专利名称：烧结机机冷余热回收装置的制作方法
技术领域：
本实用新型属于在烧结机烧结操作期间的余热回收装置，特别适用于机冷烧结机。
当前，世界各国烧结机，大部分为环冷式和带冷式烧结机，烧结生产过程中产生的热料矿需要用空气加以冷却，冷却过程是通过冷风机使冷空气通过热料矿层，在此过程中冷空气被加热到200℃左右，这部分冷却风所带走的显热占烧结生产总能耗的30％，把这部分余热加以利用无疑是烧结节能的重要途径。如何利用上述余热，一直是烧结行业所关注的课题。国内外有关专家也做了大量工作，先后开发研制了环冷式带冷式烧结机的余热回收装置。国内也有烧结机为机冷，它的冷却方式是冷空气由风机经风箱从台车下部抽入烟道，大量的粉尘随着烟气进入烟道，进入烟道的烟气温度不如环冷机的烟气温度高，所以机冷余热利用的特点是烟气温度低，烟气流量大，且烟气含尘，现场空间窄小。由于烟气流量大，使换热设备结构庞大复杂，设备加工、制造、运输、安装和检修都有一定困难。又由于烟道的负压，设备联箱分体后，如何解决设备密封问题，国内尚无先例。另外因烟气温度较低，产出的蒸汽需加过热器过热。将过热器安装在风温较高的风箱支管上，但烟气含尘较大，如何解决大颗粒的烧结矿渣冲击和磨损换热器，确保过热器安全工作，这又是一个技术难题。
本实用新型的目的，就是解决上述现有技术问题，设计了一种烧结机机冷余热回收装置，将机冷烧结机余热全部回收产生过热蒸汽，用于满足烧结系统生产中蒸汽自给的目的。
为了达到上述目的，本实用新型设计的余热回收装置由水系统、热管换热器、汽包、过热器组成，热管换热器安装在烧结机大烟道与除尘器之间热管换热器中的预热器的一侧通过截止阀、水箱、逆止阀与水泵相连，另一侧通过管道与汽包相连；热管换热器中的蒸发器通过引出管、下降管与汽包相连，形成一个闭路循环，汽包经截止阀与过热器相连，过热器经截止阀到二次混合机。热管换热器中的热管联箱中的迎风面热管采用厚壁热管，热管联箱与壳体之间采用重力静力密封结构，在壳体上平面焊接有凹形密封槽，槽内装有柔性石墨盘根，热管联箱中的花板下平面焊有密封压件，密封压件靠重力压入柔性石墨盘根，使盘根产生压缩变形，形成第一道密封，槽内注有液体密封胶，起灌封作用，形成第二道密封。过热器进口处倾斜装有栅板，外壳内留有卸灰通道和手动翻板阀。
本实用新型机冷烧结机余热回收装置，具有以下优点1、工艺布置灵活，适应旧厂改造，占地少、投运快、投资省、回收期短。
2、设备传热能力大、操作弹性大。
3、操作简便，没有运动部件，检修更换方便、省时。
4、运行稳定，由于采用重力静密封结构，密封性好、工作安全可靠，不会造成设备漏风。
5、设备寿命长、运行费用低，借助相变液体重力回流进行传热，自动完成热循环，不消耗动力。
6、设备阻损少，实际结果阻损只有40mmH2O。
7、由于采用了带有卸灰装置的过热器，合理地解决了过热器的磨损与堵塞问题。确保整个系统安全畅通。
以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明
图1为本实用新型所涉及的烧结机机冷余热回收装置流程示意图；图2为本实用新型所涉及的烧结机机冷余热回收装置热管换热器示意图；图3为本实用新型所涉及的烧结机机冷余热回收装置热管换热器剖视图及重力静密封结构示意图；图4为本实用新型所涉及的烧结机机冷余热回收装置汽包示意图；图5为本实用新型所涉及的烧结机机冷余热回收装置带有卸灰装置的蒸汽过热器示意图；如
图1所示，热管换热器8进口与烧结机大烟道12联接，出口与除尘器13相连，汽包位于机尾的平台上，蒸汽过热器10安装在温度较高的烧结机冷却段风箱支管上，从而达到合理按品位回收余热之目的。
水泵房设在烧结机主厂房底层，由水泵房中水泵1供软水、经逆止阀2、进入软水箱3、经截止阀4、进入热管换热器8的预热器中，将软化水预热的水进入汽包6，再经下降管7进入热管换热器8中的蒸发器(热管换热器分为预热器和蒸发器)，由引出管5进入汽包形成一个闭路循环，在蒸发器内经预热的软化水再经加热转换为汽水混合物，该汽水混合物经引出管5再进入汽包6进行汽水分离，汽包产生蒸汽，蒸汽干度为99％，汽包产生的蒸汽温度较低，经截止阀9进入蒸汽过热器10，经过热器过热后的蒸汽经截止阀11去烧结二次混合机使用。
废烟气由烟道12进入热管换热器8，热管下部(置入烟道内部)吸收热量，热管上部(水套部分)放出热量，完成热量交换后的废烟气由除尘器13排至烟囱。
如图2、图3所示，为防尘保温所设的护罩14是由角钢做骨架、钢板做护板焊接而成，分别为盖板、护板，用螺栓联接成一个立体长方形，最后与壳体16用螺栓联接固定。热管联箱15以热管为元件，顺排横向数根，纵向数根，每根热管与花板19焊接固定，上下有集管联接共数根热管焊接为一组联箱，运输安装检修以组为单元。花板19下平面焊有T形密封压件20。壳体16是由工字钢焊接而成的立体长方形钢结构，两侧有钢板密封，壳体16上平面焊有凹形密封槽22。变径口17由钢板根据除尘器13及烟道12的尺寸焊接而成，最后与壳体16焊接固定。由于烟气中含尘，壳体16下部设有排灰斗18，由钢板焊接成棱锥体，灰斗中间焊有隔板，防止烟气短路，影响换热效果。花板19为一矩形厚钢板，上面开有数个圆通孔，为焊接热管用，下平面四周焊有密封压件20。密封压件利用柔性石墨材料的特性将压件加工成接触面很小的两道压环，并且为防止剪断盘根将压环尖角倒钝，利用热管联箱自重产生的压力，使盘根产生压缩变形，达到密封。柔性石墨盘根21为正方形盘根，此种材料耐热，具有化学稳定性、可压缩性、变形一致性和回弹性，并具有较小的压紧力，即可达到很好的密封效果。将盘根放入密封槽内，靠热管联箱的自重在盘根处产生的压力大于密封所需要的压力时，形成第一道密封。密封槽22焊接固定在壳体16上平面上。在槽内注入液体密封胶23，这种胶为双组分的有机硅胶，原料经过精制，对金属无腐蚀，并有良好的粘附力，可防水、防尘、防潮、防震，注入槽内起一个灌封作用，注入后24小时后，固化为无色透明状，此胶不仅灌封好，而且不妨碍检修，检修后破损可以修补。
大型换热器密封是一个关键技术，此次设计采用重力静密封结构，属国内首例(图3所示)。其特点是靠密封材料较小的压紧力这个特性配以特殊的密封结构，利用设备自重产生的压紧力，使密封材料产生一定的压缩变形，同时灌入液体密封胶，实现双重密封。
采用重力静密封结构，使设备结构紧凑，密封可靠，安装方便省时设备检修更换方便。
如图4所示，罐体24是一个卧式钢制压力容器，进口处设有缝隙挡板25，起粗分离和消除汽水混和物流动能作用。缝隙挡板由钢板焊接而成，焊接固定在罐内。汽包下部设有水下孔板26，来均衡蒸汽负荷。水下孔板由角钢和网孔板焊接而成，罐内焊有角钢托架，用螺栓将水下孔板安装固定在角钢托架上。汽包上部蒸汽出口处设有丝网分离器27，分离器为不锈钢丝网，数层组成，其结构简单，阻力小，蒸汽穿网而过，水分则吸附在网上，沿网流下，疏入水室，达到汽水分离，保证蒸汽干度为99％。不锈钢丝网，安装在分离器支架上，分离器支架由角钢钢板焊接而成焊在罐内，排污管28、软水管29均为无缝钢管，管子上开孔用U型卡将管子固定在角钢托架上，角钢托架焊在罐内。
如图5所示，上法兰30、下法兰35由钢板焊接而成为矩形法兰，焊接在外壳32上，上栅板31由扁钢焊接而成，固定在外壳32的进口处，缝隙8毫米，烟气中夹带着烧结矿渣经过栅板31，小颗粒的烧结矿进入过热器，穿过换热管进入烟道，大块烧结矿由栅板导入卸灰通道，定期由翻板阀34排出，经下法兰35进入烟道。外壳32根据风箱支管的具体位置和尺寸由钢板焊接而成，上、下法兰口30、35分别与风箱支管联接。外壳内部左侧留有卸灰通道，靠近下法兰口35处安装有一矩形手动翻板阀34，定期排放由栅板31下来的大块烧结矿，平时翻板阀为关闭状态，翻板阀还有另外一个辅助作用，即适当调节进入过热器的烟气量，以达到过热蒸汽的温度平稳。换热管33为无缝钢管，考虑到烧结矿渣的冲击和磨损，将上面二排换热管选用厚壁管，并上面带有鳍片，它的作用可以起到分流物料，减少磨损和增加换热管的刚性。换热管表面进行特殊热处理(渗铝)，以提高钢管的耐磨性，延长使用寿命。翻板阀34为矩形手动翻板阀，两端装有轴承与外壳焊接固定。过热器工作时废烟气由上法兰30进入过热器外壳32走壳程，蒸汽由侧面进入换热管走管程完成热交换。
实例用于机冷烧结机余热回收装置的参数1、热管换热器
2、汽包
3、蒸汽过热器
权利要求1.一种烧结机机冷余热回收装置，包括水系统、热管换热器、汽包、过热器，其特征在于热管换热器(8)安装在烧结机大烟道(12)与除尘器(13)之间，热管换热器(8)中的预热器的一侧通过截止阀(4)、水箱(3)、逆止阀(2)与水泵(1)相连，另一侧通过管道与汽包(6)相连；热管换热器(8)中的蒸发器通过引出管(5)、下降管(7)与汽包(6)相连，形成一个闭路循环，汽包(6)经截止(9)与过热器(10)相连，过热器(10)经截止阀(11)到二次混合机。
2.如权利要求书1所述的一种烧结机机冷余热回收装置，其特征在于所述热管换热器(8)中的热管联箱(15)中的迎风面热管采用厚壁热管，热管连箱( 5)安装在壳体(16)的上平面上，热管联箱(15)与壳体(16)之间采用重力静密封结构，在壳体(16)上平面焊接有凹形密封槽(22)，槽内装有柔性石墨盘根(21)，热管联箱(15)中的花板(19)下平面焊有密封压件(20)密封压件(20)靠重力压入柔性石墨盘根(21)，使盘根产生压缩变形，形成第一道密封，槽内注有液体密封胶(23)，起灌封作用，形成第二道密封。
3.如权利要求1所述的一种烧结机机冷余热回收装置，其特征在于所述过热器(10)进口处倾斜装有栅板(31)，外壳(32)内留有卸灰通道和手动翻板阀(34)。
专利摘要本实用新型涉及一种烧结机机冷余热回收装置,包括水系统、热管换热器、汽包、过热器,其特点是将烧结废烟气通过热管换热器,加热换热器蒸发器内的软水,经汽包热力循环,产生蒸汽,再经过热器过热得到过热蒸汽,用于烧结机二次混合机预热混和料。采用该装置,有利于节约能源、降低能耗、占地少、投运快、投资省、见效快,安装检修方便省时,操作简便,运行安全、稳定可靠,有着良好的发展前景。
文档编号F27B1/22GK2357302SQ9824904
公开日2000年1月5日 申请日期1998年11月25日 优先权日1998年11月25日
发明者刘庸, 徐亚军, 倪洪宝, 薛万青, 田淑霞, 孙骐, 姜风春, 张全申, 罗孝湘, 赵燕生, 李长兴, 胡晓祥, 康亚琪 申请人:首钢总公司