[发明专利]蒸发罐法渣处理工艺装置

说明书

技术领域

  本发明属于钢铁冶金渣处理过程，二次能源回收技术，具体涉及一种液态炉渣热量回收装置。

背景技术

  高炉炼铁过程中，用大量的焦碳等燃料燃烧热熔化矿石冶炼出铁水，冶炼过程中同时产生大量的高炉液渣，这些高炉渣带有大量的显热。根据我国实际高炉生产数据，每炼一吨生铁生成约280-480kg的高炉渣，平均每炼一吨生铁按380kg渣计算，根据《炼铁学》介绍炉渣焓热1797.4KJ/kg，则每炼1吨生铁渣焓热为380kg×1797.4KJ/kg＝683012KJ。如果按标准煤7000千卡/kg计算，则每炼一吨生铁产生的渣的焓热相当于23.34kg标准煤的热量。如果全国生铁年产量按4亿吨计算，每年因高炉渣带走热相当于933.7万吨标准煤，按现煤价计算相当于140.05亿元。

  目前全国来看高炉渣热能利用率极低，我国现高炉渣处理全部采用水淬法，所谓的利用就是部分企业在高炉渣水淬冷却过程中产生的热水用于冬季取暖，由于受到供热区域、流量等条件的限制，现渣热能利用率不足15％。而且春、夏、秋三个季节不能使用，大量热通过风冷或外排水排掉，既污染环境又浪费能源。炉渣物理热的利用是目前钢铁企业重要的节能方向之一。

  目前国内外炉渣显热利用的研究不少。重庆大学200620110985.4专利公开了一种高炉渣热回收装置。该方法采用液渣直接入安装有旋转轮的密封容器里，红的热渣落到旋转轮上被电机带动的高速旋转轮抛出，开始粒化并冷却，同时空气被加热，热的空气经风机引出进入热交换器，热交换器交换出的热空气再加以利用。东北大学200510047090.0专利公开了一种炉渣热回收装置。该方法采用高速旋转粒化轮将渣粒化，粒化后的渣落到钢带输送机上，输送过程中通过风机冷却产生气渣热交换，加热的空气送到余热锅炉产生蒸汽，并加以利用蒸汽。俄罗斯RU2018494专利公开了一种《渣处理方法及实施装置》。该方法是高温液态炉渣被注入放置的滚筒内，当炉渣与置于滚筒内的钢球接触时被急冷，炉渣由液态转成脆状可塑态并凝固在球体表面，由于球体的运动和彼此碰撞，炉渣被破碎成700℃左右粒壮的固态渣，固态渣连续输送到气渣交换器内与循环气体进行热交换。NKK公司将熔融的炉渣通过管道注入2个转鼓之间，转鼓连续转动将渣挤压形成一层薄渣片，转鼓内通入交换气体冷却渣，热气体回收用于发电、供暖等。这些渣处理及热回收方法归结起来基本都是采用不同的渣的粒化冷却方法先把热渣粒化，然后在热渣输送、下落过程中进行气体热交换，提取渣热。其共同特点是高炉渣的冷却介质都是空气，即主要靠空气带走渣热，因此可以理解为空气冷却型。由于空气比热值小，没有水的汽化吸热过程，因此冷却空气用量大，设备复杂，风机功率大。

现有的高炉渣处理方法也不少，有拉萨法(RASA)、INBA法、轮法、明特法、沉淀池等多种方法，这些方法归结起来其共同特点是采用了不同的工艺装置把热渣水淬粒化，用不同的装置使渣水分离后输出，即主要靠水带走渣热，因此可以理解为水冷却型。由于生产水温不许超过85℃的限制，渣水比一般达到1∶10，耗水量极大。

本人2007年11月申请号200710157873申请了一种《高炉渣处理及渣热能利用方法及实施装置》，该工艺也把渣处理过程放置在处理罩内的沸腾釜中进行，釜内盛满水靠渣入水中水淬产生蒸汽，然后再利用蒸汽。它的特点是属于的冶金领域所说的泡渣工艺特征，由于当时没有解决渣处理装置中渣入口与出口的密封喂料问题，以及原始设计上的缺陷，该方法产生蒸汽主要是低温不饱和蒸汽，由于蒸汽压力及热值比较低，只能用于取暖、解冻、热水等。本人2008年申请号200810229364申请了一种《蒸汽循环法高炉渣热能利用及渣处理实施装置》，该渣处理方法采用是渣不入水中，靠密封容器内对渣喷少量的水产生蒸汽，再循环该蒸汽的办法冷却渣，即渣热主要是靠水淬产生蒸汽及循环该蒸汽带走的，这样造成产生的蒸汽具有足够的过热度，以利于锅炉换热、发电等。

新的蒸发罐法渣处理工艺装置主要是针对本人的《高炉渣处理及渣热能利用方法及实施装置》专利装置结构及工艺方法的改进设计，该改进主要是从三个方面进行的：