[发明专利]射流蒸汽法渣粒化及热利用方法

说明书

本发明为射流蒸汽法渣粒化及热利用方法，提供一种新的冶金炉渣粒化及热利用的方法及装置。该工艺将市场普遍应用的射流器引用到冶金炉渣处理工艺当中，将射流器、汽爆罐原理与蒸汽法渣处理工艺原理相结合，利用射流器的射流过程进行炉渣粒化，利用射流器工作原理实现密闭进渣，靠射流过程形成的半密闭容器内的汽爆过程能进行炉渣粒化及换热，靠水的汽化及蒸汽的过热过程冷却渣，该工艺在利用水淬及高压水动能破碎渣的同时还利用汽爆过程能进行炉渣粒化，利用密闭空间内形成的汽爆能实现高压快速换热，一套装置在实现渣粒化的同时实现换热过程，产生的渣、蒸汽输出经锅炉换热后变成洁净蒸汽或高温热水进行利用，该工艺具有节水、节能、环保、经济效益高等优点，具有实际推广应用价值。

技术领域

本发明属于冶金渣粒化及渣处理过程，具体涉及一种冶金液态炉渣粒化方法及其余热利用工艺及装置。

背景技术

我国每年产生大量的冶金炉渣，现有或已试验及准备试验的渣处理方法主要有水淬法、风淬法、机械粒化加风或加水粒化法。水淬法主要有拉萨法(RASA)、INBA法、轮法、明特法、沉淀池、泡渣法、热泼法、热焖法等多种，这些方法归结起来都采用的是水淬水冷工艺，采用喷水或入水方式粒化冷却渣，渣热全部进入水中，由于水的焓热低，耗水量都较大，一般渣水比在1：6-12左右，同时水淬法最大的问题是高炉渣的显热资源没利用，大量热资源白白浪费，耗水量大、污染环境。

风淬法靠高压风冷却渣，由于风的比热低，靠外输入动力能进行炉渣粒化，其需要的风量及风机功率都较大，风量大则设备大、能耗高，经济效益差，同时污染环境，难以推广应用。而机械粒化加风或加水粒化工艺还处于理论研究、试验阶段，目前还有很多关键技术问题需要解决，短期内难于有突破性进展。

目前渣余热利用率很低，所谓的利用就是部分北方钢铁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3％。而且春、夏、秋三个季节不能使用，大量热通过风机或外排水排掉，既污染环境又浪费能源。

目前国内外炉渣显热利用的研究专利不少，方法也很多。在密闭容器内利用水的汽化及过热过程带走渣热的理论是本人国内外首次提出的，尽管目前专利市场也有不少类似该原理、方法的专利，但都是一种侵权行为。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》；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》，申请号201510557647.9申请了一种《锅炉汽水循环法渣处理工艺》，申请号201510557648.3申请了一种《过热蒸汽循环法渣处理工艺》，该几个专利其核心都是采用水淬水冷工艺，利用水的汽化及过热过程冷却渣，靠密闭容器内渣的水淬产生蒸汽，蒸汽输出进行热利用，上述几个专利归结起来都是采用的蒸汽法渣处理理论，所不同的是几种方法工艺过程、装置有差异，产生的蒸汽性质质量不同而已。

新的《射流蒸汽法渣粒化及热利用方法》依然采用蒸汽法渣处理理论，该方法将市场普遍应用的射流器理论及装置经过改进嫁接到蒸汽法渣处理工艺中，利用射流水、蒸汽的动能及渣遇水的水淬过程，以及渣遇水产生的汽爆过程组合进行破碎渣，利用射流水在喉管部位形成的高压实现封压，进而形成了以混合室、一次换热室内组成的密闭汽爆换热空间，利用密闭空间内汽爆过程的高压进行渣粒化及换热，利用射流器的汽爆输送过程进行换热，粒化、换热同时进行，直接输出高温渣、蒸汽及空气，高温渣、蒸汽及空气输出进入二次换热装置换热，实现渣余热再利用。进一步的说该工艺是利用射流器的射流过程实现渣粒化，靠水的汽化及蒸汽过热过程吸热大的工艺原理，靠水的汽化及蒸汽过热过程冷却渣，直接输出高温渣、蒸汽及空气，渣、蒸汽及空气输出到二次换热装置进一步换热实现渣余热利用，该方法将射流器原理与蒸汽法渣处理工艺理论相结合，利用射流器原理在实现渣粒化同时实现热利用，一套系统装置一步实现热利用，该工艺具有独特的工艺技术方法，该方法目前国内外还没有相关资料报道，属于一种全新的渣粒化及热利用方法及装置。

关于存在汽爆能粒化及换热现象的描述：