一种高炉渣显热回收装置制造方法
【专利摘要】提供一种高炉渣显热回收装置，包括滚筒、菱形蜂窝式热交换装置、电动减速机、滚筒齿环、环形导轨、托轮机构、保护装置、排渣机构、地基、托轮支架组成；滚筒的右部通过轴承机构、密封机构与右活套连接，滚筒的左部通过轴承机构、密封机构与左活套连接，在滚筒外径的径向中线的两侧安装有环形导轨，滚筒安放在托轮机构的托轮上，环形导轨的外径表面置于托轮辊面上；保护装置安装在滚筒外径的径向中线的两侧；滚筒齿环安装在滚筒的右侧与电动减速机输出轴上小齿轮连接；在滚筒的内表面安装有锚固件；在锚固件内安装有菱形蜂窝式热交换装置；在滚筒的左侧下部安装有排渣机构；其优点是：结构紧凑、占地面积小、显热回收效率高。
【专利说明】一种高炉渣显热回收装置
【技术领域】:
[0001]本发明属于高炉炼铁高温液态渣余热回收【技术领域】，特别涉及高温液态炉渣热能回收的一种高炉渣显热回收装置。
【背景技术】:
[0002]在现有技术中，目前，高炉每出I吨生铁约产生300kg左右的炉渣，排出的炉渣其温度在1500°C左右，I吨高炉渣约含1700MJ的热量，相当于0.058t标准煤的发热值，以2012年的5亿吨生铁产量计算，高炉产渣量约为1.5亿吨所含热量折合870万吨标准煤的发热值。可见高炉熔渣显热为高品位余热资源，且有很高的回收价值，目前大多数钢铁企业采用水淬工艺处理，经水淬后的炉渣用于水泥的基料。此法的缺点是；高炉渣显热基本没有得到回收，而且造成水资源的大量浪费，水淬产生的有害蒸汽对大气、水和土壤也造成严重污染，恶化工作环境。随着国际竞争日益加剧和能源的持续紧缺，钢铁行业面临着维系可持续发展战略的多项环境型课题。其中，高效高品位地回收高炉熔渣显热已成为亟待突破的技术瓶颈。鉴于上述处理高炉渣显热回收存在的问题，国内外科技工作者提出很多的利用方法，例如，冷却转鼓法熔渣薄片状固化显热回收工艺、连铸连轧法熔渣平板状固化显热回收工艺、机械搅拌法熔渣造粒显热回收工艺、旋转滚筒法熔渣粒化显热回收工艺等等。这些处理工艺的共同特征，将高温熔渣特有的高品位能量，用大量介质换热方式回收的热能是低品位的能量，实质上热回收也是低效的，高温与低温之间的落差越大，这就意味着热能损失越大，总体的热回收效率越低，乃是其未实现工业应用的根本原因之一。20世纪80年代日本开发的熔渣风碎工艺直 至目前仍可称之为风碎法的最高成就。其熔渣的处理能力达到100t/h，其大规模生产性试验结果表明，热回收效率和成品渣品质可达到工业化的要求，但因受设备系统庞大、占地面积大、投资费用高等因素的限制，就终止了前进的步伐。旋转杯粒化法自20世纪80年代在英国(BSC)钢铁公司进行了高炉熔渣粒化试验，显热回收率可达到60%。旋转杯粒化熔渣显热回收工艺存在的问题①由于旋转杯粒化法的旋转杯体其转速过高在1000-300()r/min，工业化轴承在高温、高速、恶劣环境下很难承受，其工作寿命很难达到使用的要求。②旋转杯由于直接与高温熔渣接触，其旋转杯结构与渣粒化工艺的限制，旋转杯体的冷却很难解决，旋转杯的工作寿命很难达到使用的要求，直至现在还没有实现工业化应用。上述显热回收处理工艺的共同特征，是以有杂质(气体、蒸汽、热水)的形式回收熔渣显热，因此如何有效地回收高炉渣的显热，减少其处理过程中对环境造成的污染，减少设备投资，紧凑式结构，减少占地面积，提高效率、提高显热回收率，就成为一个急需解决的问题。
[0003]
【发明内容】
:，
[0004]本发明的目的是克服上述现有技术存在的不足，提供一种设备简单、结构紧凑、投资少、显热回收效率好的高炉渣显热回收装置。
[0005]本发明解决其技术问题所采用的方案是:提供一种高炉渣显热回收装置，包括电动减速机、环形导轨、托轮机构、排渣机构、地基、托轮支架组成；其特征是还包括滚筒、菱形蜂窝式热交换装置、滚筒齿环、保护装置；滚筒的右部通过轴承机构、密封机构与右活套连接在一起，滚筒的左部通过轴承机构、密封机构与左活套连接在一起，在滚筒外径的径向中线的两侧安装有环形导轨，其中滚筒以右活套与左活套为可任意转动的轴心；左端轴外表面套有轴承、右端轴外表面套有轴承；滚筒安放在托轮机构的托轮上，环形导轨的外径表面置于托轮机构的托轮辊面上；托轮机构分四组，每组托轮分别安置于滚筒径向中线的两侧与轴向两侧的下方，并与地基上的托轮支架连接；保护装置安装在滚筒外径的径向中线的两侧，其上部的内表面与环形导轨的外表面接触，下端与托轮机构连接；滚筒齿环安装在滚筒的右侧与电动减速机输出轴上小齿轮连接；在滚筒的内表面安装有锚固件；在锚固件内表面安装有菱形蜂窝式热交换装置；在滚筒的左侧下部左活套的下端安装有排渣机构；其特征还在于:滚筒是由钢板制成的，在滚筒的内表面安装有锚固件与耐热保护材料，锚固件与滚筒焊接在一起，锚固件头部露在耐热保护材料的内径表面外；菱形蜂窝式热交换装置分别由若干组倒η形的菱形蜂窝式热交换单元螺旋状连接构成；一个菱形蜂窝式热交换单元由若干个倒η形钢管与对接钢管及护管钢板组成，倒η形钢管两端和对接钢管焊接在一起，护管钢板焊接在倒η形钢管内外侧，底板与护管钢板焊接在一起；形成倒η形菱形杯状结构的蜂窝式热交换单元安装在滚筒内并与锚固件连接，蜂窝式热交换装置的左右进出管口分别与左端轴、右端轴连接，然后左端轴、右端轴分别与滚筒的左活套、右活套滑动连接，并形成通水网路；在滚筒内部的左侧安装有左护板、左导渣板；在滚筒内部的右侧安装有右导渣板、右护板；托轮机构由四对托轮和支架构成，托轮通过销轴分别安装在托轮支架上，然后再固定在地基上；保护装置由钢带、螺栓、螺母构成，钢带呈倒U形，套装在滚筒的环形导轨的外表面上，倒U形钢带两端开有安装螺栓的孔，通过螺栓固定在托轮的托轮支架四角的位置上；排渣机构由阀板、电液推杆、支架构成；排渣机构与左活套的下端连接在一起；电液推杆头部与排渣机构的阀板连接；电液推杆安装在支架上。 [0006]本发明高炉渣显热回收装置工作原理是:经粒化冷却后凝固点温度在800-1000°C之间的颗粒渣被送入显热回收装置内，在热应力、化学应力、相变应力及螺旋抛物的作用下与显热回收装置内设置的热交换器进行反复滚动接触进行热交换，使热交换装置内的闭路循环软水系统中产生饱和蒸汽，通过储存和使用蒸汽实现显热资源的再回收利用。为了使显热回收的连续性。本发明采用双滚筒并联使用，每罐轮流存渣，轮流排渣，连续显热回收，直至第二次热渣的到来，以此来弥补出渣间隔时间，提高了高炉显热回收效率。
[0007]本发明的有益效果是:1、由于设备采用双滚筒结构形式，使得该装置结构紧凑、占地面积小、存渣量大、显热回收效率高，该显热回收装置基本可以取代余热锅炉的使用，避免了大量的热量损失。2、由于高炉出渣时间是间断性的，出渣量大，以450m3为例:出渣间隔时间40-50分钟/次，出渣量每次在40吨左右。
【专利附图】
【附图说明】:
[0008]图1是本发明实施例一种高炉显热回收装置结构示意图；
[0009]图2是图1的侧视图；
[0010]图3是图1的A-A剖视图
[0011]图4是图1的B-B剖向视图；
[0012]图5是图1的D向视图；[0013]图6是图1的F放大视图；
[0014]图7是图5的C放大视图；
[0015]图8是图7的E向视图。
[0016]附图中:1.滚筒；2.轴承机构；3.密封机构；4.右活套；5.左活套；6.环形导轨；
7.托轮机构；8.托轮；9.销轴；10.托轮支架；11.地基；12.保护装置；13.钢带；14.螺栓；15.螺母；16.滚筒齿环；17.电动减速机、18.小齿轮；19.锚固件；20.耐热保护材料；21.菱形蜂窝式热交换装置；22.菱形蜂窝式热交换单元；23.左端轴；24.左护板；25.左导渣板；26.右端轴；27.右导渣板；28.右护板；29.倒Π形钢管；30.对接钢管；31.轴承；32.排渣机构；33.阀板；34.电液推杆；35.支架；36.护管钢板；37.底板。
【具体实施方式】:
[0017]下面结合附图对本发明实施例做进一步详细描述:如图1~图8所示的一种高炉渣显热回收装置，包括滚筒1、菱形蜂窝式热交换装置21、电动减速机17、滚筒齿环16、环形导轨6、托轮机构7、保护装置12、排渣机构32、地基11、托轮支架10组成；滚筒I的右部通过轴承机构2、密封机构3与右活套4安装在一起，滚筒I的左部通过轴承机构2、密封机构3与左活套5安装在一起，滚筒I外径的径向中线两侧各安装有环形导轨6，其中滚筒I以右活套4与左活套5为可任意转动的轴心；左端轴23外表面套有轴承31、右端轴26外表面套有轴承31 ;滚筒I安放在托轮机构7的托轮上，环形导轨6的外径表面置于托轮机构7的托轮辊面上；托轮机构7由四对托轮8和托轮支架10构成，托轮机构7分四组，每组托轮分别安置于滚筒I径向中线的两侧与轴向两侧的下方，托轮8通过销轴9分别安装在地基11上的托轮支架10上；保护装置12由钢带13、螺栓14、螺母15构成，钢带13呈倒U形，套装滚筒I的环形导轨6的外表面上，钢带13两端开有安装螺栓的孔，通过螺栓14、螺母15固定在托轮支架7上。滚筒齿环16安装在滚筒I的右侧并与电动减速机17的输出轴上小齿轮18连接。滚筒I是由钢板制成的，在`滚筒I的内表面安装有锚固件19与耐热保护材料20，锚固件19与滚筒I焊接在一起，锚固件19的头部露在耐热保护材料20的内径表面外。菱形蜂窝式热交换装置21，分别由若干组菱形蜂窝式热交换单元22螺旋状连接构成，并与左端轴23、左护板24、左导渣板25、右端轴26、右导渣板27、右护板28组成；一个菱形蜂窝式热交换单元22由若干个倒Π形钢管29与对接钢管30及护管钢板36和底板37组成。倒Π形钢管29两端和对接钢管30焊接在一起，护管钢板36焊接在倒Π形钢管29内外侧，底板37焊接在倒Π形钢管29底部，并与护管钢板36焊接在一起；蜂窝式热交换装置21的左右进出管口分别与左端轴23、右端轴26连接，蜂窝式热交换装置21安装在滚筒I内，并与锚固件19连接；蜂窝式热交换装置21的左右端轴23、26分别与滚筒I的左右活套4、5滑动连接，并形成通水网路，通过轴承31连接。排渣机构32由阀板33、电液推杆34、支架35组成，排渣机构32与左活套5的下端连接在一起。电液推杆34头部与阀板33连接，电液推杆34安装在支架35上。
【权利要求】
1.一种高炉渣显热回收装置，包括电动减速机(17)、环形导轨(6)、托轮机构(7)、排渣机构(32)、地基(11)、托轮支架(10)组成；其特征是还包括滚筒(I)、菱形蜂窝式热交换装置(21)、滚筒齿环(16)、保护装置(12);滚筒(I)的右部通过轴承机构(2)、密封机构(3)与右活套(4)连接在一起，滚筒(I)的左部通过轴承机构(2)、密封机构(3)与左活套(5)连接在一起，在滚筒(I)外径的径向中线的两侧安装有环形导轨(6)，其中滚筒(I)以右活套(4)与左活套(5 )为可任意转动的轴心；左端轴(23 )外表面套有轴承(31)、右端轴(26 )外表面套有轴承(31);滚筒(I)安放在托轮机构(7)的托轮上，环形导轨(6)的外径表面置于托轮机构(7)的托轮辊面上；托轮机构(7)分四组，每组托轮分别安置于滚筒(I)径向中线的两侧与轴向两侧的下方，并与地基(11)上的托轮支架(10)连接；保护装置(12)安装在滚筒(I)外径的径向中线的两侧，其上部的内表面与环形导轨(6)的外表面接触，下端与托轮机构(7)连接；滚筒齿环(16)安装在滚筒(I)的右侧与电动减速机(17)输出轴上小齿轮(18)连接；在滚筒(I)的内表面安装有锚固件(19);在锚固件(19)内表面安装有菱形蜂窝式热交换装置(21);在滚筒(I)的左侧下部左活套(5)的下端安装有排渣机构(32)。
2.根据权利要求1所述的一种高炉渣显热回收装置，其特征在于:滚筒(I)是由钢板制成的，在滚筒(I)的内表面安装有锚固件(19)与耐热保护材料(20)，锚固件(19)与滚筒(I)焊接在一起，锚固件(19)头部露在耐热保护材料(20)的内径表面外。
3.根据权利要求1所述的一种高炉渣显热回收装置，其特征在于:菱形蜂窝式热交换装置(21)分别由若干组倒Π形的菱形蜂窝式热交换单元(22)螺旋状连接构成；一个菱形蜂窝式热交换单元(22)由若干个倒η形钢管(29)与对接钢管(30)及护管钢板(36)组成，倒η形钢管(29)两端和对接钢管(30)焊接在一起，护管钢板(36)焊接在倒η形钢管(29)内外侧，底板(37 )与护管钢板(36 )焊接在一起；形成倒Π形菱形杯状结构的蜂窝式热交换单元(22)安装在滚筒(I)内并与锚固件(19)连接，蜂窝式热交换装置(21)的左右进出管口分别与左端轴(23)、右端轴(26)连接，然后左端轴(23)、右端轴(26)分别与滚筒(I)的左活套(4)、右活套(5)滑动连接，并形成通水网路；在滚筒(I)内部的左侧安装有左护板(24)、左导渣板(25);在滚筒(I)内部的右侧安装有右导渣板(27)、右护板(28)。
4.根据权利要求1所述的一种高炉渣显热回收装置，其特征在于:托轮机构(7)由四对托轮(8)和支架(10)构成，托轮(8)通过销轴(9)分别安装在托轮支架(10)上，然后再固定在地基(11)上。
5.根据权利要求1所述的一种高炉渣显热回收装置，其特征在于:保护装置(12)由钢带(13)、螺栓(14)、螺母(15)构成，钢带(13)呈倒U形，套装在滚筒(I)的环形导轨(6)的外表面上，倒U形钢带(13)两端开有安装螺栓(14)的孔，通过螺栓(14)固定在托轮(8)的托轮支架(10)四角的位置上。
6.根据权利要求1所述的一种高炉渣显热回收装置，其特征在于:排渣机构(32)由阀板(33)、电液推杆(34)、支架(35)构成；排渣机构(32)与左活套(5)的下端连接在一起；电液推杆(34)头部与排渣机构(32)的阀板(33)连接；电液推杆(34)安装在支架(35)上。
【文档编号】C21B5/00GK103740870SQ201310689460
【公开日】2014年4月23日 申请日期:2013年12月16日 优先权日:2013年12月16日
【发明者】高国才, 曹兴平, 王长勇, 谢印国, 黄健, 张 杰, 高洁, 张强, 冯京跃 申请人:北京中冶设备研究设计总院有限公司