一种高效回收破损铁水罐余热系统及方法与流程

本发明涉及一种高效回收利用破损待修铁水罐体余热余能的系统和方法。适用于冶金企业下线等待检修的铁水罐，属于冶金工业余热余能资源回收利用领域。

背景技术：

随着社会的发展，能源问题显得尤为重要。合理利用冶金企业自身产生的大量丰富余热余能资源已成为亟待解决的问题。钢铁企业中炼铁工序是主要耗能大户，其能耗约占总能耗的50％以上。在生产运行过程中，虽然铁水罐自身并不是耗能设备，但破损的铁水罐在检修前却携带着温度较高的热量，目前还没有被回收利用。因此，回收利用破损铁水罐自身携带的热量具有较为重要的意义。

转炉兑铁后，部分铁水罐由于罐口或者罐体出现不同程度的损坏，不能保证正常承接铁水的要求。只能将其送至铁水罐检修车间进行维修。目前，破损的铁水罐运至检修车间后，由于罐体温度过高，不能马上对破损部分进行修理，只能放置在空气中经过较长时间自然冷却后才可以进行检修。这不仅影响了铁水罐的运转效率，还造成了铁水罐中残留的余热资源的浪费。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是提供一种高效回收破损铁水罐余热系统及方法，使破损等待检修的铁水罐体自身携带有的大量余热余能得到有效合理的利用，有效回收利用破损等待检修的铁水罐体自身携带的大量余热余能资源，能够缩短铁水罐的检修时间，提高铁水罐的周转效率。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案实现：

一种高效回收破损铁水罐余热系统，包括铁水罐、铁水罐车、吊装装置、回收装置罐盖、隔板、冷空气流入喷嘴、热风流出装置、冷空气系统、热风回收系统；回收装置罐盖通过吊装装置升降，回收装置罐盖中部设有隔板，隔板一侧设有冷空气流入喷嘴，另一侧设有热风流出装置，冷空气流入喷嘴连接冷空气系统，热风流出装置连接热风回收系统；铁水罐及铁水罐车设置在回收装置罐盖下方；冷空气系统包括沿着冷空气流动方向依次连接的鼓风机、下段冷空气管道、上段冷空气管道，下段冷空气管道和上段冷空气管道通过法兰连接；热风回收系统包括沿着热风流动方向依次连接的上段热风管道、下段热风管道、除尘器、余热回收装置、引风机、排风管，上段热风管道和下段热风管道通过法兰连接。

所述的吊装装置包括设置在回收装置罐盖两侧的立柱，立柱上设有回收装置升降机构，回收装置升降机构与回收装置罐盖连接。

所述吊装装置为天车。

所述的隔板为四周包裹着石棉纤维的耐高温金属板。

所述的回收装置罐盖上方设有用于吊装的罐盖连接装置。

所述的余热回收装置采用车载形式或者固定形式，外接用热设备。

一种高效回收破损铁水罐余热的方法，将转炉兑铁结束后，被判定为需要检修破损的铁水罐和铁水罐车一同回到铁水罐检修间，载有铁水罐的铁水罐车停在余热回收装置罐盖下；将余热回收装置罐盖落下，与铁水罐严密接触，隔板将铁水罐分成两个区域，上段冷空气管道和下段冷空气管道用法兰连接固定，上段热风管道和下段热风管道用法兰连接固定，鼓风机将冷空气经下段冷空气管道、上段冷空气管道，由冷空气流入喷嘴进入到铁水罐内，与铁水罐一侧的罐壁换热后，从隔板底部流入到铁水罐的另外一侧，与另一侧的罐壁进行热量交换，换热后，热风在引风机的作用下，依次经由热风流出装置、上段热风管道、下段热风管道进入除尘器；热风在热风流出装置、除尘器中经过除尘进入余热回收装置中，与余热回收装置中的换热介质进行热交换，热量被回收利用，热风被冷却，由排风管排放到空气中，余热回收装置，将回收的热量利用相变储热技术或者导热油方式置换出来，用于加热用热设备。

与现有的技术相比，本发明的有益效果是：

本发明回收破损等待检修的铁水罐体余热余能，不仅可以省去等待铁水罐体放置在空气中冷却的时间，缩短铁水罐检修时间，提高铁水罐周转效率。还能够解决破损等待检修的铁水罐自身携带的能量无法回收利用的问题，提高了能源利用效率。

附图说明

图1为回收破损铁水罐余热系统示意图。

图2为回收破损铁水罐罐盖装置示意图。

图中：1—铁水罐；2—冷空气流入喷嘴；3—热风流出装置；4—隔板；5—回收装置罐盖；6—回收装置升降机构；7—立柱；8—上段冷空气管道；9—鼓风机；10—上段热风管道；11—除尘器；12—引风机；13—余热回收装置；14—铁水罐车；15—罐盖连接装置；16—法兰；17—下段冷空气管道；18—下段热风管道；19—排风管。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式进一步说明：

如图1-图2，一种高效回收破损铁水罐余热系统，包括铁水罐1、铁水罐车14、吊装装置、回收装置罐盖5、隔板4、冷空气流入喷嘴2、热风流出装置3、冷空气系统、热风回收系统；回收装置罐盖5通过回收装置罐盖5上方设有的罐盖连接装置15与吊装装置连接，由吊装装置升降。

吊装装置包括设置在回收装置罐盖5两侧的立柱7，立柱7上设有回收装置升降机构6，回收装置升降机构6与回收装置罐盖5连接。

回收装置罐盖5中部设有隔板4，隔板4为四周包裹着石棉纤维的耐高温金属板。隔板4一侧设有冷空气流入喷嘴2，另一侧设有热风流出装置3，冷空气流入喷嘴2连接冷空气系统，热风流出装置3连接热风回收系统；铁水罐1及铁水罐车14设置在回收装置罐盖5下方。铁水罐1为破损铁水罐。

冷空气系统包括沿着冷空气流动方向依次连接的鼓风机9、下段冷空气管道17、上段冷空气管道8，下段冷空气管道17和上段冷空气管道8通过法兰16连接；热风回收系统包括沿着热风流动方向依次连接的上段热风管道10、下段热风管道18、除尘器11、余热回收装置13、引风机12、排风管19，上段热风管道10和下段热风管道18通过法兰16连接；余热回收装置13采用车载形式或者固定形式，外接用热设备。

吊装装置还可以采用天车，利用钢丝绳将回收装置罐盖5通过罐盖连接装置15与天车连接。

一种高效回收破损铁水罐余热的方法，将转炉兑铁结束后，被判定为需要检修破损的铁水罐1和铁水罐车14一同回到铁水罐检修间。载有铁水罐1的铁水罐车14停在余热回收装置罐盖5下。将余热回收装置罐盖5落下，与铁水罐1严密接触。隔板4将铁水罐1分成两个区域。上段冷空气管道8和下段冷空气管道17用法兰16连接固定，上段热风管道10和下段热风管道18用法兰16连接固定。鼓风机9将冷空气经下段冷空气管道17、上段冷空气管道8，由冷空气流入喷嘴2进入到铁水罐1内。与铁水罐1一侧的罐壁换热后，从隔板4底部流入到铁水罐1的另外一侧，与另一侧的罐壁进行热量交换。换热后热风在引风机12的作用下，依次经由热风流出装置3、上段热风管道10、下段热风管道18进入除尘器11。其中，热风流出装置3起到一定的除尘作用。热风在除尘器11中经过除尘进入余热回收装置13中，与余热回收装置13中的换热介质进行热交换，热量被回收利用，热风被冷却，由排风管19排放到空气中。余热回收装置13将回收的热量利用相变储热技术或者导热油等方式置换出来，用于加热热水或者小型厂房、场馆冬季供暖。

实施例1：

1个配重100吨铁水的铁水罐，转炉兑铁结束后，出现破损需要检修。它的罐壁温度大约1400℃，罐壁余热经过余热系统回收，其温度降低到300℃，回收的热量约为548615.4kj；空气从常温加热到200℃，会有2756.3m³的空气被加热。采用相变储热技术回收200℃空气的热量，将这部分热量加热洗浴热水，将水从15℃加热到42℃，大约加热4.86吨水，节省以0.8mpa饱和蒸汽为热源的传统加热方式使用的蒸汽大约761kg，按照28元/gj蒸汽价格计算，每个配重100吨铁水的铁水罐大约节约58元。

实施例2：

1个配重120吨铁水的铁水罐，转炉兑铁结束后，出现破损需要检修。它的罐壁温度大约1400℃，罐壁余热经过余热系统回收，其温度降低到300℃，回收的热量约为658338.5kj；空气从常温加热到200℃，会有3307.6m³的空气被加热。采用相变储热技术回收200℃空气的热量，将这部分热量加热洗浴热水，将水从15℃加热到42℃，大约加热5.82吨水，节省以0.8mpa饱和蒸汽为热源的传统加热方式使用的蒸汽大约914kg，按照28元/gj蒸汽价格计算，每个配重100吨铁水的铁水罐大约节约70元。

上面所述仅是本发明的基本原理，并非对本发明作任何限制，凡是依据本发明对其进行等同变化和修饰，均在本专利技术保护方案的范畴之内。