一种高炉渣显热回收冷渣器的制作方法

本发明属于钢铁企业高炉余热回收节能设备技术领域，涉及一种高炉渣显热回收冷渣器。

技术背景

1.在各种高炉渣余热回收工艺中，主要利用空气作为换热介质，有的直接将热空气作为助燃气，有的将热空气输送到余热锅炉产生蒸汽用于发电。然而，换热介质采用空气时，冷却每吨渣需要空气的量较大，动力消耗高，并且在产生热气时又会出现能量的二次损失，降低了热利用效率。

2.钢铁企业对于高炉渣余热的回收措施，一般是采用水淬法渣处理工艺，但是此种方法往往会引起热量难以回收，白白耗散，只有少部分钢铁企业利用冲渣水余热进行采暖，余热利用率很低，仅为10％左右。此外，用水淬处理后的高炉渣制水泥存在新水消耗大、炉渣物理热无法回收和二氧化硫、硫化氢等污染物排放的问题，故高炉渣处理趋势是在利用干法将渣粒化为水泥原料的同时，高效利用炉渣显热。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服传统炉渣余热回收工艺能耗高、设备占地面积大、能量二次损失、余热利用效率低、水耗量大和污染物排放量大等问题，结合固体颗粒的传热机理，设计了液—固换热式高炉渣余热回收装置，即在筒型箱体中布置多层换热板束或管束，其热回收介质采用水，高温的炉渣颗粒从板管外流过，水在板管内流动将炉渣颗粒的热量带走。该换热器可以利用高炉渣余热产生蒸汽。这种热回收方法直接将水加热产生蒸汽，没有能量的二次损失，进而提高了炉渣的余热利用效率。换热装置结构简单、紧凑，运行操作方便。

为实现以上目的，本发明采用以下技术方案：

一种高炉渣显热回收冷渣器，包括：板管式换热芯体5，涵盖各种板式10或管式9换热模型、炉渣进口3、百叶窗式炉渣出口挡板6、炉渣出口漏斗8、炉渣出口4、冷却水进口1、蒸汽出口2、外壳和保温层7，其特征在于，所述高炉渣显热回收冷渣器板管式换热芯体5位于外壳和保温层7内部构成炉渣与冷却水换热的主要部分，高温炉渣由顶部炉渣进口3进入板管式换热芯体5，在板片10间或管路9间堆积放热，与板管式换热芯体5内的水换热后，由下部的百叶窗式炉渣出口挡板6调节挡片11倾角来改变炉渣下落速度，百叶窗式炉渣出口挡板上的挡片(11)是由电动机齿轮(12)带动，通过改变挡片(11)的转动角度，从而调节挡片(11)的倾斜角度，改变炉渣下落的速度。换热后的低温炉渣汇集到炉渣出口漏斗8后，从炉渣出口4排出冷渣器；冷流体一侧，冷水从冷渣器下部冷却水进口1进入板管式换热芯体5内部循环通道，经过循环流动吸热升温，以水蒸气的形式从冷渣器蒸汽出口2排出冷渣器。

本发明中，所述的板管式换热芯体5包括板式10或管式9等各种物理结构形式的芯体，芯体相互连接，构成板管内的冷却水通道，板片或管道外侧为炉渣通道；

本发明中，所述的百叶窗式炉渣出口挡板6，是一种通过电动机带动齿轮(12)，齿轮(12)带动挡片11的转动，通过调节挡片11倾角的百叶窗式调速装置，通过调节挡片11的转动幅度来改变炉渣下降和流出的速度；

本发明中，所述的冷却水进口1和水蒸气出口2是一种平行流换热器的结构形式，流体从单个管口进出，由极管平均分配各个板管内的流体流量；

本发明中，所述的炉渣出口漏斗8为一种圆台装空腔，炉渣在圆台空腔内减速后，预热冷水，然后从下部的炉渣出口4排出整个系统。

本发明的有益效果是：

(1)克服传统炉渣余热回收工艺能耗高、能量二次损失、余热利用效率低、水耗量大和污染物排放量大等问题；

(2)板管式换热芯体，特别是所述板式变通道芯体，结合冷水变为水蒸气体积增大的问题，采用变通道结构，能够很好的利用芯体的换热面积，提高热回收效率；

(3)百叶窗式炉渣出口挡板可根据要求，制定不同的挡板，通过改变板片的转动幅度来改变挡片倾角，调节炉渣在换热芯体内的存留时间；

(4)圆台型的炉渣出口漏斗可以使落下的炉渣减慢排出的速度，从而可以进一步增大炉渣余热的利用效率；

(5)热回收换热芯体内为冷水，换热温差大，使热回收效率大大提高，且换热芯体结构紧凑，整个冷渣器具有占地面积小，换热效率高，出口蒸汽温度可控等优点。

附图说明

图1本发明实施例中结构示意图；

图2本发明实施例中单排换热管图；

图3本发明实施例-单个换热板片图；

图4本发明实施例中百叶窗式炉渣出口挡板图。

图中标号：1冷却水进口、2蒸汽出口、3炉渣进口、4炉渣出口、5板管式换热芯体、6百叶窗式炉渣出口挡板、7外壳和保温层、8炉渣出口漏斗、9管式芯体单排换热管、10板式芯体单片换热板、11百叶窗挡板挡片、12齿轮

具体实施方式

下面结合附图实施例进一步说明本发明。

实施例1：参照图1，一种高炉渣显热回收冷渣器，包括：冷却水进口1、蒸汽出口2、炉渣进口3、炉渣出口4、板管式换热芯体5、百叶窗式炉渣出口挡板6、外壳和保温层7、炉渣出口漏斗8。

参照图2和3，冷渣器的换热芯体5包括所有板式和管式类型，板片或管内为冷却水通道，板管外为高温炉渣通道。

参照图4，百叶窗式炉渣出口挡板6是带有可以通过电机带动齿轮12，从而转动挡片11的百叶窗式调速装置，通过改变挡片11的转动幅度和倾角来调节炉渣在换热芯体内的存留时间。