以高速水流冲击熔渣流，使渣流被水力冲击为小的液渣滴或液渣团，然后在冲渣沟或粒化管内继续湍流流动，利用熔渣液滴或颗粒表面与内部高温差所产生的热应力，加之紊流状态较高的传热系数，在数秒内完成水淬过程，使炉渣破碎为粒径更小的颗粒水渣，其间炉渣的冷却速率也远高于研究报告提出的22℃/s的临界冷却速率。但此三种方法在实际操作中存在渣中带铁爆炸，水路堵塞造成渣水比过大爆炸、水温过高散热不良爆炸等问题，操作压力始终处于常压水平。而图拉法（TYNA）是以先机械破碎熔渣为液滴，再进行水淬的方法，其对渣中带铁的比例承受能力甚至可达到40%含铁比例。
[0004]在水淬法熔渣余热回收利用的研究上，各国研究人员都提出了具体的方案，例如：
[0005]在公开号为CN115235253A的中国专利中记载，在密闭高压的系统中，以机械破碎的方法将熔渣破碎为熔渣液滴，熔渣液滴飞入旋流的水中，急速冷却，将熔渣热能转换为蒸汽的内能，获得玻璃体含量较高的水淬炉渣和饱和蒸汽；对水淬过程中产生的水渣、饱和
水、蒸汽以机械强制离心旋流的方法进行分离并抑制泡沫渣的生成。但其狭小法反应器空间内，汽液两相的旋流抛物界面面积受限，导致单个反应器处理能力低，并且反应器内有转动部件，易造成磨损。
[0006]因此，在获得玻璃体含量高、颗粒均匀且细小的水淬炉渣的同时，提高炉渣显热的回收利用水平，提高余热回收设备的处理能力和稳定性十分迫切。

技术实现思路

[0007]本技术为了解决现有技术的问题，提供了一种螺旋管式旋流水淬熔渣余热回收装置，在能够获得玻璃体含量高、颗粒均匀且细小的水淬炉渣的同时，提高炉渣显热的回收利用水平，经济高效。
[0008]本技术提供了一种螺旋管式旋流水淬熔渣余热回收装置，包括依次连接形成密闭高压系统的熔渣加压输送装置、旋流反应器、渣浆泵和渣水分离装置，其中旋流反应器为螺旋管式结构，螺旋管式结构上开有蒸汽排除口。
[0009]进一步改进，所述渣水分离装置具有两个出水口，其中一个出水口连接到熔渣加压输送装置形成循环回路，另一个出水口通过换热器连接到渣浆泵的入口。
[0010]进一步改进，所述旋流反应器轴线为直线或直线和曲线的组合。
[0011]本技术工作原理如下：
[0012]在密闭高压的系统中，以高速水流将熔渣破碎为熔渣液滴，熔渣液滴随水一起在螺旋管式旋流反应器内非满流流动，熔渣在水中急速冷却，将熔渣热能转换为蒸汽的内能，获得玻璃体含量较高的水淬炉渣和饱和蒸汽；对水淬过程中产生的水渣、饱和水、蒸汽以螺旋管离心旋流的方法进行汽、固液分离并抑制泡沫渣的生成。分离后的粒化水部分经过换热器冷却后回流至渣浆泵进口，改善渣浆泵进口汽蚀条件。
[0013]本技术有益效果在于：
[0014]1、在能够获得玻璃体含量高、颗粒均匀且细小的水淬炉渣的同时，提高炉渣显热的回收利用水平，经济高效。
[0015]2、系统运行稳定，螺旋管式旋流反应器内无转动部件及动密封部件，提高了系统的可靠性。
[0016]3、汽液分离效果好，汽水界面面积大，利于汽液分离，利于蒸汽的收集。
[0017]4、渣浆泵工作条件好，避免了高温饱和水直接进入叶轮造成汽蚀严重的问题。
附图说明
[0018]为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
[0019]图1为本技术的整体结构示意图。
[0020]图2为旋流反应器主视图。
[0021]图3为旋流反应器俯视图。
[0022]图4为旋流反应器螺旋断面及蒸汽排出口示意图。
[0023]图例说明：
[0024]1‑
旋流反应器；2
‑
熔渣加压输送装置；3
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渣浆泵；4
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渣水分离装置；5
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换热器；6
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蒸汽排除口。
实施方式
[0025]下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本技术保护的范围。
[0026]本技术提供了一种螺旋管式旋流水淬熔渣余热回收装置，整体结构如图1所示，包括依次连接形成密闭高压系统的熔渣加压输送装置2、旋流反应器1、渣浆泵3和渣水分离装置4，其中旋流反应器1为螺旋管式结构，螺旋管式结构上开有蒸汽排除口6。
[0027]所述旋流反应器1如图2至4所示，为螺本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种螺旋管式旋流水淬熔渣余热回收装置，其特征在于：包括依次连接形成密闭高压系统的熔渣加压输送装置（2）、旋流反应器（1）、渣浆泵（3）和渣水分离装置（4），其中旋流反应器（1）为螺旋管式结构，螺旋管式结构上开有蒸汽排除口（6）。2.根据权利要求1所述的螺旋管式旋流水淬熔渣余热回收装置，其特征在于：所述渣水分离装置（4）出水口连接到熔渣加压输送装置（2）形成循环回路。...

【专利技术属性】
技术研发人员：王晓佳，
申请(专利权)人：南京青述节能技术有限公司，
类型：新型
国别省市：