[发明专利]一种具有补热及预热功能的液态熔渣缓存装置

说明书

本发明公开一种具有补热及预热功能的液态熔渣缓存装置，包括渣包外壳、定径水口、塞棒、燃烧器、密封罩、落渣管、余热回收模块和烟囱；渣包外壳的顶部布置有进渣口，底部布置有出渣口；渣包外壳上部或者侧部设有燃烧器；渣包外壳的顶部由耐火砖砌筑为拱券结构；渣包外壳的包底材料与侧壁材料的厚度比为1.4‑2.2；出渣口处设置有定径水口和与定径水口配合的塞棒；出渣口外布置有密封罩，密封罩底部设置有落渣管；落渣管下部布置有粒化室，粒化室属于余热回收模块，余热回收模块的出口连通烟囱。本发明能够实现系统运行中烘包、补热、预热、密封、流量控制、防止渣包顶部耐火材料及燃烧器掉落的功能，可广泛应用于液态熔渣粒化余热回收系统。

技术领域

本发明涉及液态熔渣余热回收技术领域，特别涉及一种具有补热及预热功能的液态熔渣缓存装置。

背景技术

中国目前是世界上最大的钢铁生产国，钢铁产量已连续17年保持世界第一。2016年中国生铁产量为7.01亿吨，在冶炼生铁的过程中同时会产生蕴含巨大热量的液态熔渣。液态熔渣的出炉温度一般在1400～1550℃之间，每吨渣含(1260～1880)×10³kJ的显热，相当于60kg标准煤。在我国现有的炼铁技术下，每生产1吨生铁副产0.3吨液态熔渣，以目前我国生铁产量7.01亿吨进行计算，可折合产生2.10亿吨以上的液态熔渣，其显热量相当于1261.8万吨标准煤。

目前普遍采用干渣坑冷却法和水冲渣法处理高炉渣。这两种方法都未回收高炉渣中含有的高品质余热资源，而且浪费大量的水资源，对环境也造成严重的污染。这些处理方式已不能适应目前钢铁行业节能减排的迫切需求。必须寻找一种高效、无污染的新技术对高炉渣余热资源进行有效回收。

离心粒化法以其能源消耗少、粒化效果好、设备简单紧凑和粒径及形貌可控等优势成为最可能代替现有的干渣坑冷却法和水冲渣法的熔渣处理方法。

高炉间歇排渣和干式离心粒化及余热回收系统连续进行的矛盾阻碍了干式离心粒化及余热回收技术的大规模应用。为克服这一矛盾，需要设计一个缓存装置——渣包，对熔渣进行缓存及温度、流量控制。系统运行过程中，随着外界条件变化，渣包内熔渣温度会发生波动，使熔渣不能满足后续粒化过程所需的温度恒定条件。现有的耐火材料的砌筑方式是在渣包顶盖上布置抓钉，然后敷设耐火材料。渣包长期在1400℃的高温条件下运行，抓钉易发生软化，导致耐火材料脱落掉进渣包中，进而堵塞定径水口。同时导致渣包顶盖发生破损，导致煤气外漏，高温烟气外溢严重影响现场的人身和设备安全。现有的燃烧器为竖直布置，在长时间高温运行条件下，燃烧器及其相关部件容易脱落，堵塞定径水口。渣包不同部位的散热量不同，需要根据散热量来对保温材进行选择，对渣包结构进行优化。液态熔渣的温度高达1400℃，现有的流量控制及测量装置难以保证对熔渣流量进行实时测量和控制。现有的渣包缓存装置普遍密封性能较差，需要设置专门的密封结构对其进行密封。

发明内容

本发明的目的在于提供一种具有补热及预热功能的液态熔渣缓存装置，以解决上述技术问题。本发明能够实现系统运行中烘包、补热、预热、密封、流量控制、防止渣包顶部耐火材料及燃烧器掉落的功能，并优化了渣包保温材料的布置结构，可使后续液态熔渣粒化过程连续稳定运行，可广泛应用于液态熔渣粒化余热回收系统。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种具有补热及预热功能的液态熔渣缓存装置，包括渣包外壳、定径水口、塞棒、燃烧器、密封罩、落渣管、余热回收模块和烟囱；

渣包外壳的顶部布置有进渣口，底部布置有出渣口；

渣包外壳上部或者侧部设有燃烧器；

渣包外壳的顶部由耐火砖砌筑为拱券结构；

渣包外壳的包底材料与侧壁材料的厚度比为1.4-2.2；

出渣口处设置有定径水口和与定径水口配合的塞棒；出渣口外布置有密封罩，密封罩底部设置有落渣管；