[發明專利]高爐爐渣粒化與余熱利用工藝技術與裝備

有效

• 申請號: 201110203531.7
• 申請日: 2011-07-20
• 公開（公告）號: CN102268495A
• 公開（公告）日: 2011-12-07
• 發明（設計）人: 張富信;張杰;徐示波;楊柳
• 申請（專利權）人: 北京中冶設備研究設計總院有限公司
• 主分類號: C21B3/08
• 分類號: C21B3/08;F22B1/04;F22B1/18
• 代理公司: 北京中安信知識產權代理事務所 11248
• 代理人: 周淑昌

技術領域：

本發明涉及一種煉鐵技術領域，特別是涉及高爐爐渣粒化與余熱利用工藝與裝備技術領域。

背景技術：

高爐煉鐵過程中，用大量的焦碳等燃料燃燒熱熔化礦石冶煉出鐵水，冶煉過程中同時產生大量的高爐液渣，這些高爐渣在冶煉過程中帶有大量的顯熱，因此高爐渣是鋼鐵生產過程中所產生的主要產品之一，也是一種非常有利用價值的二次資源和二次能源。根據我國實際高爐生產數據，每煉一噸生鐵生成約280-480kg的高爐渣，平均每煉一噸生鐵按380kg渣計算，則每煉一噸生鐵產生的渣的焓熱相當于23.34kg標準煤的熱量。

目前，在國內高爐渣的處理主要采用水淬的方法生產水渣，然后作為水泥或混凝土等建材使用。在高溫熔渣的水淬過程中，不僅要消耗大量的水資源，同時還會產生大量的硫化氫等有害氣體，同時高溫熔渣所含的大量高品質余熱資源也被白白浪費。該方法只注重了高爐渣作為二次資源的回收利用，而其中的大量高品質熱能被白白浪費了，同時水淬法還會產生環境污染，消耗大量的水資源。

近年來，國內外開始研究的各種干渣處理方法，無論采用何種粒化原理，余熱回收大都是采用大功率高壓風機來實現，由于空氣的比熱較小，所以高溫熔渣在高溫段的冷卻速度較小，從而使得生成的渣粒的礦物組成達不到作為水泥要求的活性，從而降低了渣粒的質量和使用價值，因此這些干渣處理方法主要是注重了高溫熔渣作為二次能源的回收利用，而降低了作為二次資源的使用價值。同時，這些干渣處理技術還存在由于空氣的比熱較小，因此空氣耗量必然大，這樣必然造成風機功率、渣處理設備大，能耗高、系統復雜、設備重、占地和投資大等缺點，因此工業推廣受到限制。

目前還沒有一種能夠在實現高爐渣的綜合利用和利益最大化的同時，最大限度地高效利用高爐渣的熱和材、系統簡單、建設費用低的熔渣粒化和余熱回收工藝技術與裝備。據日本的研究成果，高爐渣粒化處理后的組織結構與高溫熔渣的冷卻速度有關，并且熔渣溫度越高，要求的冷卻速度越快。特別是高溫熔渣在800-1000℃以上高溫段，要求的冷卻速度必須大于10℃/秒，冷卻速度慢，則粒化后渣中玻璃體的含量就少，就會降低作為水泥添加料的活性，降低使用價值。因此本技術要解決的技術難題就是如何在高溫段既要保證高爐渣要求的冷卻速度，同時最大限度地利用高溫段渣的余熱。

發明內容：

本發明的目的就是克服現有技術的缺點，發明一種能夠充分回收高爐渣的余熱資源，同時又不降低處理后渣的使用價值，系統簡單、投資小的高爐渣處理和余熱回收工藝技術與裝備，實現高爐渣的高效綜合利用。