本發明專利技術公開一種高爐煉鐵熔渣熱量利用裝置，為解決目前煉鐵高爐熔渣顯熱熱量沒有回收利用而設計。一種高爐煉鐵熔渣熱量利用裝置主要包括煉鐵熔渣、熔渣分配器、至少兩條熔渣溝、進風口、進風單向閥、出風口、出風單向閥等。該種裝置，以空氣為介質，通過高溫熔渣的熱對流加熱熔渣溝耐材砌體橫截面上設置的通風孔道中的空氣，由于在進、出風單向閥間形成密閉空間，氣體受熱體積膨脹，壓強增大，出風單項閥打開，氣體噴出，推動做功設備做功，將熱能轉換成機械能。循環過程：吸氣-加熱-膨脹-噴氣-冷卻-吸氣。高溫熔渣不斷交替流過兩個熔渣溝，提供持續熱源。該熱量利用裝置同樣適用于鐵水溝顯熱熱量回收利用。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及一種高爐煉鐵熔渣熱量利用裝置，將煉鐵熔渣顯熱熱量通過熱對流、熱輻射等方式，由耐材砌體中設置的密閉空間，以空氣作為介質，據氣體受熱膨脹的原理，推動做功設備(透平發電機等)，將熱能轉變成機械能、進而產生電能，從而達到熔渣熱量回收利用的目的。
技術介紹
鋼鐵企業通過高爐冶煉生鐵，其產物為鐵水和熔融狀態的爐渣(熔渣)，高爐爐渣(熔渣)潛熱很大，熔渣從高爐排除時溫度在1400°C以上，據資料，一般情況下，I噸高爐爐渣含有顯熱1675MJ，大致相當于57kg標準煤燃燒所放出的熱量，2010年我國生鐵總產量達到5.8億t，單位生鐵的出渣量按0.35t計算，則可產生高爐渣2.03億t，含有的顯熱大致相當于1157.1萬t標準煤燃燒所發出的熱量，熔渣潛熱浪費巨大。有效回收高爐熔渣(和鐵水)顯熱熱量，在不影響熔渣流動及?；幚淼那闆r下，將熔渣的顯熱熱量加以回收利用，通過對熔渣溝耐材砌體的改造，利用氣體的熱膨脹原理，推動做功設備輸出機械能，產生電力，這樣利用了現有能源，為企業增加效益。
技術實現思路
為了將熔渣的 熱量加以回收利用，本專利技術提供一種高爐煉鐵熔渣熱量利用裝置。為了達到上述目的，本專利技術是通過以下措施實現的:一種高爐煉鐵熔渣熱量利用裝置包括:煉鐵熔渣、熔渣分配器、兩條熔渣溝(熔渣溝1、熔渣溝15)、進風口、進風單向閥、出風口、出風單項閥等。特別是，所述熔渣為煉鐵高爐熔渣，是一種高溫巖漿狀物質，具有流動性?？裳刂墼鼫狭鲃印Ｌ貏e是，所述熔渣分配器位于兩條熔渣溝的上方位置，熔渣分配器可以繞熔渣分配器軸轉動一個角度，其位置為將從高爐出渣口流出的熔渣導入兩個熔渣溝，在第一個時間段熔渣進入進入一個渣溝，下一時間段熔渣分配器轉動一個角度，引導熔渣進入另一個渣溝，并重復這個動作。使兩個熔渣溝耐材砌體交替重復加熱-冷卻過程。特別是，所述熔渣溝由熔渣溝1、熔渣溝15兩個獨立的熔渣溝組成，熔渣溝從高爐出渣口到熔渣溝尾端(高爐平臺邊緣水渣?；b置處)水平高度逐漸降低，形成一定傾斜坡度的溝槽。熔渣溝由耐火材料砌體構成。特別是，所述熔渣溝耐火材料砌體，在熔渣溝耐火材料砌體斷面上設置有密封性的通風孔道，并且通風孔道在整個熔渣溝耐火磚砌體長度方向上貫通，由通風孔道組成的密封空間具有一定的耐壓性。特別是，所述進風口，熔渣溝在靠近水渣?；b置位置的熔渣溝尾部設置進風口，進風口耐火磚砌體上設置風道。進風口耐火磚砌體風道與熔渣溝耐火磚砌體通風孔相通。特別是，所述出風口，熔渣溝在靠近高爐出渣口設置出風口，在出風口耐火磚砌體上設置風道。出風口耐火磚砌體風道與熔渣溝耐火磚砌體通風孔相通。特別是，在進風口處，設置進風單項閥，將風流方向設置為只能從外部大氣流向熔渣溝通風孔密閉空間，反向則密封；在出風口處，設置出風單項閥，將風流方向設置為只能從熔渣溝通風孔密閉空間流向外部大氣，反向則密封。特別是，在出風單向閥外設置做功機械(如透平發電機)，將風能壓差轉化成機械能和電能。特別是，熔渣溝、鐵水溝同時安裝上述裝置，將有4條熱量收集溝槽，輸出的膨脹氣體流量增大，輸出功率得到很大提高。本專利技術提供一種高爐煉鐵熔渣熱量利用裝置。其基本原理是通過利用熔渣的顯熱熱量加熱耐材砌體，在耐材砌體內部設置通風孔道，以空氣為介質,加熱耐材砌體密閉空間的氣體，氣體體積膨脹，壓強增大,來推動做功機械,通過機械能產生電能。實現高爐煉鐵熔渣熱量的回收和利用。上述裝置同樣適用于鐵水溝顯熱熱量利用。附圖說明圖1為本專利技術一種高爐煉鐵熔渣熱量利用裝置最佳實施例示意圖。圖2為圖1所示最佳實施例中熔洛溝I示意圖。圖3為圖2所示最佳實施例中熔渣溝I的A-A剖面示意圖(除去進風口和出風口部位)?！D4為圖2所示最佳實施例中熔渣溝與進風口連接處，熔渣溝耐材砌體端部B-B剖面示意圖。圖5為圖2所示最佳實施例中進風口 C-C剖面示意圖(出風口相同)。圖6為圖2所示最佳實施例D-D剖面示意圖。具體實施例方式下面結合說明書附圖對本專利技術的具體實施方式做詳細描述。如圖1所示，一種高爐煉鐵熔渣熱量利用裝置，包括熔渣溝1、熔渣溝15、熔渣分配器14、熔渣分配器軸13、在兩條熔渣溝靠近?；瞬吭O置進風口 3、進風單向閥9、在兩條熔渣溝靠近高爐出渣口端設置出風口 4、出風單項閥10。特別是熔渣分配器14可以繞熔渣分配器軸13轉動一個角度，交替將熔渣導入熔渣溝I和熔渣溝15中。特別是兩條熔渣溝進口、出口做成弧形，有利于熔渣的分流和?；幚?。熔渣溝主體為位置并列、結構相同的兩個獨立體。如圖2所示，為圖1中熔渣溝I的示意圖，包括熔渣溝1、熔渣2、進風口 3、進風單向閥9、出風口 4、出風單項閥10。如圖3所示，為圖2中熔渣溝I的A-A剖面圖(部位為中間部位，不包括進風口、出風口)，包括熔渣溝1、熔渣2、熔渣溝通風孔5.特別是，熔渣溝I由耐材砌體構成，熔渣溝耐材砌體橫斷面設置多個通風孔5，且通風孔5在熔渣溝I長度上貫通，孔道保持密封，當有氣體時，由于熔渣溝耐材砌體被加熱，通風孔中的氣體同時被加熱。如圖4所示，為圖2的B-B剖面(位置在進風口 3上方，不包括進風口 3)，為熔渣溝I的兩個端部與進風口 3 (出風口 4與進風口 3結構相同)結合部位剖面示意圖，包括熔渣溝1、熔渣2、通風孔5、熔渣溝進風通風室6。熔渣溝進風通風室6為一個與通風孔5的各各孔道相連接的空間。熔渣溝進風通風室6的結構與熔渣溝出風通風室11的結構相同。如圖5所示，為圖2的C-C剖面圖，是進風口 3(出風口 4與之結構相同)的剖面圖，包括進風口風道7、進風口 3，進風口風道7與熔渣溝進風通風室6相連接，構成風流通道。 如圖6所示，為圖2的D-D剖面圖，包括熔渣溝1、熔渣2、進風口 3、進風單向閥9、出風口 4、出風單項閥10、熔渣溝通風孔5、熔渣溝進風通風室6、進風口風道7、熔渣溝出風通風室11、出風口風道12。說明:由進風單向閥9，進風口 3的風道7、熔渣溝I的進風通風室6、熔渣溝I的通風孔5、熔渣溝I的出風通風室11、出風口風道12、出風單項閥10所形成的密閉氣體空間，稱為系統。由于本裝置包含熔渣溝I和熔渣溝15兩個結構相同的密閉氣體空間，所以本裝直中有兩套系統。溶潘溝I所在的系統稱為系統I，溶潘溝15所在的系統稱為系統2.工作過程簡述如下:初始狀態，兩個系統中均充滿空氣。系統I噴氣過程:熔渣首先經熔渣分配器流入熔渣溝I，熔渣溝I的耐材砌體被加熱，系統I中封閉在兩個單向閥之間的氣體被加熱，據理想氣體狀態方程:PV = nRT，體積不變，溫度升高，壓強增大，當壓力達到出風單向閥設定的壓力時，出風單向閥打開(可做成具有一定延時功能)，氣流噴出，推動做功機械(如透平發電機等)做功，完成噴氣過程。吸氣過程:在系統I中氣流噴出后，熔渣分配器接到換向指令換向，將熔渣引導流入熔渣溝15。熔渣流入熔渣溝15后，熔渣溝I中的熔渣斷流，剩余熔渣逐漸流出，耐材砌體的溫度降低，系統I的氣體壓強降低，出風單項閥關閉。系統I封閉，隨著耐材砌體和系統I中氣體溫度進一步降低，系統I形成部分真空，壓力小于外界大氣壓力，進風單向閥打開，空氣流入系統1，當與外界 大氣壓力相同時，進風單向閥關閉，完成吸氣過程。系統2 噴氣過程:在系統I中氣流噴出后，熔渣分配器接到換向指令換向，將熔渣引導本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種高爐煉鐵熔渣熱量利用裝置，包括煉鐵熔渣、熔渣分配器、至少兩條熔渣溝、進風口、進風單項閥、出風口、出風單項閥等，其特征在于：熔渣溝從高爐出渣口到熔渣溝尾端(煉鐵平臺邊緣粒化水渣設備處)水平高度逐漸降低，形成連貫傾斜的平滑溝槽，煉鐵熔渣在熔渣溝內流動。
【技術特征摘要】
【專利技術屬性】
技術研發人員：邢志光，
申請(專利權)人：邢志光，
類型：發明
國別省市：
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