用于粒化設備的蒸汽冷凝系統技術方案

本發明專利技術涉及一種粒化設備(10)，所述粒化設備用于使冶金設備內產生的熔融材料粒化。該設備包括：注水裝置(20)，其用于將粒化水注入到熔融材料流(14)中以使熔融材料粒化；粒化罐(18)，其用于收集粒化水和經粒化的材料。該設備還包括具有排放裝置的蒸汽收集罩，所述排放裝置用于排放來自所述罩的蒸汽、使所述蒸汽冷凝以及將所冷凝的蒸汽排放到大氣中。

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】用于粒化設備的蒸汽冷凝系統
本專利技術大體上涉及一種用于熔融材料(特別是用于冶金熔融物(諸如高爐爐渣))的粒化設備。本專利技術更特別地涉及一種用于在這樣的設備中使用的改進的蒸汽冷凝系統。
技術介紹
附圖2中示出了這種類型的、特別是用于熔融的高爐爐渣的現代粒化設備的示例，附圖2是期號為2005年4月的、在Iron&SteelTechnology(鐵鋼技術)中出版的題為“Slaggranulationsystem-Environmentalprocesscontrol(爐渣粒化系統-環境處理控制)”的文章的一部分。如圖2所示，這種類型的設備通常包括：注水裝置2(也稱為噴水盒)，所述注水裝置用于將粒化水注入到經由流槽末端1接收的熔融材料(例如爐渣)的流中。從而實現熔融材料的粒化。該設備還具有位于注水裝置2下方的粒化罐3，該粒化罐用于收集粒化水和經粒化的材料并且用于使顆粒在大量水中冷卻。蒸汽冷凝塔(其通常具有由頂蓋封閉的柱狀殼體)位于粒化罐上方，以用于收集在粒化罐中產生的蒸汽并使蒸汽冷凝。事實上，由于熔融材料的高溫和所需的大量淬火水，根據圖2的設備通常產生大量的蒸汽。為了避免由于簡單地將蒸汽排放到大氣中所引起的污染，蒸汽冷凝塔包括通常為逆流型的蒸汽冷凝系統。蒸汽冷凝系統具有噴水裝置5和位于噴水裝置5下方的水收集裝置6，所述噴水裝置用于將水滴噴射到在蒸汽冷凝塔內上升的蒸汽中，所述水收集裝置用于收集所噴射的冷凝水滴和所冷凝的蒸汽。由此可見，在典型的本領域基于水的粒化設備中，存在由于進入的爐渣所引起的進入的熱流量的重大波動，相應地存在隨時間產生的蒸汽量的等效波動。為了在設備尺寸與成本之間找到合適的折衷，通常未將傳統冷凝塔(其中冷水被噴射到升入該塔內的蒸汽上以使蒸汽冷凝)的蒸汽冷凝能力設計為處理可能在峰值爐渣流期間產生的全部蒸汽流。在這種情況下可以預見將超壓緩解封蓋(如在圖2的頂蓋中所見的)打開，以將過量的蒸汽排放到大氣中。然而，觀察表明，在實踐中，在過量熔融物流量下，這種超壓封蓋并不一定可靠地打開。據推測，主要是因為由注水裝置2持續產生的水“幕”所形成的“屏障”，使得蒸汽被部分地阻止而不能通過超壓封蓋離開。可能地，在高蒸汽速率下，還存在由水收集裝置6形成的對蒸汽流的阻力。因此，過量蒸汽停留在塔內，并且隨后產生超壓。這可能引起蒸汽在冷凝塔的下部入口、在粒化罐3的進口處的部分回流。特別是預見了內部罩將內部與外部分隔開，并且因此避免不需要的空氣進入塔內并且還防止蒸汽從塔內被吹出。這種逆向蒸汽流最起碼可能引起鑄造澆鑄場內的較差能見度，這對于操作人員而言顯然是嚴重的安全隱患。更不利地，通過內部罩倒流的蒸汽可以在該蒸汽與爐渣流槽噴口內的液態熱熔融物相接觸時引起低密度爐渣顆粒(所謂的“爆米花”)的大量產生。這樣的熱顆粒在被投射到鑄造澆鑄場中時產生甚至更嚴重的安全隱患。WO2012/079797A1也解決了該問題，并且提出經由煙囪選擇性地將過量蒸汽排放到大氣中。該煙囪具有與冷凝塔的下部區域連通的入口和布置在冷凝塔上方的用于將蒸汽排放到大氣中的出口。此外，煙囪配備有用于蒸汽通過該煙囪的選擇性排放的閉塞裝置。然而，這種系統需要額外的投資。EP0573769描述了一種方法和一種包括冷凝塔的用于爐渣的濕法粒化的設備。在粒化期間產生的蒸汽和被污染空氣的混合物首先被引導成為上升流，然后該混合物以下降流被抽吸到保持在部分真空下的閉合部內。將堿性水溶液以平行流的方式噴射到所述下降流中，并且通過在所述閉合部內形成并保持部分真空的強制且可調節的蒸汽將凈化的未冷凝氣體從該閉合部排出。來自濾筒的氣體和蒸汽也被引導到冷凝塔中，并且在冷凝塔中與來自粒化設備的蒸汽和被污染空氣一起被處理。
技術實現思路
因此，本專利技術的第一目的是提供一種蒸汽冷凝設備，該蒸汽冷凝設備使在爐渣的粒化期間產生的蒸汽能夠可靠冷凝，無需使用冷凝塔或者噴水裝置。該目的通過本申請所述的設備和蒸汽冷凝系統實現。本專利技術的另一目的是提供一種能夠減少設備的安裝成本和操作成本的冷凝設備。本專利技術大體上涉及一種用于使冶金設備中產生的熔融材料粒化的粒化設備，所述設備包括：·注水裝置，用于將粒化水注入熔融材料流中，從而使熔融材料粒化；·用于收集粒化水和經粒化的材料的粒化罐；·脫水單元，特別是具有旋轉濾筒的脫水單元。所述設備還包括：·位于所述脫水單元上方的蒸汽收集罩，以及·排放裝置，所述排放裝置用于從所述罩排放蒸汽、使所述蒸汽冷凝以及釋放所冷凝的蒸汽，·所述排放裝置具有入口和出口，其中，所述排放裝置的入口連接至所述蒸汽收集罩，并且所述排放裝置的出口被布置為將所冷凝的蒸汽排放到大氣中。根據優選的實施例，提供了一種用于使冶金設備中產生的熔融材料粒化的粒化設備，所述設備包括：注水裝置，其用于將粒化水注入到熔融材料流中，從而使熔融材料粒化；用于收集粒化水和經粒化的材料的粒化罐；所述設備還包括：位于所述注水裝置上方的蒸汽收集罩，排放裝置，所述排放裝置用于從所述罩排放蒸汽、使所述蒸汽冷凝以及將所冷凝的蒸汽排放到大氣中，所述排放裝置具有入口和出口，所述入口被布置為與所述罩連通以從所述罩排放蒸汽，所述出口被布置為將所冷凝的蒸汽排放到大氣中。為了克服上述問題，本專利技術提出一種排放裝置，所述排放裝置用于選擇性地排放和冷凝蒸汽，無需使用冷凝塔和噴水器。排放裝置具有被布置為與蒸汽收集罩連通的入口和被布置為完全釋放冷凝的蒸汽的出口。與已知系統相反的是，該系統在不具有任何噴水器的情況下操作。蒸汽并非在冷凝塔內冷凝，而是在排放裝置中冷凝。與WO2012/079797A1的裝置相反的是，該排放裝置不僅排放來自粒化設備的蒸汽和水蒸氣并且在不使用噴水裝置的情況下使蒸汽和水蒸氣在設備外部冷凝，而且該排放裝置還使所排放的蒸汽和水蒸氣冷凝，從而極大地減小對環境的影響。實際上，這些水蒸氣可能包含硫成分(如H2S等)，在本專利技術中所述硫成分將溶解在水中。與EP0573769的裝置相反的是，該設備處理由于粒化所生成的蒸汽和被污染空氣以及在單獨單元中進行脫水期間所產生的蒸汽和被污染空氣。已經發現，在粒化期間與在脫水期間所產生的蒸汽和被污染空氣不僅在量上、在時間上非常不同，而且在質量上也非常不同。實際上，因為使用大量的壓縮空氣來清潔脫水單元的旋轉筒的過濾壁，所以在脫水單元內產生的蒸汽和被污染空氣被稀釋。如果將該混合物引導至冷凝塔，那么冷凝過程可能由于蒸汽被空氣(該空氣用于清潔脫水筒)稀釋而受到擾亂，因此閉合部內的蒸汽的冷凝不足以保持所述閉合部內的恒定部分真空。因而，蒸汽和空氣混合物可能流回到粒化設備，從而具有上面列舉的缺點，即，鑄造澆鑄場內的較差能見度以及產生低密度爐渣顆粒(所謂的“爆米花”)。在EP0573769的裝置中，通過安裝在冷凝塔中的閉合部內的噴水器對蒸汽進行冷凝，然而在本申請的設備對象中，蒸汽既不是通過噴水器冷凝的，也不是在冷凝塔/罩內冷凝的，而是在排放裝置中冷凝的。盡管所使用的排放裝置可能是類似的，但其工作方式不同。實際上，在EP0573769中，排放裝置用于在閉合部中產生部分真空。該部分真空由于蒸汽被冷凝(即，氣體被轉化為液體)這個事實而得以提高。因而，并不使用排放裝置或者僅略微使用排放裝置使蒸汽冷凝，原因在于通過在閉合部內部將水噴射到蒸汽和本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種粒化設備(10)，所述粒化設備用于使冶金設備內產生的熔融材料粒化，所述粒化設備包括：注水裝置(20)，所述注水裝置用于將粒化水注入到熔融材料流(14)中，從而使所述熔融材料粒化；粒化罐(18)，所述粒化罐用于收集所述粒化水和經粒化的材料；脫水單元，特別是具有旋轉濾筒(30)的脫水單元(28)，其特征在于：?蒸汽收集罩(48)，所述蒸汽收集罩位于所述脫水單元(28)的上方，以及?排放裝置(46)，所述排放裝置用于排放來自所述罩(48)的蒸汽、使所述蒸汽冷凝以及釋放冷凝的所述蒸汽，所述排放裝置具有入口和出口，其中所述排放裝置的入口連接至所述蒸汽收集罩(48)并且所述排放裝置的出口布置為將所冷凝的蒸汽排放到大氣中。

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】2013.07.01 LU LU922361.一種粒化設備(10)，所述粒化設備用于使冶金設備內產生的熔融材料粒化，所述粒化設備包括：注水裝置(20)，所述注水裝置用于將粒化水注入到熔融材料流(14)中，從而使所述熔融材料粒化；粒化罐(18)，所述粒化罐用于收集所述粒化水和經粒化的材料；脫水單元(28)，其特征在于，所述粒化設備還包括：-蒸汽收集罩(48)，所述蒸汽收集罩位于所述脫水單元(28)的上方，以及-排放裝置(46)，所述排放裝置被布置在所述蒸汽收集罩(48)的外部、用于排放來自所述蒸汽收集罩(48)的蒸汽和氣體、通過產生真空使所述蒸汽冷凝以及釋放冷凝的所述蒸汽以及氣體，所述排放裝置具有入口和出口，其中所述排放裝置的入口連接至所述蒸汽收集罩(48)并且所述排放裝置的出口布置為將所冷凝的蒸汽以及氣體排放到大氣中。2.根據權利要求1所述的粒化設備(10)，其特征在于，所述脫水單元具有旋轉濾筒(30)。3.一種粒化設備(10)，所述粒化設備用于使冶金設備內產生的熔融材料粒化，所述粒化設備包括：注水裝置(20)，所述注水裝置用于將粒化水注入到熔融材料流(14)中，從而使所述熔融材料粒化；粒化罐(18)，所述粒化罐用于收集所述粒化水和經粒化的材料；其特征在于，所述粒化設備還包括：蒸汽收集罩(24)，所述蒸汽收集罩位于所述注水裝置(20)的上方，排放裝置(38)，所述排放裝置被布置在所述蒸汽收集罩(24)的外部、用于排放來自所述蒸汽收集罩的蒸汽和氣體、使所述蒸汽冷凝以及將冷凝的所述蒸汽排放到大氣中，所述排放裝置(38)具有入口(40)和出口，所述入口被布置為與所述蒸汽收集...

【專利技術屬性】
技術研發人員：霍斯特·卡佩斯，馬克·史懷哲，湯米·馬修，
申請(專利權)人：保爾伍斯股份有限公司，
類型：發明
國別省市：盧森堡;LU