[发明专利]集群间歇式耐火砖干燥窑余热利用工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种集群间歇式耐火砖干燥窑余热利用工艺。

背景技术

目前钢铁行业使用的镁碳砖、轻质砖等耐火材料普遍是将配料压制成型，然后经过约220℃低温干燥处理而成。干燥工艺分为升温、保温及降温三个过程。干燥采用电加热方式加热，消耗大量电能。现有干燥窑各窑独立周期性运行，属间歇式加热设备，干燥周期结束后打开炉门自然散热冷却至出窑温度（如图1所示）。据中国耐火材料协会的初步统计，电干燥仍为目前的主流干燥工艺。

现有干燥工艺存在的问题如下：

1)      大量物理显热浪费，余热没有得到充分利用，热效率低；

2)      自然冷却速度慢、生产效率低、设备利用率不高；

3)      夏季高温，热烟气呈无组织排放状态排到车间里，造成车间高温效应，工人劳动条件恶化；

4)      废气向车间无组织排放，污染车间空气，影响工人身体健康。

发明内容

本发明的目的在于克服上述不足，提供一种采用余热回收技术回收窑体和耐火砖在降温段排放的物理显热，用来对刚刚进入升温段的冷窑和冷砖坯进行预热，然后将预热后排放的烟气加热热水的集群间歇式耐火砖干燥窑余热利用工艺。

为实现上述技术目的，本发明提供的方案是：一种集群间歇式耐火砖干燥窑余热利用工艺，包括如下步骤。

步骤一，高温余热利用，A窑作业完毕后到达降温期，通过具有循环风机的循环管道将A窑中的高温气体送入处于升温期的B窑内进行循环换热，直到A窑与B窑基本无温差。

步骤二，电加热，关闭A窑与B窑之间的循环管道，并对B窑进行电加热至工艺额定要求，完成B窑的加热及保温过程。

步骤三，低温余热利用，向A窑内通入少量常温空气调节A窑内的余温，然后通过具有排烟机的余热管引导A窑内的余温气体与气/水换热器进行热交换，最后将尾气排出。

步骤四，强制冷却，A窑温度过低时，关闭余热管，向A窑内通入常温空气并由低温管排出，直到A窑到达出窑工艺要求的温度，完成降温工艺过程。

步骤五，下一循环，B窑作业完毕后，向下一作业窑循环前述A窑的余热利用工艺，如此循环。

而且，所述高温气体温度为220℃，A窑与B窑基本无温差的温度为110℃，A窑内的余温气体与气/水换热器进行热交换的温度约为80~110℃，A窑温度过低时的温度为80℃以下。

本发明还提供一种使用上述集群间歇式耐火砖干燥窑余热利用工艺的集群间歇式耐火砖干燥窑，包括由若干窑组成的窑群组，所述窑群组中的每个窑均具有电加热设备，每个窑分别通过循环管、余热管、低温管连通，循环管、余热管、低温管与每个窑连通处均设有阀门，循环管内设有循环风机，余热管经过气/水换热器后与具有排风机的烟囱连通，低温管连通具有排烟机的烟囱。

而且，所述循环管与每个窑的窑头和窑尾均通过电控三通阀门连通，所述余热管、低温管与每个窑通过两通阀门连通。

本发明的有益效果在于：

1、按理论计算，砖的升温物理吸热量折合电耗38.14kW·h/吨砖，余热按理论利用率50%计，每吨砖节电19kW·h，现有干燥窑的用电单耗实测值为54.67 kW·h/每吨砖，节能率=19/54.67=34.75%（注：此数据未考虑余热回收过程中产生的正泄漏：余热产生的可利用热水；亦未考虑余热回收过程中产生的负泄漏：如增加的风机电耗、窑与窑之间升温期与降温期的对应性等，正负泄漏有对冲性且对节能率的影响有限）；

据中国耐火材料协会提供的数据，全国年产这种耐火砖800多万吨，可节电15200万kW·h，折合标煤5.32万吨，减排二氧化碳13.26万吨，经济效益约1.52亿元；

2、提高窑的工作效率，由于采用强制对流换热，窑内温度均匀性提高降温时间比传统工艺缩短；由于采用余热预热，升温时间比传统工艺缩短；

3、废气有组织排放，消除了车间热污染和烟气污染，改善了工人劳动条件。

附图说明

图1是传统耐火砖干燥窑示意图。

图2是本发明高温余热利用示意图。

图3是本发明低温余热利用示意图。

图4强制冷却示意图。

其中，1、循环总管，2、循环出口支管，3、电控三通阀门，4、窑，5、低温管，6、两通阀门，7、循环风机，8、循环进口支管，10、余热管，11、排烟机，12、气/水换热器，14、冷水进口，15、热水出口。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本发明作进一步说明。