本技術(shù)涉及銅冶煉,具體而言,涉及一種銅冶煉渣余熱回收系統(tǒng)。
背景技術(shù):
1、銅冶煉是全球金屬工業(yè)的重要組成部分,銅渣作為冶煉過程中的副產(chǎn)物,不僅含有大量的余熱資源,還蘊含著可觀的金屬資源。隨著銅冶煉技術(shù)的不斷進步和產(chǎn)量的增加,銅渣的年產(chǎn)量也在逐年上升。銅渣的有效利用不僅能夠減少能源浪費,還能提高資源的回收率,對環(huán)境保護和資源的可持續(xù)利用具有重要意義。
2、目前,銅渣的冷卻結(jié)晶過程是銅冶煉技術(shù)中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。這一過程通常分為兩個階段:結(jié)核的形成和晶粒的生成發(fā)育。銅渣的熱狀態(tài)和粘度對晶核的形成和發(fā)育起著決定性作用。為了獲得較粗的銅粒子,需要精確控制冷卻速度。然而,現(xiàn)有的冷卻技術(shù)往往無法有效控制冷卻速度,導(dǎo)致銅相粒子細(xì)小分散,fe3o4形成樹枝狀或針狀結(jié)構(gòu),銅嵌布在其中,難以通過浮選回收。此外,急冷過程還可能導(dǎo)致銅渣形成非晶質(zhì)構(gòu)造,不利于細(xì)磨,即使延長磨渣時間,也難以提高回收效率。
3、現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷主要體現(xiàn)在以下幾個方面:首先,冷卻速度的控制不精確,導(dǎo)致銅相粒子細(xì)小分散,難以回收。其次,急冷過程可能導(dǎo)致銅渣形成非晶質(zhì)構(gòu)造,不利于細(xì)磨和選別。此外,冷卻速度過快還會影響銅渣的可磨性和選礦效果。最后,銅渣的余熱資源未能得到有效回收利用,造成了能源的浪費。
4、綜上所述,現(xiàn)有銅渣冷卻技術(shù)的主要缺陷在于冷卻速度控制不精確,導(dǎo)致銅相粒子細(xì)小分散,難以回收;急冷過程可能導(dǎo)致銅渣形成非晶質(zhì)構(gòu)造,不利于細(xì)磨和選別;冷卻速度過快還會影響銅渣的可磨性和選礦效果;以及銅渣的余熱資源未能得到有效回收利用,造成了能源的浪費。這些問題共同導(dǎo)致了銅渣資源的浪費和能源的損失,亟需開發(fā)新的技術(shù)來解決這些問題。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、本技術(shù)的目的是提供一種銅冶煉渣余熱回收系統(tǒng),該銅冶煉渣余熱回收系統(tǒng)既能保證銅渣緩冷過程中的溫度下降速率,有助于銅的回收,又能將銅渣冷卻過程中的熱量進行回收利用。
2、為了實現(xiàn)上述目的,第一方面,本發(fā)明提供一種銅冶煉渣余熱回收系統(tǒng),包括:陶瓷微球、余熱回收房、微球循環(huán)輸送裝置、蒸汽發(fā)生裝置和熱源物料運輸裝置;
3、所述余熱回收房設(shè)有熱回收空間;
4、所述熱源物料運輸裝置包括軌道,以及用于運輸銅冶煉渣的渣包的載具;所述載具能沿所述軌道運輸所述渣包穿過所述熱回收空間;
5、所述微球循環(huán)輸送裝置能控制所述陶瓷微球在所述熱回收空間內(nèi)循環(huán),吸收穿過所述熱回收空間的所述渣包的熱量,并將回收的熱量輸入至所述蒸汽發(fā)生裝置。
6、在可選的實施方式中,所述余熱回收房包括隧道殼體,以及在所述隧道殼體依次設(shè)置的緩冷段、高溫回收段和低溫回收段。
7、在可選的實施方式中,所述隧道殼體包括框架結(jié)構(gòu)和設(shè)于所述框架結(jié)構(gòu)上的外部保溫層,以及,設(shè)于所述框架結(jié)構(gòu)的長度方向兩端的用于所述載具進入和離開的入口隔熱門和出口隔熱門;
8、所述外部保溫層的厚度為至少300mm。
9、在可選的實施方式中,所述載具能沿所述軌道,承載所述渣包在所述余熱回收房的所述熱回收空間內(nèi),依次穿過所述緩冷段、所述高溫回收段和所述低溫回收段。
10、在可選的實施方式中,所述緩冷段、所述高溫回收段和所述低溫回收段中,均設(shè)有吸熱結(jié)構(gòu);
11、所述吸熱結(jié)構(gòu)與穿過所述熱回收空間且運輸銅冶煉渣的渣包的所述載具的外形相適配,以便于能夠接收所述渣包上表面和側(cè)壁的熱輻射。
12、在可選的實施方式中,所述吸熱結(jié)構(gòu)包括:設(shè)于所述緩冷段中的上部取熱板;以及,設(shè)于所述高溫回收段和所述低溫回收段中的側(cè)壁吸熱板和上部取熱板;
13、所述上部取熱板用于吸收所述渣包上表面的熱輻射;
14、所述側(cè)壁吸熱板用于吸收所述熱源物料運輸裝置側(cè)壁的熱輻射。
15、在可選的實施方式中,所述高溫回收段和所述低溫回收段中,所述上部取熱板和所述側(cè)壁吸熱板交叉設(shè)置,并且所述上部取熱板和所述側(cè)壁吸熱板各自獨立的構(gòu)成能用于所述載具穿行的隧道形結(jié)構(gòu);
16、所述高溫回收段和所述低溫回收段中,所述上部取熱板和所述側(cè)壁吸熱板均設(shè)有用于所述陶瓷微球流動的z字形的夾層流道,并且,所述上部取熱板和所述側(cè)壁吸熱板中的所述夾層流道之間不互通;
17、所述上部取熱板的所述隧道形結(jié)構(gòu)中,設(shè)有用于吸收所述渣包上表面的熱輻射的表面吸熱部;
18、所述側(cè)壁吸熱板的所述隧道形結(jié)構(gòu)中,設(shè)有用于吸收所述熱源物料運輸裝置側(cè)壁的熱輻射的側(cè)壁吸熱部。
19、在可選的實施方式中,所述微球循環(huán)輸送裝置,包括:刮板輸送設(shè)備、提升設(shè)備和微球布料機;
20、所述提升設(shè)備和所述蒸汽發(fā)生裝置設(shè)于所述余熱回收房的中部,且設(shè)于所述低溫回收段和所述高溫回收段交界處;
21、所述刮板輸送設(shè)備與所述吸熱結(jié)構(gòu)連接,且能夠接收所述吸熱結(jié)構(gòu)中流出的所述陶瓷微球;
22、所述刮板輸送設(shè)備和所述提升設(shè)備能夠?qū)⑺鎏沾晌⑶蛲ㄟ^所述微球布料機轉(zhuǎn)移到所述蒸汽發(fā)生裝置中。
23、在可選的實施方式中,所述刮板輸送設(shè)備包括低溫刮板輸送機、后中溫刮板輸送機、前中溫刮板輸送機和高溫刮板輸送機;
24、所述低溫刮板輸送機和所述前中溫刮板輸送機設(shè)于所述余熱回收房的所述熱回收空間中的上方,且設(shè)于運輸所述渣包的所述載具的上方,作為上方結(jié)構(gòu);所述上方結(jié)構(gòu)中,所述低溫刮板輸送機和所述前中溫刮板輸送機均設(shè)有微球調(diào)節(jié)閥;
25、所述后中溫刮板輸送機和所述高溫刮板輸送機設(shè)于所述余熱回收房的下方,作為下方結(jié)構(gòu);
26、所述低溫刮板輸送機、所述后中溫刮板輸送機、所述前中溫刮板輸送機和所述高溫刮板輸送機的長度方向與所述余熱回收房的長度方向相平行;
27、所述緩冷段、所述高溫回收段和所述低溫回收段中,所述側(cè)壁吸熱板和所述上部取熱板能夠接收所述上方結(jié)構(gòu)中向下流動的所述陶瓷微球,并且,通過所述吸熱結(jié)構(gòu)中的所述夾層流道,將所述陶瓷微球引流至所述下方結(jié)構(gòu)。
28、在可選的實施方式中,所述提升設(shè)備包括中溫斗式提升機和高溫斗式提升機;
29、所述蒸汽發(fā)生裝置下端開口與所述低溫刮板輸送機連接,能夠?qū)⑺稣羝l(fā)生裝置內(nèi)的所述陶瓷微球經(jīng)所述微球調(diào)節(jié)閥釋放到所述低溫刮板輸送機中,并通過所述低溫刮板輸送機輸送至遠(yuǎn)離所述蒸汽發(fā)生裝置的一端;
30、所述后中溫刮板輸送機與所述低溫刮板輸送機的輸送方向相反;并且,所述后中溫刮板輸送機的前端,與所述中溫斗式提升機的底端連接;所述后中溫刮板輸送機能夠通過接收所述低溫刮板輸送機經(jīng)所述吸熱結(jié)構(gòu)流出的所述陶瓷微球,并將所述陶瓷微球向所述中溫斗式提升機的底端方向輸送;
31、所述中溫斗式提升機的上端設(shè)有微球計量設(shè)備;并且,通過所述微球計量設(shè)備將所述陶瓷微球釋放至所述前中溫刮板輸送機上,并通過所述前中溫刮板輸送機輸送至遠(yuǎn)離所述中溫斗式提升機的一端;
32、所述高溫刮板輸送機與所述前中溫刮板輸送機的輸送方向相反;并且,所述前中溫刮板輸送機的后端與所述高溫斗式提升機的底端連接;所述高溫刮板輸送機能夠接收所述前中溫刮板輸送機基于所述微球調(diào)節(jié)閥釋放并經(jīng)所述吸熱結(jié)構(gòu)流出的所述陶瓷微球,并將所述陶瓷微球向所述高溫斗式提升機的底端方向輸送;
33、所述高溫斗式提升機頂端設(shè)有所述微球布料機,并且,所述高溫斗式提升機能夠?qū)⒌锥怂邮盏乃鎏沾晌⑶蛳蛏咸嵘斔椭了鑫⑶虿剂蠙C中并通過所述微球布料機輸送至所述蒸汽發(fā)生裝置的上開口中。
34、通過上述技術(shù)方案,本發(fā)明以陶瓷微球作為熱傳遞介質(zhì),通過微球循環(huán)輸送裝置控制陶瓷微球在熱回收空間內(nèi)循環(huán),吸收穿過熱回收空間的渣包的熱量,并將熱量傳遞進入蒸汽發(fā)生裝置而產(chǎn)生穩(wěn)定高品質(zhì)的蒸汽,進而用于發(fā)電、供暖以及其他用處,既能實現(xiàn)熱量的高效回收,又能夠?qū)崿F(xiàn)降溫速率的可控調(diào)整,本系統(tǒng)的熱回收效率不低于41%。
35、本技術(shù)的其他特征和優(yōu)點將在隨后的具體實施方式部分予以詳細(xì)說明。