[发明专利]多仓换热的烧结矿余热回收装置及回收方法

说明书

本发明提供一种多仓换热的烧结矿余热回收装置及回收方法，换热仓(1)包括：烧结矿进料口(11)；第一子换热仓(2)；第二子换热仓(3)；以及烧结矿筛网(12)，第二子换热仓(3)的竖直下侧设置有第二子换热仓布风装置(32)，烧结矿筛网(12)被配置为将来自烧结矿进料口(11)的粒径相对较小的烧结矿引导进入第一子换热仓(2)，而将粒径相对较大的烧结矿引导进入第二子换热仓(3)；余热回收装置还包括仓外换热器(4)，仓外换热器(4)与第二子换热仓(3)流体连通。本发明的多仓换热的烧结矿余热回收装置及回收方法，具有较高的余热回收效率，同时解决大颗粒烧结矿卡塞问题和换热空气流动阻力大的问题。

技术领域

本发明涉及冶金或热能领域，尤其是涉及冶金过程中余热资源的高效回收与利用，具体地，涉及一种多仓换热的烧结矿余热回收装置及回收方法。

背景技术

我国钢铁生产以高炉-转炉长流程生产工艺为主，转炉钢比例达到90％以上。我国高炉炉料结构中烧结矿比例达到70％～75％，2020年我国烧结矿产量超过12亿吨。烧结工序能耗约占钢铁企业总能耗的15％，仅次于炼铁工序而居第2位。烧结过程是指在高炉炼铁生产前，将各种粉状含铁原料，配入一定比例的燃料和溶剂进行混合，在烧结机台车上燃烧，发生一系列物理化学变化而烧结成块的过程。烧结工序余热资源主要有烧结矿成品显热和烧结机烟气显热，烧结矿在冷却前所携带的显热约为全部热支出的44.5％。据统计我国烧结余热资源量高达每年4000万吨标准煤，这部分热量如果可以充分利用可以减少CO₂排放约1亿吨，高效回收和利用烧结流程中的余热资源是应对“30/60双碳”目标的关键路线之一。

目前，我国乃至世界上，对烧结矿的冷却一般采用传统的环冷机或者竖罐炉。环冷机的余热回收工艺普遍存在漏风率高、低温段余热回收困难等显著缺陷，使得整体的余热回收效率较低。竖罐炉解决了环冷机存在的密封差等问题，具有漏风率较低、热空气温度高、粉尘排放量少等优点，然而，由于空气在竖罐炉内的换热过程中，要穿过厚密的物料层，因此空气的流动阻力很大，进而带来了系统自用电耗极高、对外供电能力较低的问题。

针对环冷机和竖罐炉存在的问题，近年来通过开发和改进设计了采用竖式固体换热余热回收的技术，直接通过烧结矿与布置在换热器中的受热面管道进行换热，提升了烧结矿的余热回收效率，降低了余热回收过程的自身电耗。

但是，由于烧结矿料粒径分布广，高温物料的粒径在3mm～200mm范围内，具有随机性，且按烧结工艺要求，需避免二次破碎。在余热回收过程中，为了使受热面管道在有限的空间和时间内充分吸收烧结矿的热量，管道的横向间距一般不超过100mm，因此极易造成大颗粒烧结矿的卡料，导致物料流动堵塞，影响换热效果。只能将这部分大颗粒烧结矿排出系统，不仅浪费了大量的余热资源，而且高温的烧结矿还影响了工作环境。

为了保证在烧结矿余热回收过程中小颗粒烧结矿的流动稳定性，以及大颗粒烧结矿的余热高效回收，提出了本方案的设计方法。

发明内容

本发明的目的在于至少部分地克服现有技术的缺陷，提供一种多仓换热的烧结矿余热回收装置及回收方法。

本发明的目的还在于提供一种多仓换热的烧结矿余热回收装置及回收方法，具有提高的余热回收效率。

本发明的目的还在于提供一种多仓换热的烧结矿余热回收装置及回收方法，解决大颗粒烧结矿在受热面管道中的卡塞问题。

本发明的目的还在于提供一种多仓换热的烧结矿余热回收装置及回收方法，解决换热空气流动阻力大的问题。

为达到上述目的或目的之一，本发明的技术解决方案如下：

一种多仓换热的烧结矿余热回收装置，所述余热回收装置包括换热仓，所述换热仓包括分隔开的至少两个子换热仓，所述至少两个子换热仓分别用于容置不同粒径范围的烧结矿，并且所述至少两个子换热仓中的一个子换热仓的换热方式不同于另一个子换热仓的换热方式。