[发明专利]一种高炉熔渣余热驱动气化反应系统

说明书

本发明涉及冶金工业余热回收技术领域，尤其涉及一种高炉熔渣余热驱动气化反应系统。该系统包括有高炉、原料输送机和气化炉，高炉与气化炉之间设有储渣罐，储渣罐与高炉之间连接有渣沟，原料输送机设置在气化炉上方，气化炉的顶部还设置有反应原料入口和气体出口，底部设有熔渣出口，气化炉下方侧壁沿圆周方向均匀设有2‑8个喷嘴，气化炉内部设有熔渣池，熔渣池的上侧壁设置有熔渣入口，熔渣入口通过熔渣管路与储渣罐相连。本发明既能够充分回收并利用熔渣显热，又能够利用熔渣潜热获得高热值合成气，有效提高气化原料的转化率，具有余热回收利用效率和气化效率高、操作简便、生产成本低、原料适应性强、处理量大、环境友好和经济效益高等优点。

技术领域

本发明涉及冶金工业余热回收技术领域，尤其涉及一种高炉熔渣余热驱动气化反应系统。

背景技术

钢铁工业是能源密集型产业，其能耗约占我国总能耗的10%~15%，其中高炉渣是钢铁工业最主要的固体副产品，炉渣显热是重要的二次能源，其余热资源约占燃料消耗量的三分之一，高炉渣在高炉炼铁过程从高炉排出的温度约为1500℃，呈熔融状态，渣热焓值约为1770MJ/t，相当于60kg标煤完全燃烧所产生的热量。2018年我国的高炉渣产量达到了2.5亿吨，带走的显热相当于1500万吨标准煤的发热值，高炉渣余热的回收利用能够有效地降低钢铁企业的能源消耗，有利于实现节能减排的目标。

目前高炉渣的处理方法主要有两类：水淬法和干式处理法。水淬法包括底滤法、因巴法、图拉法、拉萨法及名特克法，即用新水直接冲击高温熔渣使其温度迅速降低形成大量玻璃态物质，其产生的热水仅用可供钢铁企业厂区供暖及洗浴等，余热回收率仅有有限的10%左右，干式处理法主要有机械破碎法、风淬法及离心粒化法，干式处理法在回收高炉渣显热过程中热回收率低、潜热未被利用、能耗大、处理困难，化学法回收利用高炉熔渣余热成为新的研究热点。

发明内容

（一）要解决的技术问题

为了对高炉熔渣余热余能进行回收，且利用化学法提高余热回收效率和化学反应效率，本发明提供了一种高炉熔渣余热驱动气化反应系统。

（二）技术方案

为了达到上述目的，本发明采用的主要技术方案包括：

本发明提供一种高炉熔渣余热驱动气化反应系统，该系统中包括有高炉、原料输送机和气化炉，所述高炉与所述气化炉之间设有储渣罐，所述储渣罐与所述高炉之间连接有渣沟，所述渣沟与所述储渣罐的连接位置设置在所述储渣罐的上侧壁位置，所述原料输送机设置在所述气化炉上方；

所述气化炉的顶部设置有反应原料入口和气体出口，底部设有熔渣出口；

所述气化炉内部设有熔渣池，所述熔渣池的上侧壁设置有熔渣入口，所述熔渣入口通过熔渣管路与储渣罐相连；

所述气化炉下方侧壁沿圆周方向均匀设有2-8个喷嘴。

根据本发明，所述熔渣池的高度为所述气化炉的总高度的0.5-0.75倍。

根据本发明，所述熔渣管路上设置有第一流量控制器，

根据本发明，所述熔渣池内设置有导流管，所述导流管与所述熔渣入口相连。

根据本发明，所述导流管水平或倾斜向下放置，倾斜向下时，所述导流管与水平面的夹角为0-45°。

根据本发明，所述熔渣池内还设置有导料管，所述导料管与所述反应原料入口相连。

根据本发明，所述导料管与所述导流管相垂直。

根据本发明，所述喷嘴向下倾斜放置，且所述喷嘴与水平面的夹角为10-35°。

根据本发明，所述熔渣出口位置处设置有第二流量控制器。