一种带余热回收功能的钢渣处理装置的制作方法

本技术属于钢铁冶金行业高温熔融渣处理，具体涉及一种带余热回收功能的钢渣处理装置。

背景技术：

1、钢铁冶炼中产生的钢渣，产量达到粗钢的10-15％，对钢渣处理后可以回收大量的铁，还可以做建材等。钢渣从冶炼炉中流出时温度达到1500℃左右，要想充分利用钢渣，需将温度降低到常温状态下。针对现有钢渣处理工艺缺少回收高温钢渣巨大的显热资源的有效手段。且目前常用的滚筒法和有压或常压辊压热破碎工艺又大量消耗水资源，尤其是辊压热破碎工艺在开放空间内通过大量向高温钢渣喷水降温产生大量的带粉尘的水蒸汽，极大地增加了系统除尘工作量，运行能耗居高不下，增加了企业的生产成本。

2、例如：cn201910915373.4公开了一种钢渣余热利用装置，包括：辊压机、运输工具、风机、高温块状钢渣取热装置、钢渣槽车、余热锅炉和有压热闷罐；钢渣余热利用方法包括如下步骤：(1)将辊压机辊压破碎后的高温块状钢渣排出到运输工具上，优选运输工具为高温块状钢渣连续上料装置；(2)通过运输工具将高温块状钢渣运至高处，并通过高温块状钢渣取热装置的入料口装入高温块状钢渣取热装置中；(3)风机送风，通过高温块状钢渣取热装置的布风装置(4-8)将冷空气送入高温块状钢渣取热装置内部并与其内的高温块状钢渣进行换热；(4)换热升温后的高温空气从高温块状钢渣取热装置顶部的热风出口排出后导入到热余热锅炉进行余热利用；(5)风机停止送风，将降温后的钢渣从高温块状钢渣取热装置底部出料口排出并装入钢渣槽车，(6)钢渣槽车将降温后的钢渣送至有压热闷罐进行热闷处理。

3、申请号201210194900.5公开了一种具有余热回收及块状物一次成型功能的螺旋输送装置，包括电机、减速机、外壳、螺旋、切割钢刀和旋转接头，螺旋同轴转动安装在圆筒形的外壳内，螺旋的螺旋轴的首端穿出外壳的首端，并通过减速机与电机的输出轴同轴连接；螺旋轴的尾端穿出外壳的尾端，并与旋转接头连接；在该外壳的首端上面和尾端的下面分别设有进料口和出料口，在该出料口内设有切割钢刀；在该螺旋的螺旋轴和螺旋叶片上设有螺旋水循环回路。

4、螺旋水循环回路依次为：循环水从螺旋进水口流入螺旋轴的中心孔，在螺旋轴首端附近的叶片水夹层进水孔流入螺旋叶片上的水夹层，并从叶片水夹层出水孔回到出水口排出，螺旋进水口和螺旋出水口均设置在旋转接头上。

5、在外壳设有外壳水夹层，并在外壳水夹层的外侧设有冷却水接口。外壳水夹层内分隔为多个沿轴向的矩形水通道。外壳由上、下半部组成，上、下半部两边各设有外壳连接边，并用螺栓相互紧固；上、下半部各自设有外壳水夹层和冷却水接口。

6、该装置利用螺旋输送装置实现冷却、破碎成型自动完成。利用余热回收机构(外壳和螺旋上的水循环回路)，可以有效的回收电石坨等液态物料散发的热能。

7、申请号201410511597.6公开了一种兰炭余热回收系统，包括换热器和水冷螺旋输送机，两个换热器并排固定在炭化炉的一个排焦口下方，一个水冷螺旋输送机固定在两个换热器的下方，水冷螺旋输送机上侧设有两个第一进料口，两个第一进料口分别连通换热器的出料口，水冷螺旋输送机下侧设有第一出料口；水冷螺旋输送机包括水冷壳体和转动设置在水冷壳体内的水冷螺旋体，水冷螺旋体为空心轴结构，水冷螺旋体一端穿过水冷壳体后与旋转水接头连接并相通，另一端与动力输入轴紧固连接。

8、该技术方案中，使用了水冷螺旋输送机，可以在输送兰炭的过程中进行部分余热回收。对于本实用新型的螺旋输送的同时余热回收利用于冶金钢渣处理中，现有文献还未见报道。

技术实现思路

1、本实用新型为了解决目前常用的滚筒法、有压或常压辊压热破碎钢渣处理工艺中存在的消耗水资源大，运行能耗居高不下以及高温钢渣降温过程中热资源无法充分回收等问题。

2、本实用新型提供了如下技术方案：一种带余热回收功能的钢渣处理装置，包括隧道式封闭容腔，隧道式封闭容腔的进料端上方设有液态钢渣缓存钢包，隧道式封闭容腔的出料端下方设有固态钢渣缓存包，隧道式封闭容腔内设有螺旋输送装置和余热回收装置。

3、进一步地，余热回收装置为镶嵌在容腔壁内、外壳体之间的高压锅炉管，高压锅炉管一端连接中温水缓存水箱，另一端连接高温高压蒸汽工作负荷系统。

4、进一步地，隧道式封闭容腔包括下部为u型的耐磨钢板和上部的封盖，u型的耐磨钢板和封盖上均设有若干高压锅炉管。

5、进一步地，螺旋输送装置包括转轴和固定于转轴上的螺旋叶片，转轴中部为中空管状，转轴中空部分一端连接常温冷却水储水仓，另一端连接中温水缓存水箱。

6、进一步地，转轴上设有破碎齿。

7、进一步地，余热回收装置为连接在隧道式封闭容腔一端的空气进气装置，隧道式封闭容腔另一端连接高温空气除尘装置和高温空气余热回收装置。

8、进一步地，隧道式封闭容腔包括下部为u型的耐磨钢板和上部的封盖，下部u型的耐磨钢板和上部的封盖的钢板外包覆保温隔热材料。

9、进一步地，中温水缓存水箱连接微压高温焖渣装置，微压高温焖渣装置包括微压容器，微压容器内部设有微压热闷罐，在微压容器上设有盖板。

10、进一步地，在液态钢渣缓存钢包上设有带坡度的网状格栅，大于网状格栅孔径的大块钢渣通过斜坡溜槽滑入底部接渣槽，液态和小于网状格栅孔径的钢渣进入液态钢渣缓存钢包。

11、进一步地，隧道式封闭容腔底部和侧面的外侧包覆保温隔热层和保护钢板，高压锅炉管间的间隙内填充有高导热材料。

12、与现有技术相比，本实用新型所述的装置使用时，高温液态钢渣从入进渣口送入隧道式封闭容腔内，螺旋输送装置不断将高温的液态钢渣向出口处输送，输送的过程中进行余热回收，通过一定长度的隧道式封闭容腔的余热利用，可将1500度左右的高温液态钢渣在隧道内持续破碎降温转变为约300度左右的固态钢渣，从封闭容腔的出渣口排出。余热回收的热量，比如产生的连续的高温高压蒸汽等可以用于发电等。

13、水平设置的隧道式封闭容腔，建设比较容易，还可以根据钢铁产能的要求，合理控制隧道式封闭容腔的长度，使钢渣的余热能够基本完全被吸收，余热利用效率极高。

14、余热回收方式之一，直接使用水回收余热的情况下：钢渣液面至封闭容腔顶面保持预设距离，形成辐射吸热，封闭容腔侧面和底面以及螺旋输送机构与钢渣接触，形成传导吸热；这种余热回收方式相当于一套余热锅炉，中空的转轴和螺旋叶片的冷却水吸热相当于余热锅炉的省煤器段，升温后的水从隧道式封闭容腔的低温段进入，高温段排出，钢渣温度持续降低，水的温度持续升高，低温段相当于余热锅炉的蒸发器，高温段相当于余热锅炉的过热器。在钢渣入口段产生高温高压的水蒸气，使水受热变成连续的高温高压蒸汽，属于优质热源，用于发电。而且水不直接与钢渣接触，避免了水与铁的氧化反应，降低了铁元素的损耗。

15、余热回收方式之二，使用空气回收余热的情况下：冷风从隧道式封闭容腔出渣端进入，在容腔内与高温钢渣直接接触吸热，升温后的热风从隧道式封闭容腔入渣端排出。然后通过换热系统，将热空气的热量再利用。

16、综合来说，与现有技术相比，本新型的优势在于：

17、本实用新型提供了一种在密闭空间连续处理钢渣及连续回收钢渣余热的装置和微压热焖钢渣提高钢渣后续可用性的装置，在低能耗热破碎钢渣的同时有效回收钢渣所携带的显热能量，給企业提供高品质的高温高压蒸汽用于发电或其他生产环节，同时，由于不使用水喷淋对高温液态钢渣降温破碎，有效提高了钢渣后续金属铁的回收率。达到节约企业环保设备投资、降低运行费用同时获得额外经济效益的目的。