一种转炉煤气分层余热回收装置及回收方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115652019A(43)申请公布日2023.01.31(21)申请号202210529786.0(22)申请日2022.05.16(71)申请人安徽工业大学地址243000安徽省马鞍山市湖东路59号(72)发明人陈光周杰包向军张璐杨筱静(74)专利代理机构成都东恒知盛知识产权代理事务所(特殊普通合伙)51304专利代理师李英(51)Int.Cl.C21C5/40(2006.01)C21C5/46(2006.01)F27D17/00(2006.01)权利要求书1页说明书6页附图2页(54)发明名称一种转炉煤气分层余热回收装置及回收方法(57)摘要本发明公开了一种转炉煤气分层余热回收装置及回收方法，所述回收装置包括转炉煤气进口、冷却水管、换热隔板和排灰口；所述冷却水管和换热隔板密焊相接；换热隔板将从转炉煤气进口进入的煤气流股分层的同时增大了煤气的换热面积；所述冷却水管上还设置有清灰喷嘴和雾化冷却喷嘴。本发明首先余热装置中的换热隔板实现了高温转炉煤气中活塞流小空间的流股分层流动，起到了防止掺混爆炸的作用，其次冷却喷嘴对煤气中还存在的高温颗粒进一步冷却，大大降低了爆炸的危害性。CN115652019ACN115652019A权利要求书1/1页1.一种转炉煤气分层余热回收装置，其特征在于，所述回收装置包括转炉煤气进口(1)、冷却水管(5)、换热隔板(6)和排灰口(4)；所述冷却水管(5)和换热隔板(6)密焊相接；换热隔板(6)将从转炉煤气进口(1)进入的煤气流股分层的同时增大了煤气的换热面积；所述冷却水管(5)上还设置有清灰喷嘴(2)和雾化冷却喷嘴(3)。2.根据权利要求1所述的转炉煤气分层余热回收装置，其特征在于：所述冷却水管(5)的受热面由水冷壁组成，所述水冷壁的结构形式为管子隔板式；所述冷却水管内为流动软水。3.根据权利要求1或2所述的转炉煤气分层余热回收装置，其特征在于：所述的冷却水管为无缝钢管，材质选用碳素钢；所述换热隔板选用扁钢。4.根据权利要求1所述的转炉煤气分层余热回收装置，其特征在于：所述的清灰喷嘴(2)设置在冷却水管(5)的上端，用于喷射清理冷却水冷壁附着灰渣的作用。5.根据权利要求1所述的转炉煤气分层余热回收装置，其特征在于：所述的雾化冷却喷嘴(3)设置在冷却水管(5)的下端，用于雾化冷却，使煤气中的高温颗粒控制在爆炸温度以下。6.根据权利要求1所述的转炉煤气分层余热回收装置，其特征在于：所述余热回收装置的下端设置有弹簧式防爆门(8)，用于减少微爆带来的危害。7.根据权利要求1所述的转炉煤气分层余热回收装置，其特征在于：所述的排灰口(4)设置在余热回收装置的下端，所述的排灰口浸入在水封单元内，将排灰口沉积的灰渣以泥浆的形式排出。8.根据权利要求1所述的转炉煤气分层余热回收装置，其特征在于：所述冷却水管(5)的布置符合如下关系：N＝D/L，其中，N为冷却水管的层数，D为余热锅炉的横截面直径，L为水管间的宽度，30mm≤L≤200mm；所述冷却水管(5)的高度布置符合如下关系h:H＝0.5～0.8；其中，h为冷却水管的高度，H为余热回收装置进口到出口的垂直高度。9.一种根据权利要求1～8中任一项所述转炉煤气分层余热回收装置的余热回收方法，其特征在于：包括如下步骤：S1、高温转炉煤气通过转炉煤气进口(1)进入余热回收装置；S2、利用换热隔板(6)将从转炉煤气进口(1)进入的煤气流股分层；S3、利用与换热隔板密焊相接的冷却水管(5)对高温转炉煤气初步降温至200℃左右；S4、再通过冷却水管下端的雾化冷却喷嘴(3)快速喷射水流雾化降温，对转炉煤气中尚存的高温大颗粒进一步冷却，使其温度控制在爆炸温度以下，对煤气的显热充分进行回收；S5、最后利用设置在余热回收装置的下端并浸入在水封单元内的排灰口(4)，将排灰口沉积的灰渣以泥浆的形式排出。2CN115652019A说明书1/6页一种转炉煤气分层余热回收装置及回收方法技术领域[0001]本发明涉及余热回收技术领域，具体涉及一种转炉煤气分层余热回收装置及回收方法。背景技术[0002]转炉炼钢过程中会产生大量的高温转炉煤气，烟尘中金属铁约占13％，FeO约占68.4％，Fe2O3约占6.8％，转炉煤气中CO含量很高,烟尘中铁含量也很高,具有很高的回收利用价值,特别是在吹炼中期CO体积分数高达80％以上,转炉煤气具有烟气温度高、含尘浓度高、烟气产量间断性变化以及烟气含量高(有毒性、易燃和爆炸性)的特性。由于转炉冶炼具有周期性，煤气与空气交替流动，正常时主要成分为CO2,当两者强烈掺混时易产生火花和发生爆炸，除此之外，经过余热锅炉后，出炉的转炉煤气温度高达1000℃，呈棕色浓烟，是炉气和烟尘的混合物，具有大量的显热，目前转