高爐原料余熱回收系統(tǒng)及其回收方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種高爐原料余熱回收系統(tǒng)，包括：余熱發(fā)電回收設(shè)備，用于將經(jīng)高爐原料生產(chǎn)設(shè)備生產(chǎn)出熱態(tài)的高爐原料冷卻至200~450℃，并回收冷卻高爐原料的高溫?zé)煔庥糜诎l(fā)電；篩分及運(yùn)輸設(shè)備，用于將冷卻至200~450℃的高爐原料進(jìn)行多級(jí)篩分并運(yùn)輸，篩分及運(yùn)輸設(shè)備由耐450℃以上溫度的振動(dòng)篩以及傳送帶組成，在振動(dòng)篩以及傳送帶上均設(shè)有保溫罩以對(duì)高爐原料進(jìn)行保溫，通過(guò)傳送帶連接振動(dòng)篩和高爐上料系統(tǒng)。本發(fā)明提出的高爐原料余熱回收系統(tǒng)，將200~450℃的高爐原料運(yùn)輸至高爐，有利于增大爐身上部間接還原區(qū)，降低直接還原度，減少高爐煉鐵的能源消耗。
【專利說(shuō)明】高爐原料余熱回收系統(tǒng)及其回收方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及冶金生產(chǎn)余熱回收【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種高爐原料余熱回收系統(tǒng)及其回收方法。

【背景技術(shù)】
[0002]目前，在高爐煉鐵生產(chǎn)【技術(shù)領(lǐng)域】，高爐原料通常采用冷裝工藝。高爐煉鐵所使用的燒結(jié)礦等原料都是先冷卻到常溫再裝入高爐冶煉。而在燒結(jié)礦冷到常溫之前，燒結(jié)機(jī)生產(chǎn)的燒結(jié)礦平均溫度約為750-800°C。為了回收余熱，部分工廠采用余熱回收發(fā)電技術(shù)以回收燒結(jié)礦從高溫到常溫的冷卻過(guò)程的熱量。但受發(fā)電效率的限制，余熱利用率僅能達(dá)到30%左右。在實(shí)際生產(chǎn)中，當(dāng)燒結(jié)礦和球團(tuán)礦冷到200°C左右，因換熱效率太低，200°C以下余熱不再回收，形成浪費(fèi)。另外，低溫的高爐原料直接進(jìn)入高爐冶煉，在高爐的爐身上部需要大量煤氣攜帶的熱量對(duì)原料進(jìn)行預(yù)熱，影響了爐身上部鐵礦石的間接還原效率。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的主要目的在于提供一種高爐原料余熱回收系統(tǒng)及其回收方法，旨在合理分配原料的余熱。
[0004]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種高爐原料余熱回收系統(tǒng)，包括:
余熱發(fā)電回收設(shè)備，用于將經(jīng)高爐原料生產(chǎn)設(shè)備生產(chǎn)出熱態(tài)的高爐原料冷卻至20(T450°C，并回收冷卻高爐原料的高溫?zé)煔庥糜诎l(fā)電；
篩分及運(yùn)輸設(shè)備，用于將冷卻至2(KT45(TC的高爐原料進(jìn)行多級(jí)篩分并運(yùn)輸，所述篩分及運(yùn)輸設(shè)備由耐450°C以上溫度的振動(dòng)篩以及傳送帶組成，在所述振動(dòng)篩以及傳送帶上均設(shè)有保溫罩以對(duì)所述高爐原料進(jìn)行保溫，通過(guò)所述傳送帶連接所述振動(dòng)篩和高爐上料系統(tǒng)，所述振動(dòng)篩的保溫罩包括套設(shè)于所述振動(dòng)篩的外側(cè)壁的保溫罩、以及罩設(shè)于所述振動(dòng)篩的進(jìn)料口處可開(kāi)合的保溫罩，所述傳送帶的保溫罩罩設(shè)于所述傳送帶的上方。
[0005]優(yōu)選地，所述高爐原料余熱回收系統(tǒng)還包括備用冷裝料系統(tǒng)，該備用冷裝料系統(tǒng)包括原料貯槽、給料機(jī)、振動(dòng)篩以及傳送帶，所述給料機(jī)位于所述原料貯槽下方以將原料貯槽的物料供給至所述備用冷裝料系統(tǒng)的振動(dòng)篩，所述傳送帶將所述備用冷裝料系統(tǒng)的振動(dòng)篩篩選出的冷料運(yùn)送至高爐上料系統(tǒng)。
[0006]本發(fā)明進(jìn)一步還提出一種基于上述的高爐原料余熱回收系統(tǒng)的余熱回收方法，包括以下步驟:
使用余熱發(fā)電回收設(shè)備將生產(chǎn)出的熱態(tài)高爐原料冷卻至20(T45(TC ；
將冷卻至20(T45(TC的高爐原料經(jīng)篩分及運(yùn)輸設(shè)備篩選、稱重后，運(yùn)輸至高爐上料系統(tǒng)以用于高爐冶煉。
[0007]優(yōu)選地,所述余熱回收方法具體包括:
當(dāng)所述熱態(tài)高爐原料為燒結(jié)礦時(shí)，燒結(jié)機(jī)的末端將燒結(jié)礦傳送至破碎機(jī)破碎后，運(yùn)送至燒結(jié)冷卻機(jī)，向燒結(jié)冷卻機(jī)中鼓風(fēng)將燒結(jié)礦冷卻至20(T450°C的同時(shí)將冷卻燒結(jié)礦時(shí)的高溫?zé)煔馔ㄟ^(guò)其管道傳送至余熱發(fā)電回收設(shè)備，以供余熱發(fā)電回收設(shè)備發(fā)電，冷卻至20(T45(TC的熱燒結(jié)礦經(jīng)多級(jí)振動(dòng)篩的篩分后篩選出多種等級(jí)大小的顆粒燒結(jié)礦，各種等級(jí)大小的顆粒燒結(jié)礦通過(guò)傳送帶傳送至高爐上料系統(tǒng)以用于高爐冶煉，部分顆粒燒結(jié)礦被用于鋪底料的顆粒燒結(jié)礦通過(guò)傳送帶傳送至燒結(jié)機(jī)頭部。
[0008]本發(fā)明提出的高爐原料余熱回收系統(tǒng)，通過(guò)設(shè)置余熱發(fā)電回收設(shè)備將熱態(tài)的高爐原料冷卻至20(T45(TC，再通過(guò)篩分及運(yùn)輸設(shè)備將冷卻至20(T45(TC的高爐原料運(yùn)輸至高爐，即通過(guò)余熱分步利用的方法，使余熱利用更合理，將燒結(jié)礦高溫余熱用于發(fā)電；再將低溫余熱用于高爐冶煉。通過(guò)將2(KT45(TC的高爐原料運(yùn)輸至高爐，實(shí)現(xiàn)了高爐煉鐵原料熱裝，有利于增大爐身上部間接還原區(qū)，降低直接還原度，減少高爐煉鐵的能源消耗。另外，因振動(dòng)篩以及傳送帶上均設(shè)有保溫罩以對(duì)高爐原料進(jìn)行保溫，可減小熱量損失，提高了本高爐原料余熱回收系統(tǒng)的余熱回收效率。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0009]圖1為本發(fā)明高爐原料余熱回收系統(tǒng)優(yōu)選實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2為本發(fā)明高爐原料余熱回收系統(tǒng)中備用冷裝料系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖3為本發(fā)明高爐原料余熱回收系統(tǒng)的余熱回收方法優(yōu)選實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0010]圖1和圖2中附圖標(biāo)記如下:10_余熱發(fā)電回收設(shè)備，20-振動(dòng)篩，21-熱燒結(jié)緩沖倉(cāng)，30-傳送帶，40-燒結(jié)冷卻機(jī)，50-破碎機(jī)，60-燒結(jié)機(jī)，71-原料貯槽，72-給料機(jī)，73-除鐵器。
[0011]本發(fā)明目的的實(shí)現(xiàn)、功能特點(diǎn)及優(yōu)點(diǎn)將結(jié)合實(shí)施例，參照附圖做進(jìn)一步說(shuō)明。

【具體實(shí)施方式】
[0012]應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0013]本發(fā)明提出一種高爐原料余熱回收系統(tǒng)。
[0014]參照?qǐng)D1，圖1為本發(fā)明高爐原料余熱回收系統(tǒng)優(yōu)選實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。圖1以高爐原料為燒結(jié)礦具體為例說(shuō)明。
[0015]本優(yōu)選實(shí)施例中，高爐原料余熱回收系統(tǒng)包括:
余熱發(fā)電回收設(shè)備10，用于將經(jīng)高爐原料生產(chǎn)設(shè)備生產(chǎn)出熱態(tài)的高爐原料冷卻至20(T450°C，并回收冷卻高爐原料的高溫?zé)煔庥糜诎l(fā)電；
篩分及運(yùn)輸設(shè)備，用于將冷卻至20(T45(rC的高爐原料進(jìn)行多級(jí)篩分并運(yùn)輸，所述篩分及運(yùn)輸設(shè)備由耐450°C以上溫度的振動(dòng)篩20以及傳送帶30組成，在所述振動(dòng)篩20以及傳送帶30上均設(shè)有保溫罩以對(duì)所述高爐原料進(jìn)行保溫，通過(guò)所述傳送帶30連接所述振動(dòng)篩20和高爐上料系統(tǒng)，所述振動(dòng)篩20的保溫罩包括套設(shè)于所述振動(dòng)篩20的外側(cè)壁的保溫罩、以及罩設(shè)于所述振動(dòng)篩20的進(jìn)料口處可開(kāi)合的保溫罩，所述傳送帶30的保溫罩70罩設(shè)于所述傳送帶的上方。振動(dòng)篩20以及傳送帶30均能承受450度以上高溫。
[0016]本實(shí)施例提出的高爐原料可以為燒結(jié)礦也可以為球團(tuán)礦，余熱發(fā)電回收設(shè)備10可以使用蒸汽發(fā)電設(shè)備，如以高爐原料為燒結(jié)礦為例說(shuō)明，余熱發(fā)電回收設(shè)備10包括鍋爐和汽輪機(jī)，燒結(jié)冷卻機(jī)的煙氣管道與鍋爐連接，高溫?zé)煔膺M(jìn)入鍋爐內(nèi)進(jìn)行換熱，鍋爐給水在蒸發(fā)器內(nèi)受熱，在鍋筒分離器內(nèi)進(jìn)行汽水分離，飽和蒸汽在過(guò)熱器內(nèi)被加熱成過(guò)熱蒸汽，經(jīng)減溫器調(diào)溫，達(dá)到規(guī)定的蒸汽溫度后，送到汽輪機(jī)發(fā)電。燒結(jié)冷卻機(jī)的煙氣管道回收的煙氣溫度與發(fā)電效率成正比。
[0017]在余熱發(fā)電回收設(shè)備10的選定時(shí)，首先根據(jù)高爐鐵水的生產(chǎn)規(guī)模，確定燒結(jié)礦、球團(tuán)礦等原料的供應(yīng)量，從而確定燒結(jié)礦、球團(tuán)礦產(chǎn)量。再設(shè)定不完全冷卻的終點(diǎn)溫度Tl(Tl位于20(T45(TC之間)，根據(jù)冷卻之前的初始溫度T2和燒結(jié)礦、球團(tuán)礦比熱，計(jì)算余熱回收理論量Q，進(jìn)行初步的冷卻及發(fā)電設(shè)備選型。因有時(shí)設(shè)備不一定所有型號(hào)都有，當(dāng)不滿足初次選定的設(shè)備型號(hào)時(shí)，使用接近的設(shè)備替換后，需要根據(jù)選定的設(shè)備實(shí)際冷卻面積、冷卻時(shí)間、冷卻介質(zhì)流量、溫度等參數(shù)重新計(jì)算選定的設(shè)備方案對(duì)應(yīng)的余熱回收量Q’和冷卻終點(diǎn)溫度T，冷卻終點(diǎn)溫度T應(yīng)在200°C?450°C范圍內(nèi)，否則重新進(jìn)行冷卻及發(fā)電設(shè)備選型。為減少熱量損失，燒結(jié)設(shè)施和焦化設(shè)施應(yīng)靠近煉鐵高爐布置。
[0018]本實(shí)施例提出的高爐原料余熱回收系統(tǒng)，通過(guò)設(shè)置余熱發(fā)電回收設(shè)備10將熱態(tài)的高爐原料冷卻至20(T45(TC，再通過(guò)篩分及運(yùn)輸設(shè)備將冷卻至20(T45(TC的高爐原料運(yùn)輸至高爐，即通過(guò)余熱分步利用的方法，使余熱利用更合理，將燒結(jié)礦和球團(tuán)礦的高溫余熱用于發(fā)電，再將燒結(jié)礦和球團(tuán)礦的低溫余熱用于高爐冶煉。通過(guò)將20(T45(TC的高爐原料運(yùn)輸至高爐，實(shí)現(xiàn)了高爐煉鐵原料熱裝，有利于增大爐身上部間接還原區(qū)，降低直接還原度，減少高爐煉鐵的能源消耗。另外，因振動(dòng)篩20以及傳送帶30上均設(shè)有保溫罩以對(duì)高爐原料進(jìn)行保溫，可減小熱量損失，提高了本高爐原料余熱回收系統(tǒng)的余熱回收效率。
[0019]本實(shí)施例中，篩分及運(yùn)輸設(shè)備包括多個(gè)振動(dòng)篩20，以篩選出不同等級(jí)顆粒大小的燒結(jié)礦和球團(tuán)礦。為了與多個(gè)振動(dòng)篩20配合，傳送帶30也設(shè)置有多個(gè)。
[0020]進(jìn)一步地，參照?qǐng)D2，本實(shí)施例中，高爐原料余熱回收系統(tǒng)還包括備用冷裝料系統(tǒng)，該備用冷裝料系統(tǒng)包括原料貯槽71、給料機(jī)72、振動(dòng)篩20以及傳送帶30，所述給料機(jī)位于所述原料貯槽71下方以將原料貯槽71的物料供給至所述備用冷裝料系統(tǒng)的振動(dòng)篩20，所述傳送帶30將所述備用冷裝料系統(tǒng)的振動(dòng)篩20篩選出的冷料運(yùn)送至高爐上料系統(tǒng)。
[0021 ]當(dāng)燒結(jié)廠檢修，熱燒結(jié)不能連續(xù)供應(yīng)時(shí)，可以采用冷裝料，確保生產(chǎn)。
[0022]本實(shí)施例提出的高爐原料余熱回收系統(tǒng)，通過(guò)設(shè)置備用冷裝料系統(tǒng)，從而使高爐原料余熱回收系統(tǒng)工作更可靠。
[0023]本發(fā)明進(jìn)一步還提出一種基于上述高爐原料余熱回收系統(tǒng)的余熱回收方法。
[0024]參照?qǐng)D3，圖3為本發(fā)明高爐原料余熱回收系統(tǒng)的余熱回收方法優(yōu)選實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。本優(yōu)選實(shí)施例中，基于上述的高爐原料余熱回收系統(tǒng)的余熱回收方法，其特征在于，包括以下步驟:
步驟S10，使用余熱發(fā)電回收設(shè)備將生產(chǎn)出的熱態(tài)高爐原料冷卻至20(T45(TC ；
步驟S20，將冷卻至20(T45(TC的高爐原料經(jīng)篩分及運(yùn)輸設(shè)備篩選、稱重后，運(yùn)輸至高爐上料系統(tǒng)以用于高爐冶煉。
[0025]具體地，高爐原料余熱回收系統(tǒng)的余熱回收方法具體包括:
當(dāng)熱態(tài)高爐原料為燒結(jié)礦時(shí)，燒結(jié)機(jī)的末端將燒結(jié)礦傳送至破碎機(jī)破碎后，運(yùn)送至燒結(jié)冷卻機(jī)，向燒結(jié)冷卻機(jī)中鼓風(fēng)將燒結(jié)礦冷卻至20(T45(TC的同時(shí)將冷卻燒結(jié)礦時(shí)的高溫?zé)煔馔ㄟ^(guò)其管道傳送至余熱發(fā)電回收設(shè)備，以供余熱發(fā)電回收設(shè)備發(fā)電，冷卻至20(T45(TC的熱燒結(jié)礦經(jīng)多級(jí)振動(dòng)篩的篩分后篩選出多種等級(jí)大小的顆粒燒結(jié)礦后，各種等級(jí)大小的顆粒燒結(jié)礦通過(guò)傳送帶傳送至高爐上料系統(tǒng)以用于高爐冶煉，部分顆粒燒結(jié)礦被用于鋪底料的顆粒燒結(jié)礦通過(guò)傳送帶傳送至燒結(jié)機(jī)頭部，粉礦通過(guò)傳送帶傳送至燒結(jié)配料倉(cāng)。
[0026]粉礦是指粒徑小于5mm的燒結(jié)礦粉末，冷卻后的燒結(jié)礦經(jīng)多級(jí)振動(dòng)篩篩選出5?10mm的顆粒燒結(jié)礦和2(T50mm的顆粒燒結(jié)礦，經(jīng)傳送帶傳送至高爐上料系統(tǒng)，篩選出的部分1lOmm的顆粒燒結(jié)礦作為燒結(jié)鋪底料經(jīng)傳送帶傳送至燒結(jié)機(jī)的頭部。
[0027]本實(shí)施例提出的余熱回收方法，使用余熱發(fā)電回收設(shè)備將熱態(tài)的高爐原料冷卻至20(T45(TC，再通過(guò)篩分及運(yùn)輸設(shè)備將冷卻至20(T45(TC的高爐原料運(yùn)輸至高爐，即通過(guò)余熱分步利用的方法，使余熱利用更合理，將燒結(jié)礦和球團(tuán)礦的高溫余熱用于發(fā)電，再將燒結(jié)礦和球團(tuán)礦的低溫余熱用于高爐冶煉。通過(guò)將20(T45(TC的高爐原料運(yùn)輸至高爐，實(shí)現(xiàn)了高爐煉鐵原料熱裝，有利于增大爐身上部間接還原區(qū)，降低直接還原度，減少高爐煉鐵的能源消耗。另外，因振動(dòng)篩以及傳送帶上均設(shè)有保溫罩以對(duì)高爐原料進(jìn)行保溫，可減小熱量損失，提高了本高爐原料余熱回收系統(tǒng)的余熱回收效率。
[0028]以上僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，并非因此限制本發(fā)明的專利范圍，凡是利用本發(fā)明說(shuō)明書(shū)及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)變換，或直接或間接運(yùn)用在其他相關(guān)的【技術(shù)領(lǐng)域】，均同理包括在本發(fā)明的專利保護(hù)范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種高爐原料余熱回收系統(tǒng)，其特征在于，包括: 余熱發(fā)電回收設(shè)備，用于將經(jīng)高爐原料生產(chǎn)設(shè)備生產(chǎn)出熱態(tài)的高爐原料冷卻至20(T450°C，并回收冷卻高爐原料的高溫?zé)煔庥糜诎l(fā)電； 篩分及運(yùn)輸設(shè)備，用于將冷卻至2(KT45(TC的高爐原料進(jìn)行多級(jí)篩分并運(yùn)輸，所述篩分及運(yùn)輸設(shè)備由耐450°C以上溫度的振動(dòng)篩以及傳送帶組成，在所述振動(dòng)篩以及傳送帶上均設(shè)有保溫罩以對(duì)所述高爐原料進(jìn)行保溫，通過(guò)所述傳送帶連接所述振動(dòng)篩和高爐上料系統(tǒng)，所述振動(dòng)篩的保溫罩包括套設(shè)于所述振動(dòng)篩的外側(cè)壁的保溫罩、以及罩設(shè)于所述振動(dòng)篩的進(jìn)料口處可開(kāi)合的保溫罩，所述傳送帶的保溫罩罩設(shè)于所述傳送帶的上方。
2.如權(quán)利要求1所述的高爐原料余熱回收系統(tǒng)，其特征在于，還包括備用冷裝料系統(tǒng)，該備用冷裝料系統(tǒng)包括原料貯槽、給料機(jī)、振動(dòng)篩以及傳送帶，所述給料機(jī)位于所述原料貯槽下方以將原料貯槽的物料供給至所述備用冷裝料系統(tǒng)的振動(dòng)篩，所述傳送帶將所述備用冷裝料系統(tǒng)的振動(dòng)篩篩選出的冷料運(yùn)送至高爐上料系統(tǒng)。
3.一種基于權(quán)利要求1或2所述的高爐原料余熱回收系統(tǒng)的余熱回收方法，其特征在于，包括以下步驟: 使用余熱發(fā)電回收設(shè)備將生產(chǎn)出的熱態(tài)高爐原料冷卻至20(T45(TC ； 將冷卻至20(T45(TC的高爐原料經(jīng)篩分及運(yùn)輸設(shè)備篩選、稱重后，運(yùn)輸至高爐上料系統(tǒng)以用于高爐冶煉。
4.如權(quán)利要求3所述的余熱回收方法，其特征在于，具體包括: 當(dāng)所述熱態(tài)高爐原料為燒結(jié)礦時(shí)，燒結(jié)機(jī)的末端將燒結(jié)礦傳送至破碎機(jī)破碎后，運(yùn)送至燒結(jié)冷卻機(jī)，向燒結(jié)冷卻機(jī)中鼓風(fēng)將燒結(jié)礦冷卻至20(T450°C的同時(shí)將冷卻燒結(jié)礦時(shí)的高溫?zé)煔馔ㄟ^(guò)其管道傳送至余熱發(fā)電回收設(shè)備，以供余熱發(fā)電回收設(shè)備發(fā)電，冷卻至20(T45(TC的熱燒結(jié)礦經(jīng)多級(jí)振動(dòng)篩的篩分后篩選出多種等級(jí)大小的顆粒燒結(jié)礦，各種等級(jí)大小的顆粒燒結(jié)礦通過(guò)傳送帶傳送至高爐上料系統(tǒng)以用于高爐冶煉，部分顆粒燒結(jié)礦被用于鋪底料的顆粒燒結(jié)礦通過(guò)傳送帶傳送至燒結(jié)機(jī)頭部。
【文檔編號(hào)】F27D17/00GK104142069SQ201410362733
【公開(kāi)日】2014年11月12日 申請(qǐng)日期:2014年7月28日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月28日
【發(fā)明者】范小剛, 潘國(guó)友, 邵遠(yuǎn)敬, 周強(qiáng) 申請(qǐng)人:中冶南方工程技術(shù)有限公司