权利要求
1.一种连续熔渣缓冷余热回收系统,其特征在于,包括自动脱模链板系统、膜式壁链板烟道、水冷
破碎机、水冷螺旋输送机、冷渣机、风室、流化炉膛、旋风分离器、对流管束、省煤器、水冷换热器、布袋
除尘器、除盐水或软水箱;
自动脱模链板系统位于膜式壁链板烟道内;膜式壁链板烟道与水冷破碎机连接;水冷破碎机通过水冷螺旋输送机与流化炉膛下方第一进口连接;流化炉膛上部出口与旋风分离器上方进口连接,旋风分离器底部出口与流化炉膛下方第二进口连接;流化炉膛底部分别与风室、冷渣机连接;旋风分离器顶部出口依次与对流管束、省煤器、水冷换热器和布袋除尘器连接;布袋除尘器与膜式壁链板烟道进口连接;膜式壁链板烟道出口与风室连接;
除盐水或软水箱内依次与水冷换热器的水冷壁管进水口、水冷螺旋输送机的水冷壁管进水口和除氧器连接;除盐水或软水箱内依次与水冷破碎机的水冷壁管进水口、冷渣机的水冷壁管进水口和除氧器连接;
除氧器与省煤器的进水口连接,省煤器的出水口与汽包连接,汽包分别与膜式壁链板烟道、风室和流化炉膛的膜式水冷壁以及对流管束连接,然后再与汽包连接。
2.如权利要求1所述连续熔渣缓冷余热回收系统,其特征在于,所述自动脱模链板系统包括第一驱动链轮、接渣盘、渣盘顶针、旋转链条、第二驱动链轮和脱模滚圈;旋转链条通过分别设置于头尾端的第一驱动链轮和第二驱动链轮驱动旋转;第二驱动链轮上设置有与第二驱动链轮同轴圆柱的脱模滚圈,接渣盘与旋转链条连接;接渣盘底部中间位置开孔,渣盘顶针与接渣盘底部孔精准配合,渣盘顶针在孔内自由移动,且渣盘顶针与接渣盘闭合后,实现接渣盘底部密封。
3.如权利要求2所述连续熔渣缓冷余热回收系统,其特征在于,所述连续熔渣缓冷余热回收系统还包括旋转中间渣包和渣溜槽;旋转中间渣包设置于冶金炉窑排渣口和渣溜槽之间;渣溜槽一端位于旋转中间渣包下方,另一端位于自动脱模链板系统上方;旋转中间渣包底部设置有电动旋转电机,自动脱模链板系统的第一驱动链轮、第二驱动链轮分别连接有驱动电机,电动旋转电机和驱动电机均为伺服电机。
4.如权利要求2所述连续熔渣缓冷余热回收系统,其特征在于,所述膜式壁链板烟道由膜式水冷壁结构的上下左右前后六面合围成为密封的膜式壁烟道;渣斗与膜式壁链板烟道连接,位于第二驱动链轮下方,渣斗由管板式水冷壁拼接成漏斗形状。
5.如权利要求5所述连续熔渣缓冷余热回收系统,其特征在于,水冷破碎机包括第一水冷破碎机和第二水冷破碎机,膜式壁链板烟道依次与渣斗、第一水冷破碎机和第二水冷破碎机连接。
6.如权利要求5所述连续熔渣缓冷余热回收系统,其特征在于,所述水冷破碎机膜式壁链板烟道内设置4套平行的自动脱模链板系统,4套平行的自动脱模链板系统通过设置与第一驱动链轮和第二驱动链轮上相同形状和尺寸的四个链轮实现同步啮合旋转和运动。
7.如权利要求2所述连续熔渣缓冷余热回收系统,其特征在于,所述布袋除尘器通过设置第一循环风机的管道与膜式壁链板烟道进口连接;膜式壁链板烟道出口通过设置第二循环风机与风室连接。
8.如权利要求7所述连续熔渣缓冷余热回收系统,其特征在于,在第二循环风机的出口和风室之间设置连接风管至旋风分离器底部。
9.如权利要求8所述连续熔渣缓冷余热回收系统,其特征在于,所述除盐水或软水箱内通过第一水泵分别与水冷换热器的进水口、第二水冷破碎机的进水口连接;除氧器通过第二水泵与省煤器进水口连接。
10.采用权利要求6所述连续熔渣缓冷余热回收方法,其特征在于,包括如下步骤:
(1)火法冶金炉窑排渣口排出高温熔体进入旋转中间渣包,然后通过渣溜槽进入接渣盘内,接渣盘随着旋转链条旋转,旋转至第二驱动链轮正上方时,渣盘顶针接触脱模滚圈,渣盘顶针被顶起;接渣盘转动至第二驱动链轮正下方时,接渣盘翻转,凝固熔渣自动脱模;
(2)脱落后的凝固熔渣置于渣斗中,然后经过第一水冷破碎机和第二水冷破碎机后被破碎为渣粒,渣粒通过水冷螺旋输送机输送至流化炉膛内,来自膜式壁链板烟道头部的氮气循环风通过风室进入流化炉膛,流化炉膛内的渣粒呈现出流化态,与氮气循环风换热,渣粒被冷却,氮气循环风被加热;氮气循环风带着部分渣粒进入旋风分离器将大颗粒渣粒旋转沉降至底部,细微颗粒渣粒和氮气循环风从旋风分离器顶部依次经过对流管束、省煤器、水冷换热器后,氮气循环风的温度下降,随后进入布袋除尘器进行净化除尘;
(3)经过布袋除尘器除尘后的氮气循环风进入膜式壁链板烟道尾部,与盛有高温熔体的接渣盘逆向而行,接渣盘内的高温熔渣冷却为固体熔渣,氮气循环风在膜式壁链板烟道头部流出进入风室;同时,膜式壁链板烟道的膜式水冷壁管内的水加热为汽水混合物,进入汽包;
(4)除盐水或软水箱内的水分二路输出,第一路水先进入水冷换热器的进水口,经水冷换热器的出口进入水冷螺旋输送机的进水口,通过水冷螺旋输送机的出水口进入除氧器中;第二路水先进入第二水冷破碎机的进水口,经第二水冷破碎机的出水口进入第一水冷破碎机的进水口,经第一水冷破碎机的出水口进入冷渣机的进水口,经冷渣机的出水口进入除氧器;
(5)除氧器内的水输送至省煤器的进水口,然后通过省煤器的出水口进入汽包,汽包内的水分别进入膜式壁链板烟道、风室、流化炉膛的膜式水冷壁管和对流管束的水冷壁管中,膜式壁链板烟道、风室、流化炉膛的膜式水冷壁管和对流管束的水冷壁管中的水被高温氮气循环风加热后回到汽包,在汽包内进行汽水分离后产生蒸汽,蒸汽用于发电或供热。
说明书
技术领域
[0001]本发明属于
有色金属冶炼技术领域,具体涉及一种连续熔渣缓冷余热回收系统及方法。
背景技术
[0002]在有色金属冶炼领域,火法熔炼的目的是为了提取矿物中的有价金属,矿物在熔炼提取有价金属后,需要排出大量的高温熔渣。现有工厂关于高温熔渣处理技术有两种:一种技术是对熔渣进行水淬处理,即采用一定压力和流量的冷水对溜槽流出的高温熔渣进行打散和冷却,再采用冷却塔对水进行降温;另一种技术是为了提高金属回收率,采用传统渣包接渣后缓冷,即先对渣包内熔渣进行缓冷,通常在自然空气条件下缓冷24小时左右,以促进其中的有价金属晶粒生长,当渣包内熔渣完全凝固以后,再采用喷水冷却,以加快冷却速度,提高渣包周转率。现有工厂对高温熔渣的两种处理技术均没有对熔渣余热进行回收利用,同时均会产生大量含重金属的污水及无组织蒸汽弥漫问题,不利于清洁绿色生产。
[0003]针对高温熔渣缓冷余热回收技术,同行业正在开发研究有隧道窑或热风房换热后进行水冷的技术,该技术采用传统渣包运输熔渣在隧道窑或热风房内进行换热,待熔渣凝固后进行水冷,存在余热利用率不高的问题。其他类似的技术也均采用传统渣包对熔渣进行缓冷,过程中需要人工干预对传统渣包进行翻包倾倒,且传统渣包容积较大无法直接破碎,需要人工使用相关机械进行粗碎,以满足破碎机的进料要求。
[0004]因此,如何实现高温熔渣连续缓冷并同步高效回收余热是整改行业亟待解决的问题。
发明内容
[0005]针对上述现有技术的缺点,本发明提供一种连续熔渣缓冷余热回收系统及方法。
[0006]为实现上述目的,本发明采取的技术方案为:一种连续熔渣缓冷余热回收系统包括自动脱模链板系统3、膜式壁链板烟道4、水冷破碎机、水冷螺旋输送机8、冷渣机9、风室10、流化炉膛11、旋风分离器12、对流管束13、省煤器14、水冷换热器15、布袋除尘器16、除盐水或软水箱;
[0007]自动脱模链板系统3位于膜式壁链板烟道4内;膜式壁链板烟道4与水冷破碎机连接;水冷破碎机通过水冷螺旋输送机8与流化炉膛11下方第一进口连接;流化炉膛11上部出口与旋风分离器12上方进口连接,旋风分离器12底部出口与流化炉膛11下方第二进口连接;流化炉膛11底部分别与风室10、冷渣机9连接;旋风分离器12顶部出口依次与对流管束13、省煤器14、水冷换热器15和布袋除尘器16连接;布袋除尘器16与膜式壁链板烟道4进口连接;膜式壁链板烟道4出口与风室10连接;
[0008]除盐水或软水箱内依次与水冷换热器15进水口、水冷螺旋输送机8进水口和除氧器18连接;除盐水或软水箱内依次与水冷破碎机进水口、冷渣机9进水口和除氧器18连接;
[0009]除氧器18与省煤器14进水口连接,省煤器14出水口与汽包17连接,汽包17通过下降管分别与膜式壁链板烟道4、风室10和流化炉膛11的膜式水冷壁和对流管束13连接,然后再通过上升管与汽包17连接。
[0010]作为本发明的优选实施方案,所述自动脱模链板系统3包括第一驱动链轮301、接渣盘303、渣盘顶针304、旋转链条305、第二驱动链轮306和脱模滚圈307;旋转链条305通过分别设置于头尾端的第一驱动链轮301和第二驱动链轮306驱动旋转;第二驱动链轮306上设置有脱模滚圈307,脱模滚圈307为第二驱动链轮齿圈间的同轴圆柱,与驱动链轮一体旋转;接渣盘303与旋转链条305连接。
[0011]作为本发明的优选实施方案,所述自动脱模链板系统3还包括接渣盘铰点302,接渣盘303通过底部设置的接渣盘铰点302与旋转链条305铰接。
[0012]作为本发明的优选实施方案,所述接渣盘303底部中间位置开孔,渣盘顶针304与接渣盘303底部孔精准配合,渣盘顶针304在孔内自由移动,且渣盘顶针与接渣盘303闭合后,接渣盘303底部密封。
[0013]作为本发明的优选实施方案,所述渣盘顶针304行走至第二驱动链轮306上方时,渣盘顶针304接触脱模滚圈307,在脱模滚圈307和第二驱动链轮306旋转作用下,渣盘顶针304被顶起,实现接渣盘303自动脱模,当接渣盘303转动至第二驱动链轮306正下方时,在渣盘顶针304和凝固渣自重双重作用下,实现接渣盘303翻转后的凝固渣自动脱模。
[0014]作为本发明的优选实施方案,所述接渣盘303在旋转链条305上均匀分布。
[0015]作为本发明的优选实施方案,所述连续熔渣缓冷余热回收系统还包括旋转中间渣包1和渣溜槽2;旋转中间渣包1设置于冶金炉窑排渣口和渣溜槽2之间;渣溜槽2一端位于旋转中间渣包1下方,另一端位于自动脱模链板系统3上方;所述旋转中间渣包1底部设置有电动旋转电机,该电动旋转电机、自动脱模链板系统3的第一驱动链轮301、第二驱动链轮306的驱动电机均为伺服电机,旋转中间渣包转动过程匹配接渣盘303接渣,即确保每个接渣盘303转动停止在渣溜槽落渣口位置时,旋转中间渣包1中的熔渣能正好旋转倾倒入接渣盘中,当接渣盘在行走过程中,旋转中间渣包倾动回原位不倒渣,使得熔渣有序流入接渣盘中。接渣盘303在第二驱动链轮306正下方完成渣锭脱模后,在第二驱动链轮306下继续循环前进,在到达第一驱动链轮301上方时,渣盘顶针304在自重的作用下自动落下,实现接渣盘底部的自动密闭,到达第一驱动链轮301正上方第三至第五个接渣盘303位置时开始循环接入熔渣,循环进行缓冷和脱模。
[0016]作为本发明的优选实施方案,所述膜式壁链板烟道4由膜式水冷壁结构的上下左右前后六面合围成为密封的膜式壁烟道。
[0017]作为本发明的优选实施方案,所述水冷破碎机包括第一水冷破碎机6和第二水冷破碎机7,膜式壁链板烟道4依次与渣斗5、第一水冷破碎机6和第二水冷破碎机7连接。
[0018]作为本发明的优选实施方案,所述膜式壁链板烟道4内设置4套平行的自动脱模链板系统3,4套平行的自动脱模链板系统3通过设置与第一驱动链轮301和第二驱动链轮306上相同形状和尺寸的四个链轮实现同步啮合旋转和运动。
[0019]作为本发明的优选实施方案,所述连续熔渣缓冷余热回收系统还包括渣斗5,渣斗5与膜式壁链板烟道4连接,位于第二驱动链轮306下方,渣斗5由管板式水冷壁拼接成漏斗形状。
[0020]作为本发明的优选实施方案,所述布袋除尘器16通过设置第一循环风机19的管道与膜式壁链板烟道4进口连接;膜式壁链板烟道4出口通过设置第二循环风机20与风室10连接。
[0021]作为本发明的优选实施方案,在第二循环风机20的出口和风室10之间设置连接风管至旋风分离器12底部。
[0022]作为本发明的优选实施方案,所述水冷换热器15、省煤器14为管式换热器结构;所述水冷螺旋输送机8、第二水冷破碎机7、第一水冷破碎机6采用板式及管式换热结构,所述冷渣机9为筒式多管式换热结构。
[0023]作为本发明的优选实施方案,所述除盐水或软水箱内通过第一水泵21分别与水冷换热器15的进水口、第二水冷破碎机7的水进口连接;除氧器18通过第二水泵22与省煤器14进水口连接。
[0024]一种连续熔渣缓冷余热回收方法,包括如下步骤:
[0025](1)火法冶金炉窑排渣口排出高温熔体进入旋转中间渣包1,然后通过渣溜槽2进入接渣盘303内,接渣盘303随着旋转链条305旋转,旋转至第二驱动链轮306正上方时,渣盘顶针304接触脱模滚圈307,渣盘顶针304被顶起;接渣盘303转动至第二驱动链轮306正下方时,接渣盘303翻转,凝固熔渣自动脱模;
[0026](2)脱落后的凝固熔渣置于渣斗5中,然后经过第一水冷破碎机6和第二水冷破碎机7后被破碎为渣粒,渣粒通过水冷螺旋输送机8输送至流化炉膛11内,来自膜式壁链板烟道4头部的氮气循环风通过风室10进入流化炉膛11,流化炉膛11内的渣粒呈现出流化态,与氮气循环风换热,渣粒被冷却,氮气循环风被加热;氮气循环风带着部分渣粒进入旋风分离器12将大颗粒渣粒旋转沉降至底部,细微颗粒渣粒和氮气循环风从旋风分离器12顶部依次经过对流管束13、省煤器14、水冷换热器15后,氮气循环风的温度下降,随后进入布袋除尘器16进行净化除尘;
[0027](3)经过布袋除尘器16除尘后的氮气循环风进入膜式壁链板烟道4尾部,与盛有高温熔体的接渣盘303逆向而行,接渣盘303内的高温熔渣冷却为固体熔渣,氮气循环风在膜式壁链板烟道4头部流出进入风室10;同时,膜式壁链板烟道4的膜式水冷壁管内的水加热为汽水混合物,进入汽包17;
[0028](4)除盐水或软水箱内的水分二路输出,第一路先进入水冷换热器15的水冷壁管进水口,经水冷换热器15的水冷壁管出水口进入水冷螺旋输送机8的水冷壁管进水口,通过水冷螺旋输送机8的水冷壁管出水口进入除氧器18中;第二路先进入第二水冷破碎机7的水冷壁管进水口,经第二水冷破碎机7的水冷壁管出水口进入第一水冷破碎机6的水冷壁管进水口,经第一水冷破碎机6的水冷壁管出水口进入冷渣机9的水冷壁管进水口,经冷渣机9的水冷壁管出水口进入除氧器18;
[0029](5)除氧器18内的水输送至省煤器14的进水口,然后通过省煤器14的出水口进入汽包17,汽包17内的水通过下降管分别进入膜式壁链板烟道4、风室10、流化炉膛11的膜式水冷壁和对流管束13的水冷壁管中,膜式壁链板烟道4、风室10、流化炉膛11的膜式水冷壁和对流管束13的水冷壁管中的水被高温氮气循环风加热后通过上升管回到汽包17,在汽包17内进行汽水分离后产生蒸汽,蒸汽用于发电或供热。
[0030]与现有技术相比,本发明的有益效果为:本发明所述连续熔渣缓冷与余热回收系统及方法采用自动脱模系统、氮气循环风系统以及锅炉汽水换热系统,同时实现连续熔渣缓冷以及余热回收的效果。在有色冶金工厂,普遍采用富氧熔炼,在制氧过程中产生大量氮气,大部分都排空,因此在有色冶金工厂氮气的获取非常方便且无需额外投入。因此,本发明采用氮气循环风系统,一方面可以确保在熔渣高温区不发生氧化反应,减少黑烟;另一方面可以通过水冷换热器将循环风降至更低的温度而不发生结露现象,同时能够将灰渣温度降至比水蒸气露点温度更低的温度,从而提高整个系统的热效率的同时,不产生重金属污水。
附图说明
[0031]图1为连续熔渣缓冷余热回收系统。
[0032]图2为连续熔渣缓冷余热回收系统的氮气循环系统图。
[0033]图3为连续熔渣缓冷余热回收系统的锅炉汽水系统图。
[0034]图4为自动脱模链板系统的结构图,其中图(a)为自动脱模链板系统的结构主视图,图(b)为自动脱模链板系统的结构俯视图。
[0035]图5为本发明接渣盘结构示意图,其中图(a)为接渣盘主视图,图(b)为接渣盘俯视图。
[0036]图中,1-旋转中间渣包;2-渣溜槽;3-自动脱模链板系统;4-膜式壁链板烟道;5-渣斗;6-第一水冷破碎机;7-第二水冷破碎机;-8-水冷螺旋输送机;9-冷渣机;10-风室;11-流化炉膛;12-旋风分离器;13-对流管束;14-省煤器;15-水冷换热器;16-布袋除尘器;17-汽包;18-除氧器;19-第一循环风机;20-第二循环风机;21-第一水泵;22-第二水泵;301-第一驱动链轮;302-接渣盘铰点;303-接渣盘;304-渣盘顶针;305-旋转链条;306-第二驱动链轮;307-脱模滚圈;308-承重链轮。
具体实施方式
[0037]为更好地说明本发明的目的、技术方案和优点,下面将结合具体实施例对本发明作进一步说明。
[0038]实施例1
[0039]一种连续熔渣缓冷余热回收系统包括:
[0040]旋转中间渣包1、渣溜槽2、自动脱模链板系统3、膜式壁链板烟道4、渣斗5、第一水冷破碎机6、第二水冷破碎机7、水冷螺旋输送机8、冷渣机9、风室10、流化炉膛11、旋风分离器12、对流管束13、省煤器14、水冷换热器15、布袋除尘器16、第一循环风机19、第二循环风机20和除盐水或软水箱。
[0041]所述旋转中间渣包1设置于冶金炉窑排渣口和渣溜槽2之间,渣溜槽2一端位于旋转中间渣包1下方,另一端位于自动脱模链板系统3上方。旋转中间渣包1底部设置有电动旋转电机,所述电动旋转装置电机和自动脱模链板系统3的第一驱动链轮301、第二驱动链轮306的驱动电机均为伺服电机,旋转中间渣包1转动过程匹配接渣盘303接渣,即确保每个接渣盘303转动停止在渣溜槽2落渣口位置时,旋转中间渣包1中的熔渣能正好旋转倾倒入接渣盘303中,当接渣盘303在行走过程中,旋转中间渣包1倾动回原位不倒渣,使得熔渣有序流入接渣盘中。
[0042]所述自动脱模链板系统3包括第一驱动链轮301、接渣盘303、渣盘顶针304、旋转链条305、第二驱动链轮306和脱模滚圈307;旋转链条305通过分别设置在旋转链条305头尾端的第一驱动链轮301和第二驱动链轮306驱动旋转;第一驱动链轮301和第二驱动链轮306之间根据需要可设置多个承重链轮308,以增加旋转链条305的承重性能。接渣盘303底部通过设置接渣盘铰点302与旋转链条305铰接;接渣盘303底部中间位置开孔,渣盘顶针304与接渣盘303底部孔精准配合,渣盘顶针304在孔内自由移动,且渣盘顶针与接渣盘303闭合后密封,不发生熔渣泄露。严格控制接渣盘303的外形尺寸以控制渣锭尺寸,使渣锭不超过第一水冷破碎机6的最大进料尺寸为限。第二驱动链轮306上设置有脱模滚圈307,脱模滚圈307为第二驱动链轮齿圈间的同轴圆柱,与驱动链轮一体旋转;高温熔渣在旋转链条305上方的第一驱动链轮301后开始流入接渣盘303,接完高温熔渣的接渣盘303在第一驱动链轮301、第二驱动链轮306和旋转链条305的作用下向前缓慢行走,过程中接渣盘303中的高温熔体缓慢冷却,通过控制第一输送链轮301和第二输送链轮306之间的距离来控制熔渣冷却时间,控制高温熔渣在完全凝固后到达第二驱动链轮306前方;当接渣盘303旋转至第二驱动链轮306上方时,接渣盘303上设置的渣盘顶针304接触脱模滚圈307,在脱模滚圈307和第二驱动链轮306旋转作用下,渣盘顶针304被顶起;然后当接渣盘303转动至第二驱动链轮306正下方时,在渣盘顶针304和凝固渣锭自重双重作用下,实现接渣盘303翻转后的凝固渣锭自动脱模。接渣盘303在第二驱动链轮306正下方完成渣锭脱模后,在第二驱动链轮306下继续循环前进,在到达第一驱动链轮301上方时,渣盘顶针304在自重的作用下自动落下,实现接渣盘303底部的自动密闭,到达第一驱动链轮301上方第三个接渣盘303位置时开始循环接入熔渣,循环进行缓冷和脱模。
[0043]所述膜式壁链板烟道4为长条形盒状结构,其上下左右前后六面均为膜式水冷壁结构,合围成为密封的膜式壁烟道。自动脱模链板系统3通过第一驱动链轮301、第二驱动链轮306和承重链轮308支撑固定在膜式壁链板烟道4外部的钢架上,依此将自动脱模链板系统3固定在膜式壁链板烟道4内。膜式壁链板烟道4内设置有四组平行的自动脱模链板系统3,四组平行的自动脱模链板系统3通过设置于第一驱动链轮301和第二驱动链轮306上相同形状和尺寸的四个链轮实现同步啮合旋转和运动。
[0044]膜式壁链板烟道4在位于第二驱动链轮306下方的出口处连接渣斗5,渣斗5由管板式水冷壁拼接成漏斗形状,可有效减少膜式壁的机械损伤,也可暂存一定量的渣锭。渣斗5依次与第一水冷破碎机6、第二水冷破碎机7连接;第二水冷破碎机7通过水冷螺旋输送机8与流化炉膛11下方第一进口连接。通过控制接渣盘303的尺寸控制渣锭的尺寸在第一水冷破碎机6的入料尺寸范围内,在渣斗5内暂存后自动落入第一水冷破碎机6,渣锭在第一水冷破碎机6内被破碎成一定粒度的渣粒后进入第二水冷破碎机7,进一步破碎为粒度更小的渣粒后进入水冷螺旋输送机8内,被输送至流化炉膛11。
[0045]流化炉膛11底部分别与风室10、冷渣机9连接;流化炉膛11上部出口与旋风分离器12上方连接,旋风分离器12底部出口通过灰渣管连接与流化炉膛11下方第二进口连接;旋风分离器12顶部出口为烟气出口与由轻质炉墙构成的烟道顶部进口连接,轻质炉墙构成的烟道从上到下依次包括对流管束13、省煤器14、水冷换热器15。轻质炉墙构成的烟道底部设置钢灰斗及出风口,出风口通过风管连接至布袋除尘器16。
[0046]所述布袋除尘器16通过设置第一循环风机19的管道与膜式壁链板烟道4进口连接;膜式壁链板烟道4出口通过设置第二循环风机20与风室10连接。布袋除尘器16内经过降温的风在第一循环风机19的作用下从膜式壁链板烟道4的尾部进入,逆流经过膜式壁链板烟道后,从膜式壁链板烟道4的头部流出,在第二循环风机20的作用下再次进入风室10,进行循环使用,第二循环风机为高温风机。
[0047]除盐水或软水箱内依次与水冷换热器15的、水冷螺旋输送机8的和除氧器18连接;除盐水或软水箱内依次与第二水冷破碎机7的、第一水冷破碎机6的、冷渣机9的和除氧器18连接。
[0048]除氧器18与省煤器14的的进口连接,省煤器14的出口与汽包17连接,汽包17分别与膜式壁链板烟道4的水冷膜式壁和对流管束13的水冷壁管连接,然后再与汽包17连接。
[0049]实施例2
[0050]采用实施例1所述连续熔渣缓冷余热回收系统进行连续熔渣缓冷余热回收方法,包括如下步骤:
[0051](1)火法冶金炉窑排渣口排出高温熔体进入旋转中间渣包1,然后通过渣溜槽2进入接渣盘303内,接渣盘303随着旋转链条305旋转,旋转至第二驱动链轮306正上方时,渣盘顶针304接触脱模滚圈307,在脱模滚圈307和第二驱动链轮306的双重作用下,渣盘顶针304被顶起;当接渣盘303转动至第二驱动链轮306正下方时,在渣盘顶针304和凝固熔渣自重双重作用下,实现接渣盘303翻转后的凝固熔渣自动脱模。
[0052](2)渣斗5中的渣锭与渣斗5的管板式水冷壁有一定量的换热。渣斗5的下方设置第一水冷破碎机6,第一水冷破碎机6的轴及动静板均为水冷板式结构,以确保其破碎性能。在第一水冷破碎机6的下方设置第二水冷破碎机7,第二水冷破碎机7的轴及对辊均为水冷管式及板式结构,以确保其破碎性能。脱落后的凝固熔渣置于渣斗5中,渣斗5中的渣锭在第一水冷破碎机6内被破碎为粒径不超过100mm的粗颗粒后,然后进入第二水冷破碎机7被破碎为粒径不超过10mm的细颗粒。细颗粒渣粒在重力作用下进入水冷螺旋输送机8,该水冷螺旋输送机8为壳体水冷结构。高温细颗粒渣通过水冷螺旋输送机8被输送至流化炉膛11。与此同时,来自膜式壁链板烟道4头部的氮气循环风在第二循环风机20的作用下,通过风室10进入流化炉膛11,在一定流量和流速的循环风的作用下流化炉膛11内的渣粒呈现出流化态,控制渣粒在流化炉膛11内的料层厚度形成流化床,渣粒在流化炉膛11内呈现出悬浮状态,与氮气循环风的换热面积及换热强度增加,渣粒被冷却,氮气循环风被加热。在氮气流化循环风的作用下,部分渣粒颗粒被携带至旋风分离器12,在旋风分离器12内,较大的渣粒颗粒在旋风分离作用下落入底部,通过连接至流化炉膛11下部的连接管进入流化炉膛11,循环进行冷却。在第二循环风机20的出口和风室10之间设置连接风管至旋风分离器12底部,以便旋风分离器底部大颗粒顺利返回流化炉膛11。通过设置在流化炉膛11底部的放渣管来控制流化炉膛内料层厚度在目标范围内,流化炉膛料层中的渣粒通过放渣管排入冷渣机9内,在冷渣机内渣粒进一步冷却至65℃左右后排入渣场存储,作为渣选厂的原料。
[0053](3)氮气循环风在旋风分离器12的作用下,将大颗粒渣粒旋转沉降至底部,少量细微颗粒渣粒和氮气循环风从旋风分离器12顶部进入由轻质炉墙构成的烟道,在烟道内依次经过对流管束13、省煤器14、水冷换热器15后,氮气循环风的温度被降至65℃左右,随后进入布袋除尘器16进行净化除尘。该氮气循环风在经过布袋除尘器16及相应管道后有一定量的热损失,在第一循环风机19的作用下被引入膜式壁链板烟道4尾部时约为60℃左右。因为采用氮气作为循环风,在60℃低温下不会结露,可以保证布袋除尘器16的正常运行。在轻质炉墙烟道底部和布袋除尘器16底部设置钢灰斗,收集被循环风挟带的烟尘微粒,这些烟尘微粒为熔渣凝固及破碎过程中形成的细微颗粒,通过钢灰斗下的放灰阀排放至渣场存储,作为渣选厂的原料。
[0054]对本连续熔渣缓冷余热回收系统及装置来说,因采用了循环风,可避免排烟热损失,且排放的灰渣温度降至65℃,灰渣热损失大幅减少,系统的整体热效率相较于传统余热锅炉大幅提高。
[0055](4)氮气循环风在进入膜式壁链板烟道4的尾部后,体积迅速膨胀,流速降低,在膜式壁链板烟道4头部流出,在膜式壁链板烟道内部,盛有高温熔体的接渣盘303与氮气循环风逆向而行,接渣盘303内的熔渣在氮气循环风的作用下缓慢冷却,氮气循环风在冷却旋转链条305及接渣盘303的过程中温度被加热升高。实际运行过程中控制接渣盘的最大尺寸为600-1000mm之间,因接渣盘303的尺寸较传统渣包小得多,接渣盘303内高温熔渣的表层及周围冷却至凝固和中心冷却至凝固相差的时间大幅缩短,可确保接渣盘内熔渣在8~10小时内缓慢冷却至完全凝固,这与传统渣包表面及渣包壁周围冷却凝固的时间一致,该冷却时间既能促进有价金属晶粒的生长,又能大幅缩短传统渣包中心冷却至凝固的时间,同时不影响金属晶粒的生长长大,也就不影响渣选矿的正常运行。控制接渣盘303的行走时间为10小时左右,可确保其行走到达第二驱动链轮306前完全凝固,此时接渣盘303内凝固熔渣的温度约为800~860℃,该过程中有价金属晶粒正常生长不受影响。同步的,氮气循环风在膜式壁链板烟道4的头部流出时温度为350℃左右。膜式壁链板烟道4通过接渣盘303及熔渣的辐射换热、循环氮气的对流换热吸收热量,将膜式水冷壁管内的水加热为汽水混合物,通过上升管进入汽包17。
[0056](5)本发明所述连续熔渣缓冷余热回收系统还设置了除盐水或软水箱,作为整个系统的给水,除盐水或软水箱内的常温水在第一水泵21的作用下分二路泵出,第一路先进入水冷换热器15的进水口,经水冷换热器15的出水口进入水冷螺旋输送机8的进水口,通过水冷螺旋输送机8的出水口进入除氧器18中。第二路先进入第二水冷破碎机7的进水口,经第二水冷破碎机7的出水口进入第一水冷破碎机6的进水口,经第一水冷破碎机6的出水口进入冷渣机9的进水口,经冷渣机9的出水口进入除氧器18。第一路水通过逆流布置的水冷换热器15可将氮气循环风温度降低至65℃,随后流至水冷螺旋输送机8内防止螺旋输送机过热损坏。第二路水作为第一水冷破碎机6、第二水冷破碎机7的冷却水后,进入冷渣机9内对流化炉膛11内排出的渣粒进行进一步冷却。这二路水对于提高所述连续熔渣余热回收系统的热效率及稳定性都非常重要。
[0057](6)除氧器18内的热水在第二水泵22的作用下被泵至省煤器14的水冷壁管进水口,在逆流布置的省煤器内进行进一步加热后,通过省煤器14的水冷壁管出水口进入汽包17,汽包17内的热水通过下降管分别进入膜式壁链板烟道4、风室10、流化炉膛11的水冷膜式壁以及对流管束13的水冷壁管中,在这些受热面中水被高温氮气循环风加热后通过上升管回到汽包17,在汽包内进行汽水分离后产生蒸汽,蒸汽可用于发电或供热,过程中高温循环氮气被冷却以循环利用。
[0058]现有正在开发研究的隧道窑或热风房换热后进行水冷的技术,余热回收率普遍低于30%,本发明可将高温熔渣缓冷降温至60℃,以锅炉蒸汽计熔渣缓冷余热回收效率可达85%,在提高系统热效率的同时,不产生重金属污水,且无需人工使用机械进行粗碎,大幅降低人工作业风险。
[0059]最后所应当说明的是,以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对本发明保护范围的限制,尽管参照较佳实施例对本发明作了详细说明,本领域的普通技术人员应当理解,可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换,而不脱离本发明技术方案的实质和范围。
说明书附图(5)
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我是此专利(论文)的发明人(作者)