[发明专利]高温炉渣回收利用方法

说明书

本发明公开了高温炉渣回收利用方法，属于余热回收技术领域，包括以下步骤：包括利用水冷的离心造粒过程A和与过程A连接的流化换热过程B，并对所产生的蒸汽进行收集利用。本发明提供了一种同时实现高炉渣的热量有效回收以及钢渣的玻璃体化和成粒的高温炉渣回收利用方法。

技术领域

本发明属于余热能回收技术领域，特别涉及高温液态渣热能的回收和利用。

背景技术

钢铁工业是一个能源和资源消耗巨大的行业。在炼铁过程中，消耗的大量焦炭等的热量进入铁水和钢液、煤气或烟气、液态高炉渣中。其中，液态渣所含有的物理热占有的比例较大。对于高温液态高炉渣积存的大量热量中，其物理热的利用成为目前钢铁企业最重要的节能方向之一。

目前，我国高炉渣堆置量约3亿吨，每年新产生约9000余万吨，这些熔渣出炉时温度可达1400℃以上，1吨熔渣的热量相当于60kg煤所产生的热量，所以，熔融液态高炉渣含有大量的物理热。而在我国高炉渣大多数采用的是水淬法，即将熔融的高炉渣直接倒入水槽中进行冷却，水与高温炉渣进行淬冷，将高炉渣破碎成微粒，并产生大量蒸汽。这种方法的缺点是不仅高炉渣产生的热量无法被利用，造成水资源的大量浪费，并且水淬法会产生大量的硫化物，促进酸雨的形成，对大气、水和土壤也造成了严重的污染。

目前对高炉炉渣的处理还有一种造粒方法，是将高温的高炉炉渣通入离心造粒机中，在离心造粒机的转动的转杯的作用下钢渣离心，并在向离心造粒机中鼓入的高压冷风的冷却下形成颗粒。此法制造的钢渣成粒效果并不理想，并且经冷风冷却的钢渣玻璃体含量不高，冷却品质差，再利用效果不好，且由于冷却风量巨大，动力消耗太高。

在生产水泥过程中往往将高炉炉渣研磨后用作掺和剂，然而按照以上处理方法得到的高温炉渣其硬度高、氧化性高、活性物质少等，为其后续加工和使用带来不便。

发明内容

本发明需要解决的技术问题是如何提供一种同时实现高炉渣的热量有效回收以及钢渣的玻璃体含量高和颗粒度较好的高温炉渣回收利用方法。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：包括利用水冷的离心造粒过程A和与过程A连接的流化换热过程B，并对所产生的蒸汽进行收集利用。

本发明技术方案的进一步改进在于：所述过程A是使高温液态熔渣进入离心造粒机（1）的转杯后离心并经水幕急冷粒化，形成玻璃态渣粒；所述过程B是将玻璃态渣粒在流化床（2）内与热水进行强制换热；在B过程后，还包括搅拌移动回收余热的过程C，过程C是将经流化换热后降温的玻璃态渣粒输入至搅拌移动装置（3）降温，对低温余热回收利用。

本发明技术方案的进一步改进在于：过程A中水幕是汽水两相混合物，急冷时还有来自过程B的流化过热蒸汽的冷却。

本发明技术方案的进一步改进在于：过程A中急冷时产生的过热蒸汽通过换热器（4）换热后预热高炉（5）进风或利用吸收热泵给高炉（5）风除湿，预热后产生的汽液混合物回用至离心造粒机（1）的转杯中形成水幕，换热器（4）与汽包Ⅰ（6）进行热量交换，汽包Ⅰ（6）将储存的蒸汽向外输出；

过程B是在流化床（2）的热管中预热过程C中回收的水，加热至饱和后通入至汽包Ⅰ（6），汽包Ⅰ（6）中液相回流至流化床（2）中再进行热交换，热交换后的饱和蒸汽通过汽包Ⅰ（6）向外输出；流化床（2）的流化过热蒸汽是通过循环风机（8）从流化床（2）的上部吸出，从流化床（2）底部鼓入；

过程C中搅拌移动回收余热分成两步，第一步回收的余热进入汽包Ⅱ（7）后与过程A中的蒸汽共同预热高炉（5）进风或供吸收热泵给高炉（5）进风除湿，第二步回收的余热预热水，预热后的水一部分输入流化床（2）的换热管与玻璃态渣粒进行强制换热，另一部分供给汽包Ⅰ（6）补水与换热器（4）进行热量交换。