一种熔融冶金渣的热能回收利用方法及装置.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN107806769A(43)申请公布日2018.03.16(21)申请号201710791717.6(22)申请日2017.09.05(71)申请人天津大学地址300072天津市南开区卫津路92号天津大学(72)发明人张书廷童璐(74)专利代理机构天津市北洋有限责任专利代理事务所12201代理人王丽(51)Int.Cl.F27D17/00(2006.01)F27D3/15(2006.01)C21B3/08(2006.01)权利要求书2页说明书10页附图3页(54)发明名称一种熔融冶金渣的热能回收利用方法及装置(57)摘要本发明涉及一种熔融冶金渣的热能回收利用方法及装置；至少由从熔融冶金渣回收热能产生高温气体的熔融冶金渣热能回收过程和热能利用过程组成；熔融冶金渣热能回收至少由从冶金炉流出的熔融冶金渣快速冷却使其生成冶金渣粒化颗粒的熔融冶金渣粒化过程、和冶金渣粒化过程得到的冶金渣粒化颗粒进一步冷却的粒化颗粒冷却过程组成；由粒化气流对熔融冶金渣进行吹散，在颗粒飞出方向上分成大颗粒和小颗粒区域降落并分别收集；小颗粒直接进入粒化颗粒冷却或其他热交换过程，大颗粒进入二次粒化过程，二次粒化采用空气或水或水与空气的混合物与大颗粒直接接触的方式。实现了熔融冶金渣的物料资源化和热能的高值利用，为冶金节能减排，降耗增效提供了方法。CN107806769ACN107806769A权利要求书1/2页1.一种熔融冶金渣的热能回收利用方法，其特征在于熔融冶金渣热能回收利用过程至少由从熔融冶金渣回收热能产生高温气体的熔融冶金渣热能回收过程和热能利用过程组成；所述熔融冶金渣热能回收过程至少由从冶金炉流出的熔融冶金渣快速冷却使其生成冶金渣粒化颗粒的熔融冶金渣粒化过程、和所述冶金渣粒化过程得到的冶金渣粒化颗粒进一步冷却的粒化颗粒冷却过程组成；所述熔融冶金渣粒化过程由粒化气流对熔融冶金渣进行吹散，形成冶金渣粒化颗粒，并在该颗粒飞出方向上分成大颗粒和小颗粒区域降落并分别收集；小颗粒直接进入粒化颗粒冷却过程或其他热交换过程，大颗粒进入二次粒化过程，二次粒化过程采用空气或水或水与空气的混合物与大颗粒直接接触的方式实现。2.如权利要求1所述方法，其特征在于所述粒化气流在进入对熔融冶金渣的吹散前进行预热，预热采用间接方式，对粒化气流的预热热源为所述二次粒化产生的热气体或在熔融冶金渣粒化过程中对粒化器外壁冷却产生的热气体或在热风炉系统产生的热源或其他热源，或粒化气流在进入对熔融冶金渣的吹散前进行预热的方式是对熔融冶金渣进行粒化的粒化气流由空气与热气体混合而成，该热气体为二次粒化产生的热气体或在熔融冶金渣粒化过程中对粒化器外壁冷却产生的热气体或在热风炉系统产生的热源或其他热源。3.如权利要求1所述方法，其特征在于所述小颗粒在进入粒化颗粒冷却过程或其他换热过程之前，向该小颗粒吹入冷却介质使其快速冷却，对该小颗粒进行快速冷却所产生的热气体与熔融渣粒化过程产生的热气体混合后进入再加热工序或送往用户使用，快速冷却所用冷却介质为其他过程已被加热到一定温度的热气体或直接从大气吸入的新鲜空气或水与空气的混合物。4.实现权利要求1所述熔融冶金渣的热能回收利用方法的装置，其特征在于所述熔融冶金渣粒化过程的装置至少由粒化器外壳、熔融冶金渣导入口、粒化气流吹入口、大颗粒出口，小颗粒出口、热气体导出口及分隔大小颗粒的颗粒分隔挡板组成；颗粒分隔挡板设置在气流流过方向上的颗粒沉落区域；大颗粒出口与实现二次粒化过程的二次粒化器的颗粒入口相连接，小颗粒出口与粒化颗粒冷却的粒化颗粒冷却装置颗粒入口侧相连接，热气体导出口与热源用户或再加热工序相连接。5.实现权利要求1所述熔融冶金渣的热能回收利用方法的装置，其特征是熔融冶金渣粒化后的粒化颗粒冷却过程是在移动床换热塔中通过冷却气体与粒化颗粒直接接触实现的；所述移动床换热塔至少由移动床换热塔外壳、位于塔上部的高温粒化颗粒入口、位于塔下部的颗粒出口、位于塔上部的气体出口，位于塔下部的气体入口组成；移动床内设置有与水平线平行或小于15°夹角的开孔床层板，开孔床层板设有颗粒下落口，开孔床层板的颗粒入口侧和颗粒下落口侧分别位于床层板的两端位置，颗粒入口侧与移动床换热塔塔壁相连接，沿塔高方向多层设置开孔床层板，相邻的开孔床层板的颗粒入口侧与颗粒下落口侧在换热塔内不同侧交替布置，相邻层的开孔床层板之间留有冶金渣粒化颗粒流动通道。6.实现权利要求1所述熔融冶金渣的热能回收利用方法的装置，其特征是熔融冶金渣粒化后的粒化颗粒冷却过程是在回转式换热器中通过冷却气体与粒化颗粒直接接触实现的；所述回转式换热器至少由回转式换热器外壳、位于换热器上部的高温粒化颗粒入口、位于换热器下部的颗粒出口、位于换热器上部的气体出口，