钢铁企业烧结余热回收竖罐结构研究.pdfVIP

2014年国际热工酋沿技术发展论坛 钢铁企业烧结余热回收竖罐结构研究* 李明明1 董 辉1 张 琦1 王爱华1 陈昌涛2 (1东北大学国家环境保护生态工业重点实验室，辽宁沈阳110819) (2朝阳重型机械设备开发有限公司，辽宁朝阳122000) 摘要：介绍了竖罐式烧结余热回收的工艺流程和工作原理，并通过借鉴高炉和cDQ技术，设计 与优选出适合竖罐的结构形式，依次对罐体的布料装置、竖罐本体，布风装置、排料装置的结构和作用 进行了说明；以360m2烧结机为例，主要对罐体冷却段、预存段进行了结构参数的选取。这对烧结余热 竖罐式回收系统的进一步研究奠定了基础。 关键词：高炉和CDQ；烧结余热；竖罐；设计与优选 1 前言 烧结余热资源的高效回收利用是降低烧结工序能耗乃至炼铁工序能耗的主要方向与 途径之一n1。基于环(带)式冷却机的传统余热回收方式存在着冷却系统漏风率较高、 热载体品质较低、余热部分回收等难以克服的弊端，致使烧结矿余热回收率偏低口1。针 对于传统余热回收方式存在的先天不足，借鉴于熄焦(cDQ)系统口1，笔者及其所在研 究小组新近提出了一种变革性的工艺流程——罐式余热回收系统阡51。这一系统既可以实 现烧结矿余热高效回收，又可以改善烧结矿品质，降低粉尘排放量。整个工艺系统主要 由冷却罐体、余热锅炉、汽轮机一发电机等3部分组成。热烧结矿和冷却风在冷却罐体内 进行气固换热，决定着余热利用的效果。因此，研究竖罐结构能为该项工艺流程提供技 术可行性。本文从烧结余热竖罐系统原理入手，介绍了竖罐各部分结构形式的确定、竖 罐结构参数的确定。 2竖罐式烧结余热回收简介 2．1工艺流程描述 烧结竖罐余热回收技术是借鉴干熄焦(CDQ)技术提出的，整个工艺系统主要由冷 却罐体、余热锅炉、汽轮机一发电机等3部分组成。冷却罐体负责气固热交换，冷却风经 换热后进入余热锅炉，使其产生高温水蒸气进入汽轮机一发电机发电。具体工艺流程如下 图1所示。 ·基金项目：国家自然科学基金资助项目(5127柏65)；沈阳市科技计划项目(F11．264．1J05)。 201 4年国际热工蔺沿技术发展论坛 热烧结矿 -疑 罐 图1竖罐式烧结余热回收工艺流程 2．2工作原理 冷却风从罐体底部由循环风机鼓入，通过均匀布风后向上运行与热烧结矿进行热量 交换，而后从罐体环形风道出口排向一次除尘器，经除尘后进入余热锅炉与锅炉管簇内 的介质进行热量交换；烧结矿自罐体顶部进入，与冷却风进行热交换，经冷却后由罐体 底部排出；而纯水经除氧后进入余热锅炉，与锅炉内的热风进行热交换后变成过热蒸 汽，然后进入汽轮机一发电机系统。 3 余热回收竖罐结构形式的研究 竖罐结构形式主要根据烧结矿下料过程路线进行设计，先后经过布料装置、竖罐本 体、布风装置、排料装置等。其竖罐总体图如图2所示。 a)竖罐三维图 b)竖罐剖面图 图2竖罐 2014年屋际热工前沿技术发展论坛 3．1布料装置 布料装置将上料系统运来的炉料装入罐体并合理分布，同时对炉顶起密封作用。在 竖罐中起着“上部调剂”的作用。 布料装置既要使炉料分布均匀，又要保证罐体的使用寿命。通过对比高炉和CDQ中 的炉顶布料装置，设计出适合竖罐使用的布料装置，如图3所示。 3 5 6 4 图3布料装置结构示意 1．旋转料罐2．下料门3．上部料斗4．下部料斗