[發明專利]高爐液態渣的處理與能量回收方法及其用途

有效

• 申請號: 200910019727.3
• 申請日: 2009-03-19
• 公開（公告）號: CN101838713A
• 公開（公告）日: 2010-09-22
• 發明（設計）人: 錢綱;姚朝勝;王子金;魏新民;谷卓奇;于國華;錢舵
• 申請（專利權）人: 山東省冶金設計院有限責任公司
• 主分類號: C21B3/06
• 分類號: C21B3/06;C21B3/08;C02F1/04;C02F103/08
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• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種高爐液態渣的處理與能量回收方法及其用途。

背景技術

在生產鐵水的同時，高爐還產出大量的液態渣。高爐液態渣蘊含著很高的熱能。包括熔解熱和物理顯熱在內，每噸高爐液態渣蘊含的熱量接近100kg標準煤所含的熱量。

目前，高爐爐前水力沖渣是熔渣處理的首選方式，水力沖渣工藝通常有4種方式：沉淀池沉淀法、拉薩法、茵芭法和輪法爐渣粒化裝置。這些方法的共同特點在于，要求冷卻水的溫度低于70℃，否則，就會產生大量的泡沫渣，影響水渣的質量。

為了利用高爐液態渣蘊含的熱能，利用沖渣余熱水采暖被稱為“一項重大節能措施”(請參見《高爐煉鐵生產技術手冊》，周傳典主編，冶金工業出版社出版，2002年8月第一版、第一次印刷，第606～608頁)，即使如此，該項目對沖渣余熱水的利用范圍也僅在從53℃～55℃到43℃～45℃的溫降范圍內。

現有技術的主要不足之處在于：

1.現有的渣處理方法在進行渣處理的同時，需要消耗大量的水，所需的水量大約為噸渣噸水。一個年產量為1000萬噸的煉鐵廠，每年僅用于渣處理的耗水量就在350萬噸左右。如果不是采用精料原則，由于其渣量的增加，用于渣處理的耗水量還會更高。

2.現有的渣處理方法在進行渣處理的同時，忽略了對渣所蘊含的優質(溫度≥1400℃)熱能的回收利用，卻在其劣化(溫度≤70℃)之后再進行利用，是非常不合理的。

3.利用沖渣余熱水采暖對熱能的有效利用率較低，只有8℃～12℃的溫降空間；除了余熱熱能的利用率較低外，還將導致水的輸送量大，過程電耗高以及原始投資大、運行成本增加的問題。

4.現有的渣處理方法在冷卻水的溫度≥70℃時，就會產生大量的泡沫渣，影響水渣的質量，就使得冷卻水的能源質量大大降低，提高了利用難度。

5.現有的余熱回收方法是以回收冷卻水的物理顯熱為特征的，冷卻水的最高溫度又較低，因此，余熱的利用成本高，回收價值低。

6.利用沖渣余熱水采暖具有明顯的季節性，在非采暖季節，不僅要將高爐熔渣所蘊含的優質熱能(溫度≥1400℃)全部浪費，還要對冷卻用水進行再冷卻，造成了雙重的浪費。

7.水力沖渣與余熱回收的分離，增加了液態渣的處理及能量回收系統的復雜性。

8.現有的渣處理方法需要龐大的水處理系統，還存在對環境的二次污染問題。

發明內容

本發明的目的，是要提供一種高爐液態渣的處理與能量回收方法及其用途。

本發明要解決的技術問題包括：1.要解決高爐渣處理系統耗水量高的問題，使高爐渣處理的噸渣的耗水量降低75％、85％、90％、95％或98％以上；2.要解決現有的渣處理系統對高爐液態渣所蘊含的熱量不能回收利用和/或回收利用率極低的問題。3.要解決冷卻水的溫度≥70℃時，產生大量的泡沫渣問題，并將冷卻水的適用溫度提高到≥70℃、≥85℃、≥100℃、≥120℃以及更高；4.除了可以利用冷卻水的物理顯熱以外，還要解決以蒸汽回收為主的高爐液態渣的能量回收問題，也就是要解決顯著提高所回收的能量的品質的問題；5.要解決在進行渣處理的同時，對渣所蘊含的優質(溫度≥1400℃)熱能的回收利用的問題；6.解決現有的渣處理方法需要龐大的水處理系統，還存在對環境的二次污染問題；7.對于臨海企業，必要時，還可解決海水淡化的問題等等。

本發明的基本構思是：一種高爐液態渣的處理與能量回收方法，包括管網的設置、控制裝置的設置等，其特征在于：設置密閉空間；使高爐液態渣進入密閉空間內；在密閉空間內，將進入密閉空間內的高爐液態渣粒化，并使用流態水使其凝固；凝固后的固體渣的排渣溫度≥密閉空間內的水的沸點；從密閉空間內，排出產生的固體渣；從密閉空間內，收集產生的流態水并加以利用。

所述的密閉空間，是指與大氣隔離的一個空間。該密閉空間內部的壓力，可以是帶有一定的負壓，例如，具有0.8～1、0.9～1、0.95～1、0.98～1個大氣壓的絕對壓力，也可以具有一定的正壓，例如，具有0(表壓)～＜國家標準所規定的壓力容器和非壓力容器的壓力分界的界限值或者具有≥國家標準所規定的壓力容器和非壓力容器的壓力分界的界限值的壓力，直至達到水的臨界壓力以上。當該密閉空間內部的壓力≥國家標準所規定的壓力容器和非壓力容器的壓力分界的界限值時，該密閉空間的結構設計等要求，必須遵照國家有關壓力容器的設計和制造規范。