[发明专利]一种熔渣余热驱动气化反应装置

说明书

本发明涉及一种冶金工业余热余能回收利用技术领域，尤其涉及一种熔渣余热驱动气化反应装置，通过将喷吹管内置于搅拌棒内，并在搅拌桨的下表面设置物料出口，使得气化反应物料能够直接喷入气化炉内的熔渣中，协同机械搅拌，可以保证气化反应物料充分均匀搅拌，使得气化原料与气化剂充分接触，提供充足的气化时间，有效回收利用熔渣的余热，提高气化效率。因此，本发明的设备既能充分回收利用熔渣的余热，又能够有效提高气化原料的转化率，同时其操作简便，生产成本低，原料适应性强，有助于钢铁工业的节能减排。

技术领域

本发明涉及冶金工业余热余能回收利用技术领域，尤其涉及一种熔渣余热驱动气化反应装置。

背景技术

钢铁企业是我国的耗能大户，钢铁企业的余热资源约占燃料消耗量的三分之一。随着一系列的技术的使用，使得钢铁企业的余热得到了回收，但是高炉渣的显热仍没有得到有效的回收利用。因此对高炉渣余热回收利用的研究成为近年来人们关注的焦点。

高炉渣余热余能回收利用的制约因素主要集中在三个方面：高炉渣的导热系数较低，相当一部分余热回收设备对熔渣流动性的要求比较高，以达到最佳的熔渣流量和风量的配比；高炉渣余热利用过程中的能耗与污染问题严重。传统的湿法处理方式对环境污染比较严重，干式粒化法则对装置的投资和运行成本要求较大；后续冷渣的利用是不可忽视的问题，冷却速度越快，它的性质就越接近于水泥材料的水硬性和强度。

当前高炉渣的处理方法主要有两类：水淬法和干式处理法。水淬法即用新水直接冲击高温熔渣使其温度迅速降低形成大量的玻璃态物质，而作为生产水泥的原料，产生的热水仅用于钢铁企业的厂区供暖及洗浴等用途，余热回收率仅有有限的10％左右。典型的水淬法主要为底滤法、因巴法、图拉法、拉萨法及名特克法。干式处理法主要有机械破碎法、风淬法及离心粒化法，回收高炉渣的显热，但是这些方式存在热回收率低、潜热未被利用、能耗大、处理困难等问题。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明提供一种熔渣余热驱动气化反应装置，用以解决当前高炉熔渣高品质余热利用过程中存在余热利用率低、能耗大、污染环境、处理的问题。

(二)技术方案

为了达到上述目的，本发明采用的主要技术方案包括：

本发明实施例中提供一种熔渣余热驱动气化反应装置，其包括：

气化炉，所述气化炉的上端具有进渣口和出气口，熔渣通过所述进渣口输送至所述气化炉内；

气体收集器，通过所述出气口与所述气化炉密封连通，所述气化炉内的气化反应产生的气化剂通过所述出气口输送至所述气体收集器；

气化反应物料输送机构，用于输送气化反应物料，所述气化反应物料包括气化原料和气化剂；

搅拌复合喷吹机构，包括内置于所述气化炉内的搅拌棒，所述搅拌棒的一端穿过所述气化炉的顶部与所述气化反应物料输送机构连接；所述搅拌棒具有沿轴向延伸的第一中空腔，所述第一中空腔用于输送气化反应物料；在轴向方向上，所述搅拌棒上具有至少一层搅拌桨组，每一搅拌桨组包括若干个搅拌桨，所述搅拌桨具有沿径向延伸的第二中空腔，所述第二中空腔与第一中空腔连通，且所述搅拌桨的下表面具有若干个物料出口；所述搅拌棒的侧壁的对应搅拌桨组的下方的位置设置有导流片，所述导流片靠近搅拌桨组设置；所述导流片向上倾斜设置，并与搅拌棒的轴线的夹角为30°～60°；

驱动机构，其传输轴与所述搅拌棒连接，用于驱动所述搅拌棒转动，以带动搅拌桨搅拌气化炉内的物料。

所述气化炉的侧壁的下端设置有若干个喷嘴，用于向所述气化炉内喷入气化剂。

可选的，所述喷嘴向下倾斜设置，且与所述搅拌棒的轴线的夹角为55°～80°。

可选的，所述搅拌棒的侧壁与每一搅拌桨对应的位置设置有至少一片导流片。