[发明专利]一种液态炉渣粒化处理及余热利用装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种炉渣处理方法，尤其涉及一种液态炉渣粒化处理及余热利用装置及方法。

背景技术

炉渣是炼钢过程中的必然副产物，其排出量约为粗钢产量的15%-20%。炉渣的形成温度为1500℃-1700℃，具有很高的显热，因此钢渣是钢铁生产过程中主要产品之一，属于高品位的余热资源，具有很高的回收利用价值。合理利用和有效回收炉渣可以实现钢铁行业可持续发展，降低生产成本，提高企业经济效益，同时也可以减少污染，变废为宝。

液态炉渣需要通过冷却处理使其冷却形成粒度小于30mm的块渣。目前常用的冷却方式有水淬法、热泼法、余热自解法、浅盘泼法、风淬法等。目前国内的处理方法主要是采用水淬的方法生产水渣，液态炉渣的热量往往得不到有效的回收利用，甚至完全散失，而且会消耗大量的水资源。同时水淬法还会产生环境污染。

液态钢渣的粒化以及余热利用对于钢渣这样的固体废弃物的再利用有着重要意义。目前还没有一种高效利用钢渣及其余热、系统简单、成本较低的高温钢渣粒化和余热回收的技术与装置。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，克服现有技术的缺点，提出一种液态炉渣粒化处理及余热利用装置及方法，利用液态炉渣的余热，在冷却炉渣的同时回收热量，用于产生蒸汽，带动蒸汽轮机发电。

本发明解决以上技术问题的技术方案是：

一种液态炉渣粒化处理及余热利用装置，包括由粒化组件、储渣罐、尾气分离器、余热锅炉、蒸汽轮机、除尘器、引风机、烟囱、斗提机、气固分离冷却室、转炉、送风机；粒化组件上设有高压空气或高压水入口、液态炉渣入口和粒化炉渣出口，粒化炉渣出口与储渣罐相连，储渣罐底部设有空气入口，储渣罐下部通过高温固渣落料管与斗提机相连，储渣罐顶部通过粒化粗尾气连接管与尾气分离器相连，尾气分离器下部及斗提机顶部与气固分离冷却室相连，气固分离冷却室下部与转炉炉渣入口相连，尾气分离器上部通过粒化尾气连接管和余热锅炉相连，气固分离冷却室上部通过高温空气连接管和余热锅炉相连；转炉的一端设有炉渣入口，另一端设有空气入口以及炉渣颗粒出口，转炉装有电机；余热锅炉的蒸汽出口通过管道连接蒸汽轮机，余热锅炉的低温气体出口通过管道依次连接除尘器和引风机至烟囱。

液态炉渣粒化处理及余热利用方法，包括：粒化组件的入口通入高压空气或高压水，液态炉渣从粒化组件的炉渣入口被通入的高压空气或高压水卷吸，淬冷粒化后进入储渣罐中；

储渣罐下部进口通入流化空气，炉渣在储渣罐中冷却降温，储渣罐中较大的炉渣颗粒沉降到储渣罐下部，经高温固渣落料管进入斗提机中，斗提机将这部分固态炉渣颗粒提升，并经预冷进料管送至气固分离冷却室中进一步冷却；

储渣罐中产生的较小的炉渣颗粒被加热后的高温气体携带，通过粒化粗尾气连接管进入尾气分离器中气固分离，分离出的固体颗粒送入气固分离冷却室中，气体则经尾气分离器上端粒化尾气连接管进入余热锅炉；

炉渣颗粒在气固分离冷却室中经过多级分离冷却进入转炉，在转炉中随着转炉的不断回旋，进一步冷却，最终冷却后的炉渣由转炉颗粒出口排出；

气固分离冷却室中用来冷却炉渣的空气由送风机从转炉的空气入口通入，冷却过程中空气与炉渣颗粒相向运动，即空气依次经过转炉、气固分离冷却室吸收炉渣颗粒的余热得到多级加热，最终经气固分离冷却室上部高温空气连接管进入余热锅炉；

自来粒化尾气连接管和高温空气连接管的这两部分高温气体在余热锅炉中和水交换热量并产生蒸汽，蒸汽通过汽轮机可以发电；低温气体经除尘器除尘后，经引风机送入烟囱，最终排入大气中。

本发明进一步限定的技术方案是：

前述的液态炉渣粒化处理及余热利用装置及方法，粒化组件由依次连接的入口腔室、收缩段、炉渣入口段、放大段和出口连接端构成；所述高压空气或高压水入口设在入口腔室。

高压空气或高压水从入口进入入口腔室，经收缩段提速形成高速喷射流体，流体到达临界状态，在放大段内高速的流体进一步提速，产生压降，使得液态炉渣从入口被吸入粒化组件中，液态炉渣变为小液滴，炉渣小液滴被快速冷却并固化形成小颗粒，最后经出口连接端进入储渣罐中。