一种利用铸铁机脱模生铁块余热烘干高炉水渣的系统的制作方法

本技术涉及高炉铁水经铸铁机连续浇铸、定型脱模后的铸造生铁块的余热回收利用技术，具体是指一种利用铸铁机脱模生铁块余热烘干高炉水渣的系统。

背景技术：

1、随着我国节能减排技术的不断完善，国内中小型铸造用生铁高炉项目在生产运营中，均将余热、余气作为节能降耗的主要手段，目前已全面覆盖烧结、高炉、冲渣以及铸铁机等烟气、煤气、淬水余热等，节能减排效果显著。但传统的余热利用技术主要侧重于烟气、煤气、冲渣水、铸铁机蒸汽等高温热源，且收集技术主要集中在发电自用。而对于其他环节所产生的大量的中低温热源，因回收难度大、成本高且发电效率较低，故而多未被重视开发。在大量的中低温热源中，尤其是铸铁机浇铸定型的生铁块中存在大量余热，因其生产工艺为间歇性，热源不稳定等因素，而尚未被国内外重视并开发利用。刚经除铁机成型脱模后生铁块表面温度约550～620℃，内部温度约为720～780℃，平均温度在700℃左右，余热非常集中。但这些蕴含大量余热的生铁块，基本上均采用自然冷却方式降温至100℃以下，有些生产厂家为了加快生铁冷却速度，还采用机械通风或喷水等方式，不但将余热资源白白浪费，还导致生铁成品区温度高、粉尘多、作业环境差。高炉出铁和铸铁机铸造时间因工艺要求非常规律，故生铁产品中的余热资源，不但持续平稳，还热值较高，具有极高的回收利用价值。

技术实现思路

1、本实用新型目的在于提供一种利用铸造生铁余热烘干高炉水渣的系统，以高效、充分利用与回收铸造生铁的余热资源。

2、具体的，本实用新型提供的技术方案为：一种利用铸铁机脱模生铁块余热烘干高炉水渣的系统，包括辐射余热系统和轻对流余热系统；所述辐射余热系统包括余热集热器、热水主管、凝水箱、饱和蒸汽主管、过饱和蒸汽主管、汽包、高压分气缸；所述轻对流余热系统包括水渣干燥装置、除尘器、引风机、排气筒；

3、所述余热集热器上下两端分别设置支管入口，并分别连接水汽混合支管、热水支管，所述水汽混合支管连接水汽混合主管，所述热水支管连接热水主管，所述水汽混合主管一端连接余热集热器，另一端连接汽包；

4、所述热水主管一端连接余热集热器的支管入口，另一端连接凝水箱的出水口，中间设循环水泵；

5、所述凝水箱入水端分汽包支管和凝水支管两条支管，其中汽包支管一端连接凝水箱的入口，另一端连接汽包下部的热水出口，中间设疏水器；

6、所述凝水支管一端连接凝水箱入口，另一端连接轻对流余热系统中散热器组环形凝水管出口，中间设疏水器；

7、所述饱和蒸汽主管一端连接汽包蒸汽出口，另一端连接屏式过热器入口支管；

8、所述过饱和蒸汽主管一端连接屏式过热器出口支管，另一端连接高压分气缸；

9、所述高压分气缸设工艺用户供气管口、安全阀、排气管和水渣烘干装置过饱和蒸汽主管，所述高压分气缸底部设热水支管出口，由热水主管将分气缸分离热水输送回汽包，热水管中间设疏水器；

10、所述水渣烘干装置的过饱和蒸汽主管由分气缸引出，与散热器组环形蒸汽主管入口连接；

11、进一步地，所述余热集热器底部侧面设置进风口及风量调节阀；所述余热集热器顶端为集气支管入口，集气管另一端为屏式过热器入口；

12、所述屏式过热器出口并联排风主管道，所述排风主管道另一端接水渣干燥装置热风入口；所述水渣干燥装置末端顶部设排气出口接引风主管道，引风主管道另一端接除尘器入口；所述除尘器另一端出口接引风机，所述引风机另一端接排气筒。

13、所述余热集热器为倾斜设置的中空筒状装置，所述余热集热器包括铸钢外壳、设置于铸钢外壳内的加厚绝热层，所述绝热层内侧间隔设置铸钢内壳，所述铸钢内壳外侧设置若干盘管密翼；所述绝热层与铸钢内壳之间设置密集平铺的单根螺旋型盘管，所述盘管和密翼之间保留一定距离并与外壳可靠连接固定。

14、进一步地，所述盘管上下两端为支管出入口，分别连接热水支管和汽水混合支管，所述热水支管和汽水混合支管均设置有球阀、流量调节阀和逆止阀。

15、进一步地，所述余热集热器的数量为多组，各余热收集器并联于热水主管和水汽混合主管之间。

16、进一步地，所述余热集热器顶部设置高温铁块入料口，底部设置低温铁块排料口，所述低温铁块排料口底部还设置链板输送机。

17、进一步地，所述水渣干燥装置包括水渣干燥室，所述水渣干燥室内设置耐高温带式输送机，所述耐高温带式输送机外周向设置数个散热器，所述渣干燥室一端设置水渣给料口、另一端设置干渣排料口，所述耐高温带式输送机上部设置数个翻料板。

18、进一步地，所述散热器一端连接环形凝水主管，另一端连接环形过饱和蒸汽主管。

19、本实用新型与现有技术相比的优点在于：1、倾斜筒式重型余热集热器：本实用新型将辐射余热集热器与对流余热集热器有机融合，使其兼具辐射余热收集和对流余热收集双重功能；

20、2、倾斜式筒型设计，使得生铁依靠重力就可实现在集热器中的自上而下移动，再通过排出装置，实现铸铁块的连续给料和排料，彻底解决生铁连续余热利用过程中物料难以高效给排料的行业难题；

21、3、双余热水渣干燥装置：水渣干燥装置为固定式中空筒型封闭结构，外部为保温层，内部为环筒壁设置的一字型散热器，最大限度的增加过饱和蒸汽高效换热面积；同时，该装置设进风口和排风口，利用干燥热空气在装置内形成对流并与水渣物料表面充分接触，有效提升水渣水发蒸发效率；

22、4、本实用新型采用带式输送+翻料器翻料的生产方式，改变了传统的回转窑式物料转运翻转方式，以较小的输送能耗，完成水渣的翻转和移动；使得含水水渣仅需通过该输送装置，到末端卸料时就全部完成脱水干燥全过程。

23、5、轻对流形成高温气体技术：采用小风量、慢风速，使得空气通过余热回收器后可持续升温成高温干燥气体，最大限度的收集对流过程余热，用以加入饱和蒸汽形成过饱和蒸汽，提高余热利用效率。

24、6、组合方式设计：本实用新型可根据铸造高炉产能及铸铁机台数单台或多组集热器灵活组合，以满足不同工况需求；同时，由于本实用新型为余热能直接利用，不存在热能与电能的转换，其热效率较采用余热发电提升15％以上。

技术特征：

1.一种利用铸铁机脱模生铁块余热烘干高炉水渣的系统，其特征在于，包括辐射余热系统和轻对流余热系统；所述辐射余热系统包括余热集热器、热水主管、凝水箱、饱和蒸汽主管、过饱和蒸汽主管、汽包、高压分气缸；所述轻对流余热系统包括水渣干燥装置、除尘器、引风机、排气筒；

2.根据权利要求1所述的一种利用铸铁机脱模生铁块余热烘干高炉水渣的系统，其特征在于，所述余热集热器为倾斜设置的中空筒状装置，所述余热集热器包括铸钢外壳、设置于铸钢外壳内的加厚绝热层，所述绝热层内侧间隔设置铸钢内壳，所述铸钢内壳外侧设置若干盘管密翼；所述绝热层与铸钢内壳之间设置密集平铺的单根螺旋型盘管，所述盘管和密翼之间保留一定距离并与外壳可靠连接固定。

3.根据权利要求2所述的一种利用铸铁机脱模生铁块余热烘干高炉水渣的系统，其特征在于，所述盘管上下两端为支管出入口，分别连接热水支管和汽水混合支管，所述热水支管和汽水混合支管均设置有球阀、流量调节阀和逆止阀。

4.根据权利要求1所述的一种利用铸铁机脱模生铁块余热烘干高炉水渣的系统，其特征在于，所述余热集热器的数量为多组，各余热收集器并联于热水主管和水汽混合主管之间。

5.根据权利要求1所述的一种利用铸铁机脱模生铁块余热烘干高炉水渣的系统，其特征在于，所述余热集热器顶部设置高温铁块入料口，底部设置低温铁块排料口，所述低温铁块排料口底部还设置链板输送机。

6.根据权利要求1所述的一种利用铸铁机脱模生铁块余热烘干高炉水渣的系统，其特征在于，所述水渣干燥装置包括水渣干燥室，所述水渣干燥室内设置耐高温带式输送机，所述耐高温带式输送机外周向设置数个散热器，所述渣干燥室一端设置水渣给料口、另一端设置干渣排料口，所述耐高温带式输送机上部设置数个翻料板。

7.根据权利要求1所述的一种利用铸铁机脱模生铁块余热烘干高炉水渣的系统，其特征在于，所述散热器一端连接环形凝水主管，另一端连接环形过饱和蒸汽主管。

技术总结本技术公开了一种利用铸铁机脱模生铁块余热烘干高炉水渣的系统及方法，包括辐射余热系统和轻对流余热系统；所述辐射余热系统包括余热集热器、热水主管、凝水箱、饱和蒸汽主管、过饱和蒸汽主管、汽包、高压分气缸；所述轻对流余热系统包括水渣干燥装置、除尘器、引风机、排气筒；本技术将辐射余热集热器与对流余热集热器有机融合，使其兼具辐射余热收集和对流余热收集双重功能；本技术可根据铸造高炉产能及铸铁机台数单台或多组集热器灵活组合，以满足不同工况需求；同时，由于本技术为余热能直接利用，不存在热能与电能的转换，其热效率较采用余热发电提升15％以上。技术研发人员：董忠,张建国,王跃受保护的技术使用者：达梦达(泗水)生态科技有限公司技术研发日：20230113技术公布日：2024/1/13