[发明专利]用于电炉炼钢中的余热梯级回收结构及回收方法

说明书

本发明提供了一种用于电炉炼钢中的余热梯级回收结构及回收方法。所述回收结构包括排烟管、落渣管、电炉连接管、排渣腔和螺旋缠绕在排烟管上的第一换热管；所述排渣腔为双层腔体，所述落渣管与排渣腔的内腔连通，在排渣腔内外腔之间的第二换热管；第一换热管与第二换热管连通，或者直接通向排渣腔的内腔，第二换热管的出口端伸出排渣腔与外部的热回收装置连通；通过第一换热管远离三通管的进口端加入换热液体，并通过排烟管内的高温废气及排渣腔内腔的高温废渣进行加热后输送至热回收装置进行余热回收利用。本发明有效对冶金过程产生的高温废气废料进行多阶段的余热回收，提高了余热的利用率，降低了余热回收时的危险性。

技术领域

本发明涉及预热回收领域，尤其是一种用于电炉炼钢中的余热梯级回收结构及回收方法。

背景技术

钢铁冶金行业是一个高耗能行业，每年都需要消耗大量能源，虽然随着各种节能技术的发展，系统的热利用效率得到了较大的提高，但仍有大量的中低温余热未能被充分利用。电炉炼钢过程中产生大量的高温烟气和废渣，其热能均未得到充分有效的利用，目前烟气通常采用循环水激冷，即直接向废渣废气进行喷淋冷水将高温废渣从1000℃降至200℃以下，进入后续集中装置，余热资源浪费严重；所以需要对这部分热能进行回收利用。

现在对于喷淋冲渣水的蒸汽进行发电的技术已经出现，例如中国发明专利CN113719814A涉及一种冶金余热回收装置，所述壳体的上侧对称转动连接有两个上盖板，且壳体的下侧对称转动连接有两个下盖板，所述壳体的一端对应两个上盖板的位置处转动连接有两个上盖板油缸。该装置将废渣置于壳体内，通过水泵向喷水管内抽入冷却水，使冷却水喷射到废渣表面，吸收废渣热量气化产生的蒸汽，蒸汽推动蒸汽涡轮内的叶片转动，从而带动发电机转动，发电机发电并将电能存储于储能电池中，释放了机械能的蒸汽流入蒸汽余热回收罐内侧将热能释放到其内侧的水中，同时壳体内部吸收了废渣余热的水通过排水管流到热水收集罐中储存，热水可以用于生活和生产。上述余热回收装置虽然余热回收效率很高，减小了能量的浪费，但是其余热回收的过程是直接采用冷水冲淋到废渣表面进行蒸汽回收；而电炉废气废渣温度比较高，最高时达1000℃以上，直接采用冷水冲淋，不仅产生的热水会遭到污染，难以直接进行利用，导致余热浪费；而且冷水遇高温废渣，热交换过于剧烈气液飞溅产生意外；另外由于需要对产生的高温蒸汽进行回收，故而导致需要冲渣时处于较为密封的结构内，在大量的蒸汽产生时，气体膨胀，可能使得密封的结构爆开，导致回收利用时容易发生危险。

因此为了解决上述问题，设计一种合理高效的用于炼钢电炉废气废料排放的处理装置对我们来说是很有必要的。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于电炉炼钢中的余热梯级回收结构及回收方法，该回收结构及方法可以有效对冶金过程产生的高温废气废料进行多段的余热回收，提高冶金系统的热利用效率，还可以有效降低余热回收时的危险性。

为达到上述目的，本发明提供了一种用于电炉炼钢中的余热梯级回收结构，所述回收结构包括废渣废气回收管、排渣腔以及余热回收组件，所述废渣废气回收管包括三通管、排烟管、落渣管和与电炉废渣废气排出口连通的连接管，所述三通管为Y字型三通接头，所述连接管和排烟管分别与三通管上部的两个接头连通，且连接管临近电炉的一端高于与三通管连接端，所述排烟管的长度远大于连接管的长度，且出口端高于与三通管连接端，所述落渣管与三通管的下部接头连通；所述排渣腔为双层腔体，所述落渣管的另一端与排渣腔的内腔连通，在内腔的底部设有排渣管；所述余热回收组件包括螺旋缠绕在排烟管上的第一换热管、置于排渣腔内外腔之间的第二换热管，所述第二换热管螺旋缠绕在内腔的外壁，其进口伸出排渣腔与第一换热管的出口端连通，第二换热管的出口端伸出排渣腔与外部的热回收装置连通；通过第一换热管远离三通管的进口端加入换热液体，并通过排烟管内的高温废气及排渣腔内腔的高温废渣进行加热后输送至热回收装置进行余热回收利用。