電弧爐煉鋼爐渣余熱的回收設(shè)備及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及鋼鐵冶煉節(jié)能領(lǐng)域，特別是一種電弧爐煉鋼爐渣余熱的回收設(shè)備及方法。
【背景技術(shù)】
[0002]鋼鐵冶煉有句名言，煉鋼先煉渣，好渣出好鋼?，F(xiàn)代電爐煉鋼實行留鋼留渣，泡沫渣埋弧操作。每噸鋼約產(chǎn)生10?20%重量比的高溫液態(tài)爐渣。爐渣的溫度1500?1650°C，爐渣帶走了煉鋼總能耗的約15?25%的熱能。爐渣帶走如此多的熱能，在現(xiàn)實煉鋼中基本沒有被利用。大部分廠家把高溫液態(tài)爐渣直接流渣到渣包，倒到“渣山”自然冷卻；少數(shù)廠家流渣到現(xiàn)場的渣場，潑水冷卻后，裝載機鏟走；有論文報導(dǎo)用液態(tài)爐渣生產(chǎn)粒渣做建材；有人設(shè)想用液態(tài)爐渣噴吹玻璃絲做保溫棉，但電弧爐爐渣堿度高，不易成型。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為解決上述問題，本發(fā)明旨在提出一種電弧爐煉鋼爐渣余熱的回收設(shè)備及方法，把電弧爐煉鋼產(chǎn)生的高溫液態(tài)爐渣冷卻破碎后顆?；⒉牙鋮s爐渣的熱量轉(zhuǎn)為水蒸汽回收利用。
[0004]為達上述目的，本發(fā)明提供一種電弧爐煉鋼爐渣余熱的回收設(shè)備，安裝于混凝土基座上，其特征在于其包括:一靜止的環(huán)形外水夾套和一間隔套于外水夾套內(nèi)并與其轉(zhuǎn)動配合的錐狀內(nèi)水夾套，固定于內(nèi)水夾套底部的水冷托盤與外水夾套底部間隔；內(nèi)水夾套外周壁上設(shè)有若干用于把冷卻的爐渣破碎的破渣器，外水夾套內(nèi)壁底部設(shè)有用于把爐渣塊碾碎的碎渣器；外水夾套底部外壁對應(yīng)的水冷托盤外沿上設(shè)有可把碎爐渣顆粒扒出的鏟渣器；還包括一設(shè)置在外水夾套側(cè)上方的汽包，汽包通過管道與外水夾套和內(nèi)水夾套循環(huán)連接，管道上設(shè)有的循環(huán)水栗，管道循環(huán)水吸收的爐渣物理潛熱和凝固相變熱以蒸汽形式從汽包頂部排出回收。
[0005]所述的外水夾套及內(nèi)水夾套的空腔內(nèi)壁上均焊接有用于若干加固的加強筋；內(nèi)水夾套頂部設(shè)有若干個用于攪拌液態(tài)爐渣的凹凸頂。
[0006]所述的水冷托盤底部的混凝土基座上固定一支撐板，水冷托盤與支撐板之間通過一軸承圓軌轉(zhuǎn)動連接配合；所述的混凝土基座固定有一驅(qū)動水冷托盤轉(zhuǎn)動的液壓油缸，水冷托盤外沿通過受力桿或大齒輪與液壓油缸驅(qū)動連接配合。
[0007]所述與汽包連接的管道包括一進水管和一出水管，進水管相通連接在汽包底部和內(nèi)水夾套底部中心密封固定的外套管之間，外套管中設(shè)有一與其間隔配合的內(nèi)套管，內(nèi)套管向上延伸到內(nèi)水夾套內(nèi)腔頂部，出水管包括相通連接在內(nèi)套管底端和外水夾套內(nèi)腔底部之間的第一出水管以及連接在外水夾套內(nèi)腔頂端部和汽包中部之間的第二出水管；所述的汽包頂部設(shè)有把蒸汽排出的蒸汽管。
[0008]所述的第二出水管連接在汽包側(cè)面中間位置，進水管的進水口位置低于第二出水管的出水位置，所述的循環(huán)水栗安裝在進水管上。
[0009]所述的汽包頂部的蒸汽管一側(cè)設(shè)有防范蒸汽過壓的安全閥；所述的汽包底端部設(shè)有用于把水垢排出的排污閥。
[0010]本發(fā)明還提供一種電弧爐煉鋼爐渣余熱的回收方法，包括上述的電弧爐煉鋼爐渣余熱的回收設(shè)備，其特征在于主要包括如下步驟:
第一步:先在水冷托盤上鋪墊一定厚度的固態(tài)碎爐渣，防止液態(tài)爐渣直接流到裝置底部；啟動循環(huán)水栗使連通外水夾套、內(nèi)水夾套和汽包之間的軟化水通過管道循環(huán)流動；并把內(nèi)水夾套及其底部的水冷托盤不停地轉(zhuǎn)動起來；
第二步:把電弧爐產(chǎn)生的液態(tài)流渣倒入并充滿外水夾套和內(nèi)水夾套(2)之間，通過內(nèi)水夾套轉(zhuǎn)動攪拌液態(tài)爐渣，外水夾套和內(nèi)水夾套通過熱傳遞的方式使管道循環(huán)流動的軟化水不間斷吸收液態(tài)爐渣的熱量，使液態(tài)爐渣由上到下逐漸冷卻凝固成固體爐渣，轉(zhuǎn)動的內(nèi)水夾套上的破渣器上將逐步冷卻凝固的爐渣，從上到下逐級擠碎，大塊到中塊，再到小塊以致碎塊，最后通過碎渣器把將碎渣塊碾壓成顆粒狀的爐渣，顆粒狀的爐渣由水冷托盤外沿上的鏟渣器把碎爐渣顆粒扒出；實現(xiàn)儲存渣、冷卻渣、破碎渣、自動排碎渣的整個過程；通過揀選把碎爐渣顆?；厥绽?；
第三步:在第二步的整個過程中，利用外水夾套和內(nèi)水夾套內(nèi)的串聯(lián)循環(huán)軟化水，吸收1500?1650° C高溫爐渣的物理潛熱及相變熱，將高溫爐渣冷卻到室溫，加熱的軟化水在汽包蒸發(fā)蒸汽排出以回收利用。
[0011]本發(fā)明的有益效果如下:
1、將高溫液態(tài)爐渣帶走的熱量，余熱回收轉(zhuǎn)變?yōu)殇搹SV0D爐使用的有用蒸汽，減少甚至代替鋼廠燃煤(或燃油、燃氣)鍋爐發(fā)生蒸汽，為鋼廠節(jié)能增效；
2、減少鋼廠蒸汽鍋爐的廢氣特別是C02氣排放；
3、減少鋼渣自然冷卻或水潑渣冷卻，對環(huán)境的熱、汽、塵污染；
4、減輕現(xiàn)場作業(yè)強度，將固態(tài)廢渣直接變?yōu)殇伮坊牧匣蚱渌ú模?br> 5、順便可利用磁選皮帶回收渣中飛濺的鋼豆。
【附圖說明】
[0012]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)剖視圖。
[0013]圖2為本發(fā)明水冷托盤與支撐板通過軸承圓軌轉(zhuǎn)動連接配合的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014]圖3為本發(fā)明液壓油缸驅(qū)動連接水冷托盤轉(zhuǎn)動的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015]圖4為本發(fā)明通過進水管水栗把水壓進內(nèi)水夾套內(nèi)的結(jié)構(gòu)水流流向示意圖。
[0016]圖5為本發(fā)明把水從內(nèi)、外水夾套的水壓出排入汽包的水流流向示意圖。
[0017]圖6為本發(fā)明把高溫爐渣冷卻破碎過程中回收高溫爐渣余熱的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]圖中附圖標(biāo)識為:1.外水夾套；2.內(nèi)水夾套、3.破渣器；4.水冷托盤；41.鏟渣器；
5.液壓油缸；6.軸承圓軌；7.受力桿；8.碎渣器；9.凹凸頂；10.加強筋；20.汽包；21.進水管；210.外套管；22.出水管；220.內(nèi)套管；221.第一出水管；222.第二出水管；23.蒸汽管；24.安全閥；25.排污閥；100.混凝土基座；101.支撐板；200.高溫液態(tài)爐渣；300.顆粒狀碎爐渣。
【具體實施方式】
[0019]下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明進一步說明。
[0020]如圖1所示的一種電弧爐煉鋼爐渣余熱的回收設(shè)備，安裝于混凝土基座100上，其還包括:一靜止的環(huán)形外水夾套1和一間隔套于外水夾套1內(nèi)并與其轉(zhuǎn)動配合的錐狀內(nèi)水夾套2，固定于內(nèi)水夾套2底部的水冷托盤4與外水夾套1底部間隔；所述的內(nèi)水夾套2外周壁上設(shè)有若干用于把冷卻的爐渣破碎的破渣器3，外水夾套1內(nèi)壁底部設(shè)有用于把爐渣塊碾碎的碎渣器8 ;內(nèi)水夾套2頂部設(shè)有若干個用于攪拌液態(tài)爐渣的凹凸頂9，凹凸頂9攪動液態(tài)爐渣，一方面使液態(tài)爐渣溫度均化，二方面防止液態(tài)爐渣冷卻結(jié)晶時形成整體蓋帽，外水夾套1及內(nèi)水夾套2的空腔內(nèi)壁上均焊接有若干用于加固的加強筋10 ;外水夾套1底部外壁對應(yīng)的水冷托盤4外沿上設(shè)有可把碎爐渣顆粒扒出的鏟渣器41 ;還包括一設(shè)置在外水夾套1側(cè)上方的汽包20，汽包20通過管道與外水夾套1和內(nèi)水夾套2循環(huán)連接，管道上設(shè)有的循環(huán)水栗30，管道循環(huán)水吸收的爐渣物理潛熱和凝固相變熱以蒸汽形式從汽包20頂部排出回收。
[0021]如圖1?圖3所示，本發(fā)明的水冷托盤4底部的混凝土基座100上固定一支撐板101，水冷托盤4與支撐板101之間通過一軸承圓軌6轉(zhuǎn)動連接配合；混凝土基座100還固定有一驅(qū)動水冷托盤4轉(zhuǎn)動的液壓油缸5，水冷托盤4外沿通過受力桿7與液壓油缸5驅(qū)動連接配合。
[0022]如圖1所示，與汽包20連接的管道包括一進水管21和一出水管22，進水管21相通連接在汽包20底部和內(nèi)水夾套2底部中心密封固定的外套管220之間，外套管220中設(shè)有一與其間隔配合的內(nèi)套管210，內(nèi)套管210向上延伸到內(nèi)水夾套2內(nèi)腔頂部，出水管22包括相通連接在內(nèi)套管210底端和外水夾套1內(nèi)腔底部之間的第一出水管221以及連接在外水夾套1內(nèi)腔頂端部和汽包20中部之間的第二出水管222 ;所述的汽包20頂部設(shè)有把蒸汽排出的蒸汽管23 ;本發(fā)明的第一出水管221連接在汽包20側(cè)面中間位置，進水管21的進水口位置低于第一出水管221的出水位置，循環(huán)水栗30安裝在進水管21上。本發(fā)明的汽包20頂部的蒸汽管23