[发明专利]一种钢渣粉碎及固碳处理系统及其应用

说明书

本发明涉及一种钢渣粉碎技术领域，尤其涉及一种钢渣粉碎及固碳处理系统及其应用。本发明的钢渣粉碎及固碳处理系统利用高压气体作为熔融钢渣粉碎的冷源和动力，实现钢渣的低能耗、深度粉碎，得到的钢渣粒径小于2mm，钢渣粉在流化反应器中与二氧化碳、及过热蒸汽反应形成稳定的碳酸钙。多余的蒸汽及二氧化碳气体作为工业余热可以回收利用，水蒸气变成水与二氧化碳分离，二氧化碳则作为补给气利用。该系统可实现熔融钢渣的快速冷却、粉碎、固碳，节能的同时能够固定温室气体。

技术领域

本发明涉及一种钢渣粉碎技术领域，尤其涉及一种钢渣粉碎及固碳处理系统及其应用。

背景技术

本发明背景技术公开的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

2018年我国粗钢累计产量达到8.56亿吨，粗钢渣排放比例为12-15％，钢渣排放量在1.03亿吨以上。钢渣的利用途径大致可分为内循环和外循环，内循环指钢渣在钢铁企业内部利用，作为烧结矿的原料和炼钢的返回料，这个比例相对较小。外循环主要用于建材行业，其中的不稳定相f-CaO在后期的体积膨胀是影响其应用的核心因素，因此出现了多种方法来处理钢渣增加其稳定性、或者进行钢渣重构。

发明内容

本发明发现：现有钢渣多次粉碎工艺不能实现“多碎少磨”，能耗高，耐磨件使用寿命短，尾渣粉碎不充分，“钢”和“渣”不能充分解离，尾渣粉粒形差，利用价值低，而且钢渣粉碎工艺流程复杂低效，运营成本高。为此，本发明提出一种钢渣粉碎及固碳处理系统及其应用，这种系统可在不采用机械破碎的前提下实现钢渣的深度粉碎，回收钢渣余热，通过f-CaO与CO₂发生碳酸化反应形成碳酸钙，既可以实现钢渣的长久稳定性，又可以使自然界的CO₂得到固定，减少CO₂的排放量，降低温室效应。

为实现上述目的，本发明公开了下述技术方案：

一种钢渣粉碎及固碳处理系统，包括：钢渣缓冲系统、钢渣粉碎室、高压雾化系统、雾化气除尘系统、固碳稳定系统和粉渣收集捕集系统；其中：

所述钢渣缓冲系统包括：钢渣进料口、熔融钢渣室和渣室出口；所述钢渣进料口位于熔融钢渣室上部，所述渣室出口设置在熔融钢渣室的底部，所述熔融钢渣室具有加热和保温功能。

所述钢渣粉碎室与渣室出口连接，且所述钢渣粉碎室上设置有循环冷却水进出口；所述钢渣粉碎室的下端为钢渣粉碎室出口。

所述高压雾化系统包括：喷雾装置、管道、高压泵、气体缓冲罐和补气口；所述喷雾装置设置在钢渣粉碎室中，且喷雾装置与渣室出口连接，所述喷雾装置、管道、高压泵、气体缓冲罐依次相连，所述补气口设置在气体缓冲罐上。

所述雾化气除尘系统包括：雾化气出口、除尘器、除尘器出气口、除尘器出料口，所述雾化气出口设置在钢渣粉碎室中，所述除尘器与雾化气出口连接，所述除尘器出气口设置在除尘器上端，所述除尘器出料口设置在除尘器下端。

所述固碳稳定系统包括：二氧化碳进气管、流化床反应器、混合料进口、高温过热蒸汽进口和出料口；所述二氧化碳进气管的一端用于通入二氧化碳气流，二氧化碳进气管的另一端与混合料进口连接，所述钢渣粉碎室出口连接在二氧化碳进气管上，所述混合料进口设置在流化床反应器的上端，且混合料进口与除尘器出料口连接，所述高温过热蒸汽进口设置在流化床反应器中，所述出料口设置在流化床反应器下端。

所述粉渣收集捕集系统包括：分离器、分离器出气口、钢渣粉出口。所述分离器的入口与出料口连接，所述分离器出气口设置在分离器上端，所述钢渣粉出口设置在分离器下端。

作为进一步的技术方案，所述分离器为旋风分离器。

作为进一步的技术方案，所述钢渣粉碎及固碳处理系统还包括余热回收系统；所述余热回收系统与分离器出气口连接。