阅读说明：本技术 一种高炉冲渣粒化塔蒸汽自冷却装置 (Steam self-cooling device of blast furnace slag-flushing granulation tower ) 是由 黄东升 孙刘恒 文冰洁 周凯 于 2020-11-20 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种高炉冲渣粒化塔蒸汽自冷却装置,属于钢铁冶金及环保技术领域,其包括粒化塔,所述粒化塔的顶部和底部分别设置为蒸汽出口和粒化池,其同一侧位于粒化池上方的侧壁上自上而下设置有熔渣流嘴和冲渣箱,该粒化池的一侧壁设置有水渣出口,所述高炉冲渣粒化塔蒸汽自冷却装置还包括设置在粒化塔上的导热热管集,该导热热管集部分位于粒化塔的内部,部分位于粒化塔的外部。本发明所提供了一种高炉冲渣粒化塔蒸汽自冷却装置,它通过低温导热热管将冲渣过程中产生的高温水蒸汽冷却,消除冲渣过程产生的含硫蒸汽对现场和环境的污染,其投资少并能有效解决蒸汽消减过程中大量的能源消耗。(The invention discloses a steam self-cooling device of a blast furnace slag-flushing granulation tower, which belongs to the technical field of ferrous metallurgy and environmental protection and comprises a granulation tower, wherein the top and the bottom of the granulation tower are respectively provided with a steam outlet and a granulation pool, the side wall of the same side of the granulation tower, which is positioned above the granulation pool, is provided with a slag spout and a slag-flushing box from top to bottom, one side wall of the granulation pool is provided with a water slag outlet, the steam self-cooling device of the blast furnace slag-flushing granulation tower also comprises a heat conduction pipe set arranged on the granulation tower, and the heat conduction pipe set is partially positioned inside the granulation tower and partially positioned outside the granulation tower. The invention provides a steam self-cooling device of a blast furnace slag-flushing granulation tower, which cools high-temperature water steam generated in the slag-flushing process through a low-temperature heat conduction pipe, eliminates the pollution of sulfur-containing steam generated in the slag-flushing process to the site and the environment, has low investment and can effectively solve the problem of large energy consumption in the steam reduction process.)

一种高炉冲渣粒化塔蒸汽自冷却装置

技术领域

本发明属于钢铁冶金及环保技术领域，更具体地说，涉及一种高炉冲渣粒化塔蒸汽自冷却装置。

背景技术

高炉炼铁产生的高炉熔渣一般通过水淬法变为水渣后再二次利用，由于高温渣处于熔融状态，且熔渣中含有硫化物，水淬过程中产生大量含硫蒸汽，其主要危害包括：排放到空中形成二次污染、对现场的钢构和设备形成腐蚀、蒸汽现场堆积成雾影响视线。传统冲渣水消雾一般采用冷却或加入冷空气等方式，以上方式不仅消雾效果不理想，并且一次投资额很大，需要消耗大量的能源，不利于企业的节能环保。

发明内容

针对现有技术存在的缺陷与不足，本发明提供了一种高炉冲渣粒化塔蒸汽自冷却装置，它通过低温导热热管将冲渣过程中产生的高温水蒸汽冷却，消除冲渣过程产生的含硫蒸汽对现场和环境的污染，其投资少并能有效解决蒸汽消减过程中大量的能源消耗。

本发明解决技术问题的具体技术方案如下：

本发明一种高炉冲渣粒化塔蒸汽自冷却装置，包括粒化塔，所述粒化塔的顶部和底部分别设置为蒸汽出口和粒化池，其同一侧位于粒化池上方的侧壁上自上而下设置有熔渣流嘴和冲渣箱，该粒化池的一侧壁设置有水渣出口，所述高炉冲渣粒化塔蒸汽自冷却装置还包括设置在粒化塔上的导热热管集，该导热热管集部分位于粒化塔的内部，部分位于粒化塔的外部。

作为本发明技术方案的进一步改进，所述粒化塔位于熔渣流嘴上方的内壁上设置有支撑梁；所述导热热管集在粒化塔内侧的部分设置在该支撑梁的中心处；所述导热热管集包括中心支撑杆和设置在该中心支撑杆上的若干层导热热管单元组成；每层导热热管单元包括设置在中心支撑杆上的中心固定盘，该中心固定盘上沿其圆周设置有若干低温导热热管，每根低温导热热管一端与中心固定盘固定连接，另一端斜向上贯穿粒化塔的侧壁并延伸至粒化塔的外部。

作为本发明技术方案的进一步改进，所述导热热管单元至少4层且相邻所述导热热管单元的间距相同。

作为本发明技术方案的进一步改进，每个所述导热热管单元上的低温导热热管至少10根，并相对于中心固定盘呈放射状排列。

作为本发明技术方案的进一步改进，所述低温导热热管的外侧均匀设置有翅片。

作为本发明技术方案的进一步改进，所述低温导热热管与水平面的夹角为30°～75°。

作为本发明技术方案的进一步改进，相邻所述导热热管单元上的各低温导热热管交错布置。

作为本发明技术方案的进一步改进，所述低温导热热管的材质为金属或复合材料。

作为本发明技术方案的进一步改进，所述水渣出口位于粒化池的中上部侧壁上。

作为本发明技术方案的进一步改进，所述蒸汽出口的顶部高度在30米～100米。

本发明所述的一种高炉冲渣粒化塔蒸汽自冷却装置应用时，高炉高温熔渣经熔渣流嘴流入粒化池，该熔渣流嘴正下方冲渣箱喷射出多股密集的高压水柱将高温熔渣快速水淬为水渣，形成的渣水混合物经水渣出口排出粒化塔；同时，由于粒化塔的烟囱效应，这一过程中形成大量水蒸气沿粒化塔向上运动，上升的蒸汽在遇到由低温导热热管组成的多层导热热管集时，蒸汽所包含的热量被低温导热热管吸收并传递到粒化塔外部大气中，蒸汽被快速冷却并形成小水珠后落入粒化池中，仅有少量蒸汽经蒸汽出口排入高空。

本发明相对于现有技术，本发明所述的一种高炉冲渣粒化塔蒸汽自冷却装置，通过低温导热热管将冲渣过程中产生的高温水蒸汽冷却，形成水滴后返回冲渣粒化池中，达到减少冲渣过程中蒸汽自然排放量的目的，且环境友好，同时利用低温导热热管内循环自导热原理，将粒化塔内的热量导到粒化塔外部，整个过程无需任何能源的消耗，安全系数高，使用率可达99％以上，有效减少干渣的排放；本发明所述的高炉冲渣粒化塔蒸汽自冷却装置设计新颖，结构简单，整个结构中没有任何机电设备，一次投资少，并且日常运行没有任何能源消耗，日常没有维护费用和运行费用，节能环保，具有非常好的应用前景以及经济价值和社会价值。

附图说明

图1为本发明所述一种高炉冲渣粒化塔蒸汽自冷却装置的立面结构示意图；

图2为图1中的A-A断面结构示意图；

图中：1.粒化塔；2.粒化池；3.冲渣箱；4.熔渣流嘴；5.支撑梁；6.中心固定盘；7.低温导热热管；8.蒸汽出口；9.水渣出口；10.中心支撑杆；11.导热热管集；12.翅片。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

除非另作定义，此处使用的技术术语或者科学术语应当为本公开所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本公开专利申请说明书以及权利要求书中使用的“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也相应地改变。

如图1和图2所示，本发明一种高炉冲渣粒化塔蒸汽自冷却装置，它包括粒化塔1和设置在该粒化塔1中上部的导热热管集11；所述粒化塔1的顶部和底部分别设置为蒸汽出口8和粒化池2，其同一侧位于粒化池2上方的侧壁上自上而下设置有熔渣流嘴4和冲渣箱3，该粒化池2的一侧壁设置有水渣出口9，所述的水渣出口9的出口可以进一步设置在位于粒化池2的中上部侧壁上，以保持该粒化池2内有一定高度的水位；本实施例中，所述的蒸汽出口8呈烟囱状，其出口高度在30米到100米之间，便于少量的蒸汽的外排；在本实施例中，所述的导热热管集11，其一部分位于粒化塔1的内部，另外一部分贯穿粒化塔1并延伸至粒化塔1的外部，在粒化塔1内部的这一部分位于粒化池2的正上方，可确保证该导热热管集11位于粒化塔1内部的这一部分吸收热量后，再通过导热热管集11位于粒化塔1外部的这一部分将热量散发到大气中去，更进一步地，所述导热热管集11在粒化塔1内部和外部均等设置。

本实施例中，所述粒化塔1位于熔渣流嘴4上方的内壁上设置有支撑梁5；所述导热热管集11在粒化塔1内侧的部分设置在该支撑梁5的中心处；所述导热热管集11包括中心支撑杆10和设置在该中心支撑杆10上的若干层导热热管单元组成，该中心支撑杆10固定设置在支撑梁5的中心处；每层导热热管单元包括设置在中心支撑杆10上的中心固定盘6，该中心固定盘6上沿其圆周均匀设置有若干低温导热热管7，每根低温导热热管7一端与中心固定盘6固定连接，另一端斜向上贯穿粒化塔1的侧壁并延伸至粒化塔1的外部。

进一步地，所述导热热管单元至少4层且相邻所述导热热管单元的间距相同，以确保粒化塔1在使用过程中，通过各导热热管单元4充分吸收粒化塔1内部的热量。

更进一步地，每个所述导热热管单元上的低温导热热管7至少10根，并相对于中心固定盘6呈放射状排列。

本实施例中，所述低温导热热管7的外侧还可以均匀设置有翅片12，以增加换热面积。

本实施例中，所述低温导热热管7在中心固定盘6上布置时，每根低温导热热管7与水平面的夹角为30°～75°。

更进一步地，上下相邻的两个所述导热热管单元上的各低温导热热管7交错布置，使得热量吸收的更为充分。

在本实施例中，所述低温导热热管7采用导热性能好、防腐蚀性能好的金属材料或复合材料，以增加使用寿命。

高炉冲渣过程中形成渣、水混合物由水渣出口9排出粒化池2，形成蒸汽在粒化塔1上升，遇到低温导热热管7后，大部分被冷却形成水滴落入粒化池2，少量蒸汽经蒸汽出口8高空排放。

本实施例的工作原理为：高炉高温熔渣经熔渣流嘴4流入粒化池，该熔渣流嘴4正下方冲渣箱3喷射出多股密集的高压水柱将高温熔渣快速水淬为水渣，形成的渣水混合物经水渣出口9排出粒化塔1；同时，由于粒化塔1的烟囱效应，这一过程中形成大量水蒸气沿粒化塔1向上运动，上升的蒸汽在遇到由低温导热热管7组成的多层导热热管集11时，蒸汽所包含的热量被低温导热热管7吸收并传递到粒化塔1外部大气中，蒸汽被快速冷却并形成小水珠后落入粒化池2中，仅有少量蒸汽经蒸汽出口8排入高空。

本实施例所述的一种高炉冲渣粒化塔蒸汽自冷却装置，其结构简单，没有任何机电设备，且安装方便，日常运行没有任何能源消耗，节能环保。