[发明专利]基于高炉渣余热利用的城市固废与炼铁协同系统及方法

说明书

本发明公开了一种基于高炉渣余热利用的城市固废与炼铁协同系统及方法，包括高温炉渣粒化系统、固废破碎系统、热解反应系统、气固分离系统、冷凝系统和炼铁系统，高温炉渣粒化系统的出口端和固废破碎系统的出口端分别与热解反应系统的入口端对接，热解反应系统的出口端与气固分离器的入口端对接，气固分离器的气体出口端与冷凝器的入口端对接，冷凝器的气体出口端经热解反应系统或高温炉渣粒化系统的预热管道后与炼铁系统对接。本发明降低环境污染，降低炼铁系统的节能降耗。

技术领域

本发明涉及冶金及热解技术领域，具体涉及一种基于高炉渣余热利用的城市固废与炼铁协同系统及方法。

背景技术

随着社会进步，物质不断丰富，城市的垃圾产量也越来越多，给环境造成了巨大压力，成为一个亟需解决的社会问题。

目前，由于在污染物排放和能源化再利用方面的优势，热解成为解决城市固废的一个有效方式。固废的热解指将城市固废置于无氧条件下，使其加热分解为可燃性气体(CO、H2、CH4等)、燃料油及固态焦炭的过程。城市固废的热解产物可以作为富氢还原剂和燃料供炼铁系统使用，实现城市固废和炼铁系统的协同。但是，热解过程需要吸收大量的热，如果使用产生的燃料对其进行加热就会导致热解工艺的回收能源低，失去其应有的价值。

另一方面，在整个钢铁企业中，占钢铁生成过程中高温余热资源总量35％的高温炉渣的显热却没有得到有效利用。从高炉排出的高温炉渣的温度为1400～1600℃，每吨渣所含热量约1770MJ，相当于64kg标煤所含热量，相当于高炉生产1t生铁所消耗能量的13％，是钢铁企业不可多得的高品质热源，实现高温炉渣余热的有效利用不仅可以有效降低钢铁企业的能源消耗，还能帮助企业实现节能减排的目标。目前高温炉渣的常用处理方法为水淬法，该方法不仅浪费大量的水资源，造成污染环境，还不能有效利用高温炉渣的高品质显热。因此，高温炉渣的余热的有效利用也是一个亟待解决的问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，针对现有技术存在的上述缺陷，提供了一种基于高炉渣余热利用的城市固废与炼铁协同系统及方法，降低环境污染，降低炼铁系统的节能降耗。

本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案是：

一种基于高炉渣余热利用的城市固废与炼铁协同系统，包括高温炉渣粒化系统、固废破碎系统、热解反应系统、气固分离系统、冷凝系统和炼铁系统，高温炉渣粒化系统的出口端和固废破碎系统的出口端分别与热解反应系统的入口端对接，热解反应系统的出口端与气固分离器的入口端对接，气固分离器的气体出口端与冷凝器的入口端对接，冷凝器的气体出口端经热解反应系统或高温炉渣粒化系统的预热管道后与炼铁系统对接。

按照上述技术方案，高温炉渣粒化系统包括粒化器，粒化器上部入口端连接有导渣槽和催化剂装入器，粒化器下部与热解反应装置相连。

按照上述技术方案，粒化器为转杯粒化器、转筒或离心粒化器。

按照上述技术方案，固废破碎系统包括破碎机和筛分机，破碎机的出口端与筛分机的入口端对接，筛分机的出口端与热解反应系统对接。

按照上述技术方案，热解反应系统包括热解反应装置，热解反应装置分别与高温炉渣粒化系统的粒化器、固废破碎系统以及气固分离系统的气固分离器连接。

按照上述技术方案，热解反应装置为回转窑或流化床。

按照上述技术方案，气固分离系统包括气固分离器，气固分离器为旋风分离器。

按照上述技术方案，冷凝系统包括冷凝器。

按照上述技术方案，炼铁系统包括了炼铁高炉和/或气基直接还原竖炉。

采用以上所述的基于高炉渣余热利用的城市固废与炼铁协同系统的城市固废与炼铁协同方法，包括以下步骤：

步骤1，将高温炉渣与催化剂放入高温炉渣粒化系统中粒化，形成渣粒；