专利名称：水淬蒸汽法利用炼铁炼钢熔渣余热系统和技术的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种实现炼钢、炼铁熔渣余热利用方法的系统和技术，尤其是实现水淬蒸汽 法利用炼钢、炼铁熔渣余热的系统和技术。
技术背景目前，公知炼钢、炼铁熔渣数量和含热量都十分巨大，但长期以来未找到利用熔渣余热 的好方法。申请号为200610045538.X的发明专利，提出一种使熔渣在密闭容器内连续水淬， 让水淬产生蒸汽通过管道连续流出，用流出蒸汽驱动蒸汽轮机发电利用熔渣余热的方法，这 种方法称为水淬蒸汽法。该专利提出的方法仅为初步设想，还存在很多不足。 发明内容为了克服申请号为200610045538. X发明专利存在的不足，本发明提出一种实现所提出水 淬蒸汽法利用炼钢、炼铁熔渣余热的系统和技术。本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:在炼钢、炼铁炉附近设立密闭熔渣储罐，熔渣储 罐下设密闭水淬容器，密闭水淬容器下有排渣口，密闭水淬容器上部接有蒸汽管道，蒸汽管 道接入换热器一次回路，换热器二次回路接入蒸汽轮机；或使蒸汽管道经过除尘器后再使蒸 汽管道直接进入蒸汽轮机。为了使水淬过程连续进行，需设立两个密闭熔渣储罐， 一个向里 流入熔渣时，另一个向外流出熔渣；熔渣储罐用金属板材制成，内衬耐火材料，上面设有可 开启的门供熔渣流入，下面设有熔渣出口，出口上设有耐高温阀，另有压缩空气管道通入熔 渣储罐上部空间；当熔渣储罐上部的门关闭后，压縮空气管道对熔渣储罐内熔渣加压，当达 到一定压力时，将熔渣出口上的耐高温阀打开，罐内熔渣以一定压力喷入密闭水淬容器，在 水淬容器内被高压水流击碎发生水淬，或落入水淬容器内积水中发生水淬，水淬产生蒸汽从容器上部管道流出，水淬后冷渣从容器下部排渣口排出；从蒸汽管道流出蒸汽含有一定粉尘， 需使其经过换热器一次回路，将热量换给换热器二次回路的纯净水； 一次蒸汽的冷凝水从换 热器流出可作为中水回收，也可使其再次用于水淬；换热器二次回路的纯净水吸收热量再经 加热后送入蒸汽轮机做功；也可使从蒸汽管道流出蒸汽先进入除尘器，除去粉尘后直接进入 蒸汽轮机做功。还需测量熔渣储罐内熔渣液面实际高度和熔渣储罐的熔渣实际流量、控制熔渣储罐熔渣 流量、控制水淬水枪的水淬流量。在所述熔渣储罐内熔渣液面之上设循环水冷壁围成的小空 间，将激光或超声波发射源置于所述循环水冷壁围成的小空间内，所述激光或超声波发射源 正面与熔渣液面大约成90° ，所发射激光或超声波可从所述水冷壁开口射出；在所述激光或 超声波发射源正面水冷壁外安置耐高温金属片，金属片与熔渣液面大约成45° ，所述激光或 超声波发射源发出的射线遇到金属片后向熔渣液面反射，遇到熔渣液面后再向金属片处反射， 经金属片再次反射到达激光或超声波接收器，经换算得到所述熔渣储罐内熔渣液面实际高度 和所述熔渣储罐内熔渣实际流量。用熔渣储罐内压縮空气压力控制所述熔渣储罐内熔渣流量，当增加所述熔渣储罐内熔渣 流量时增加所述压縮空气压力，当减小所述熔渣储罐内熔渣流量时降低所述压縮空气压力。可根据所述水淬容器溢流水流量控制所述水淬水枪流量，当所述水淬容器溢流水流量过 大时减少所述水淬水枪流量，当所述水淬容器溢流水流量过小时增加所述水淬水枪流量。 本发明的有益效果是可使熔渣在较高压力下连续水淬，水淬得到饱和蒸汽温度较高；水淬 过程便于控制；换热器之后为已有成熟技术，只需对换热器之前部分多加研究。
下面结合附图对本发明进一步说明。图l是本发明的有换热器、蒸汽管道布置在熔渣流道上吸收熔渣幅射热的系统图； 图2是本发明的有换热器、用点燃煤气加热蒸汽管道的系统图；图3是本发明的用电除尘器代替换热器、蒸汽管道布置在熔渣流道上吸收熔渣幅射热的系 统图；图4是本发明的用电除尘器代替换热器、用点燃煤气加热蒸汽管道的系统图； 图5是本发明的有换热器、蒸汽管道布置在熔渣流道上吸收熔渣幅射热、两个熔渣储罐出渣口通过三通接入水淬容器的系统图；图6是本发明的有换热器、用点燃煤气加热蒸汽管道、两个熔渣储罐出渣口通过三通接入水淬容器的系统图；图7是本发明的用电除尘器代替换热器、蒸汽管道布置在熔渣流道上吸收熔渣幅射热、两 个熔渣储罐出渣口通过三通接入水淬容器的系统图；图8是本发明的用电除尘器代替换热器、用点燃煤气加热蒸汽管道、两个熔渣储罐出渣口 通过三通接入水淬容器的系统图；图9是本发明的有换热器、蒸汽管道布置在熔渣流道上吸收熔渣幅射热并用点燃煤气加热 蒸汽管道、两个熔渣储罐出渣口通过三通接入水淬容器的系统图；图10是本发明的用电除尘器代替换热器、蒸汽管道布置在熔渣流道上吸收熔渣幅射热并 用点燃煤气加热蒸汽管道、两个熔渣储罐出渣口通过三通接入水淬容器的系统图。在图l中，1.左熔渣流槽出口， 2.右熔渣流槽出口， 3.熔渣流槽，4.左渣罐熔渣入口， 5.右渣 罐熔渣入口， 6.渣罐内熔渣液面，7.左熔渣储罐，8.左渣罐熔渣出口阀，9.水淬容器内积水液 面，10.左水淬水枪，11.右熔渣储罐，12.右渣罐熔渣出口阀，13.右水淬水枪，14.水淬蒸汽管 道，15.水淬容器，16.水淬容器下隔离空腔入口， 17.水淬容器下隔离空腔，18.隔离空腔出 口， 19.螺旋排渣器，20.干净蒸汽流出换热器管道,21.干净蒸汽在熔渣流槽上吸热管道，22.水 淬蒸汽冷凝水流出管道，23.换热器，24.干净水泵，25.干净水进入换热器管道，26.冷凝器，27. 蒸汽轮机，28.发电机，29.冷却水流入冷凝器管道，30.冷却水流出冷凝器管道。在图2中，广20、 22 30与图1中的相同,21.干净蒸汽管道，31.煤气加热炉，32.煤气点燃火 炬，33.煤气燃烧器，34.煤气管道。在图3中，广20、 26 30与图1中的相同，23.电除尘器。在图4中，1 20、 26~34与图2中的相同，23.电除尘器。在图5中，广30与图1中的相同，31.熔渣储罐三通出口。在图6中，1 34与图2中的相同，35.熔渣储罐三通出口 。在图7中，1 30与图3中的相同，31.熔渣储罐三通出口 。在图8中，1 34与图4中的相同，35.熔渣储罐三通出口 。在图9中，1 35与图6中的相同，36.干净蒸汽在熔渣流槽上吸热管道。在图10中，1 35与图8中的相同，36.干净蒸汽在熔渣流槽上吸热管道。
具体实施方式
在图l，在炼钢、炼铁炉附近建立由两个熔渣储罐(7)和(11)、水淬容器(15)、水淬容器 下隔离空腔(17)、螺旋排渣器(19)等组成的熔渣连续水淬系统，水淬容器(15)上部接入蒸汽管 道(14),两个熔渣储罐(7)和(11)顶上分别设有熔渣入口密封门(4)和(5)，熔渣流槽出口 (1)和 (2)分别正对着熔渣储罐顶上熔渣入口密封门(4)和(5);当熔渣从熔渣流槽(3)流过来，将一个 熔渣储罐顶上的熔渣入口密封门打开，使熔渣流入；当此熔渣储罐装满熔渣后，将这个熔渣储 罐顶上的熔渣入口密封门关闭密闭，将另一个熔渣储罐顶上的熔渣入口密封门打开，使熔渣流 入;对已装满密闭的熔渣储罐内熔渣加压到10kg/cni2以上，将此熔渣储罐底部熔渣出口阀打开， 使熔渣以10kg/cm2以上压力流入水淬容器(15),同时水淬容器(15)内水枪(10)或(13)喷射高 压水流将流入的熔渣流击碎，熔渣在空中被水淬或落入水淬容器(15)内积水(9)中被水淬；因 水淬容器(15)内压力也为10kg/cm2以上，水淬产生饱和蒸汽温度接近180'C，水淬产生饱和蒸 汽从蒸汽管道(14)流出，近入换热器(23);换热器二次干净水压力控制在8kg/cm2，其饱和温度 为170多'C;水淬饱和蒸汽在换热器(23)内将热量放出，冷凝后从管道(22)流出；干净水在换热 器(23)内吸收热量变为蒸汽,从管道(20)流出；干净水蒸汽从布置在熔渣流槽上部的蒸汽管道 (21)内通过,吸收熔渣流槽放出热量成为过热蒸汽,进入蒸汽轮机(27)做功。在图2中，从换热器(23)流出的干净蒸汽通过管道(21)进入煤气加热炉(31)，干净蒸汽在 煤气加热炉(31)内被加热后进入蒸汽轮机(27)做功。在图3中，从水淬容器(15)流出的蒸汽通过管道(14)进入电除尘器(23)，除去粉尘的蒸汽 从布置在熔渣流槽上部的蒸汽管道(21)内通过,吸收熔渣流槽放出热量成为过热蒸汽，进入蒸 汽轮机(27)做功。在图4中，从水淬容器(15)流出的蒸汽通过管道(14)进入电除尘器(23)，除去粉尘的蒸汽 通过管道(21)进入煤气加热炉(31),在煤气加热炉(31)内被加热后的蒸汽进入蒸汽轮机(27) 做功。在图5 8中，从两个熔渣储罐(7)和(11)放出的熔渣都是通过三通进入水淬容器(15),在水 淬容器(15)中仅有一个熔渣出口 (31)，可用一只水枪水淬。在图9、 IO中，从换热器或电除尘器流出的干净蒸汽都是先通过布置在熔渣流槽上部的蒸 汽管道，吸收熔渣流槽放出热量，再进入煤气加热炉，在煤气加热炉内被加热后进入蒸汽轮机 做功。
权利要求
1.一种实现水淬蒸汽法利用炼钢、炼铁熔渣余热的系统和技术，其特征是在炼钢、炼铁炉附近设立密闭熔渣储罐，炼钢、炼铁所产熔渣可流入所述熔渣储罐；所述熔渣储罐下设密闭水淬容器，熔渣可从所述熔渣储罐流入所述水淬容器；所述密闭水淬容器内部设有可击碎熔渣流的水枪，下部设有冷渣排放口，上部接有蒸汽管道；所述蒸汽管道接入换热器一次回路，换热器二次回路干净蒸汽经加热后进入蒸汽轮机；或用除尘器代替所述换热器，水淬产生蒸汽经过所述除尘器除尘经加热后进入蒸汽轮机。
2. 根据权利要求1所述的实现水淬蒸汽法利用炼钢、炼铁熔渣余热的系统和技术,其特征是: 所述系统设有两个密闭熔渣储罐，所述熔渣储罐外壁由金属板材制成，内衬耐火材料，上面 设有可开启耐高温高压门供熔渣流入，下面设有熔渣出口接入所述水淬容器，所述出口上设 有耐高温高压阀，另有压縮空气管道通入熔渣储罐上部空间；当所述熔渣储罐上部所述的门 关闭密封后，压縮空气管道对所述熔渣储罐内熔渣加压；当达到合适压力时将所述储罐熔渣 出口上的阀打开，罐内熔渣以一定压力喷入所述密闭水淬容器，在所述水淬容器内被高压水 枪喷出的水流击碎发生水淬，或落入所述水淬容器内积水中发生水淬；水淬产生蒸汽从所述 水淬容器上部管道流出，水淬后冷渣从所述水淬容器下部排渣口排出；两个所述熔渣储罐轮 流工作， 一个向里流入熔渣时，另一个向外流出熔渣，使水淬过程连续进行。
3. 根据权利要求1所述的实现水淬蒸汽法利用炼钢、炼铁熔渣余热的系统和技术,其特征是: 从所述水淬产生蒸汽管道流出蒸汽中含有一定粉尘，需使其经过换热器一次回路，将热量换 给所述换热器二次回路的干净水；从所述换热器流出水淬产生蒸汽的冷凝水可作为中水回收， 也可使其再次用于水淬；所述换热器二次回路的干净水在所述换热器中吸收热量后变为蒸汽， 加热所述干净水蒸汽加热后使其进入蒸汽轮机做功；也可用电除尘器代替所述换热器，加热 经过所述除尘器除去粉尘后的蒸汽，使其进入蒸汽轮机做功。
4. 根据权利要求1所述的实现水淬蒸汽法利用炼钢、炼铁熔渣余热的系统和技术,其特征是 在所述熔渣储罐内熔渣液面之上设循环水冷壁围成的小空间，将激光或超声波发射源置于所 述循环水冷壁围成的小空间内，所述激光或超声波发射源正面与熔渣液面大约成9(T ，所发 射激光或超声波可从所述水冷壁开口射出；在所述激光或超声波发射源正面水冷壁外安置耐 高温金属片，金属片与熔渣液面大约成45。，所述激光或超声波发射源发出的射线遇到金属 片后向熔渣液面反射，遇到熔渣液面后再向金属片处反射，经金属片再次反射到达激光或超 声波接收器，经换算得到所述熔渣储罐内熔渣液面实际高度和所述熔渣储罐内熔渣实际流量。
5. 根据权利要求1所述的实现水淬蒸汽法利用炼钢、炼铁熔渣余热的系统和技术,其特征是: 用熔渣储罐内压缩空气压力控制所述熔渣储罐内熔渣流量，当增加所述熔渣储罐内熔渣流量 时增加所述压縮空气压力，当减小所述熔渣储罐内熔渣流量时降低所述压縮空气压力。
6. 根据权利要求1所述的实现水淬蒸汽法利用炼钢、炼铁熔渣余热的系统和技术，其特征是 根据所述水淬容器溢流水流量控制所述水淬水枪流量，当所述水淬容器溢流水流量过大时减 少所述水淬水枪流量，当所述水淬容器溢流水流量过小时增加所述水淬水枪流量。
全文摘要
一种实现水淬蒸汽法利用炼钢、炼铁熔渣余热的系统和技术，在炼钢、炼铁炉附近设立密闭部渣储罐，炼钢、炼铁所产熔渣可流入熔渣储罐；熔渣储罐下设密闭水淬容器，熔渣可从熔渣储罐流入水淬容器；密闭水淬容器内设可击碎熔渣流的水枪，下部设有冷渣排放口，上部接有蒸汽管道，蒸汽管道接入换热器一次回路，换热器二次回路干净蒸汽经加热后进入蒸汽轮机做功；或用除尘器代替换热器，水淬产生蒸汽经除尘、加热后进入蒸汽轮机做功。
文档编号C21B3/04GK101153347SQ20071001444
公开日2008年4月2日 申请日期2007年5月22日 优先权日2007年5月22日
发明者明 魏 申请人:魏 明;高新运