[发明专利]一种基于钢厂固废熔融还原的泡沫渣稀相干法粒化方法

说明书

本发明涉及一种基于钢厂固废熔融还原的泡沫渣稀相干法粒化方法，该方法包括：1)将含碳球团加入液态高炉渣中，混合进行熔融还原；2)底吹气体使熔渣形成均质化的泡沫渣，并使泡沫渣稀相涌入粒化室；3)采用高压气流冲击泡沫渣粒化并完成一次风淬换热；4)粒化渣进入流化床，通入气体完成粒化渣的二次对流换热后，排出粒化渣；5)研磨破碎；6)干式磁选。采用该方法粒化高炉渣能够省略机械粒化装置，降低熔渣粒化所需高压气体流量，提高熔渣的换热强度及换热后炉渣的玻璃相含量，具有良好的粒化换热效果。

技术领域

本发明涉及熔渣干法粒化技术领域，尤其涉及一种基于钢厂固废熔融还原的泡沫渣稀相干法粒化方法。

背景技术

高炉炼铁过程中吨铁渣量为300～500kg，排渣温度为1400-1500℃，每吨渣带走的热量相当于60kg标准煤。为了利用高炉渣，目前一般采取水淬方式处理高炉渣，不仅无法回收高炉渣的物理热，还造成水的大量损失。

高炉渣的导热率极低，采取气固干法换热时换热强度较低，增大换热气体流量则会造成介质温度较低，回收的余热品质较差，因此通常采取粒化的方式降低熔渣颗粒的尺寸、增大换热面积。到目前为止，粒化方式多种多样，但粒化后的颗粒尺寸一般为4-5mm，进一步降低尺寸难以实现，并且造粒装置对耐热抗磨损性能要求较高，价格昂贵，使用成本高。另外，高炉渣导热率低的本质没有改变，限制了换热效果的进一步提升。

因此，采用干法换热工艺取代传统水淬方式，同时提高高炉渣的导热率，增加熔渣与气体的换热强度，并获得颗粒细小的粒化渣成为必然。基于以上想法，本发明提出利用钢厂固废还原后形成金属铁颗粒提高熔渣的导热率，同时，在熔融还原末期采取底吹惰性气体的方式使熔渣泡沫化，且通过溢流方式将泡沫渣转移至粒化室内进行高压惰性风淬粒化及换热，该方法能够省略机械粒化装置，降低熔渣粒化所需高压气体流量，提高熔渣的换热强度及玻璃相的含量，具有良好的粒化效果。

发明内容

鉴于上述的分析，本发明旨在提供一种基于钢厂固废熔融还原的泡沫渣稀相干法粒化方法，该方法能够省略机械粒化装置，降低熔渣粒化所需高压气体流量，提高熔渣的换热强度及换热后炉渣的玻璃相含量，具有良好的粒化效果。

本发明的目的主要是通过以下技术方案实现的，基于钢厂固废熔融还原的泡沫渣稀相干法粒化方法，具体包括以下步骤：

1)将含碳球团加入液态高炉渣中，混合进行熔融还原；

2)底吹气体使熔渣形成均质化的泡沫渣，并使泡沫渣稀相涌入粒化室；

3)采用高压气流冲击泡沫渣粒化并完成一次风淬换热；

4)粒化渣进入流化床，通入气体完成粒化渣的二次对流换热后，排出粒化渣；

5)研磨破碎；

6)干式磁选。

其中所述含碳球团由钢厂固废制成，所述钢厂固废主要包括：高炉除尘灰、高炉重力灰、转炉除尘灰和转炉泥；

其中含碳球团的全铁含量为15-70％。

进一步地，所述步骤1)中的的含碳球团至少包含高炉除尘灰、高炉重力灰、转炉除尘灰或转炉泥中的一种，所述高炉除尘灰的主要组成为，全铁含量15-30％，所述高炉重力除尘灰的主要组成为，全铁含量20-30％，固定碳含量51-55％，所述转炉除尘灰的主要组成为，全铁含量15-68％，所述转炉泥的主要组成为，全铁含量50-60％。

更近一步地，所述步骤1)中的含碳球团由高炉灰与转炉泥混合制备，每百份含碳球团中，高炉灰的质量比为20-45％，转炉泥的质量比55-80％，所述高炉灰的主要组成为，全铁含量25-28％，金属铁含量0.5-0.7％，亚铁含量2.1-2.5％，固定碳含量51-55％，所述转炉泥的主要组成为，全铁含量55-59％，金属铁含量10-13％，亚铁含量45-48％。