[發(fā)明專利]離心式熔融爐渣急冷干式粒化及余熱回收發(fā)電系統(tǒng)和方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210028369.4
• 申請(qǐng)日: 2012-02-09
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102559957A
• 公開(kāi)（公告）日: 2012-07-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 何張陳;劉亞雷;宋紀(jì)元;侯賓才;楊宏宜;王效平;劉學(xué)爐
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 南京凱盛開(kāi)能環(huán)保能源有限公司
• 主分類號(hào): C21B3/06
• 分類號(hào): C21B3/06;C21B3/08;F27D17/00
• 代理公司: 南京知識(shí)律師事務(wù)所 32207
• 代理人: 汪旭東

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于鋼鐵冶金爐渣處理及余能回收技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種離心式熔融爐渣急冷干式粒化及余熱回收發(fā)電系統(tǒng)及其方法。

背景技術(shù)

根據(jù)資料表明，中國(guó)鋼鐵工業(yè)的能源消耗占全國(guó)總能耗的10-15%，在鋼鐵生產(chǎn)中會(huì)產(chǎn)生大量的爐渣，每生產(chǎn)一噸生鐵要副產(chǎn)0.3-0.6噸高爐渣，每生產(chǎn)一噸鋼材要副產(chǎn)0.13噸鋼渣。上述熔融爐渣的初始溫度高達(dá)1400-1600℃，富含大量的顯熱資源，若不加以利用或直接水淬，則嚴(yán)重浪費(fèi)能源和污染生態(tài)環(huán)境。

在中國(guó)，高爐渣的主要用途是作水泥的摻合料，所以水淬法是最主要的方式。水淬法是一種傳統(tǒng)高爐渣急冷處理工藝，即將熔融爐渣置于冷渣池中，爐渣遇水急劇冷卻并粒狀，經(jīng)過(guò)渣池沉淀后用吊車抓出置于堆放場(chǎng)上。水淬法主要有因巴法、圖拉法、底濾法、拉薩法等。水淬法的主要缺陷有：（1）大量消耗新水，浪費(fèi)水資源；（2）沒(méi)有回收爐渣顯熱，嚴(yán)重浪費(fèi)余熱資源；（3）空氣污染（SO₂，H₂S等氣態(tài)硫化物）；（4）系統(tǒng)維護(hù)工作量大；（5）粉磨時(shí)，水渣必須烘干，仍要消耗能源。

基于傳統(tǒng)的高爐渣水淬處理技術(shù)存在以上缺點(diǎn)，國(guó)外（如日本、英國(guó)等）從上個(gè)世紀(jì)80年代就開(kāi)始研究開(kāi)發(fā)利用干法處理高爐渣，此方法不僅可以大幅度節(jié)約新水，還可以回收高爐渣的顯熱，另外，高爐渣粒化后可以達(dá)到傳統(tǒng)的水處理高爐渣一樣的效果。根據(jù)熔渣余熱回收技術(shù)可以分為物理熱回收法和化學(xué)熱回收法，其中前者根據(jù)熔渣前處理方法的不同，又分為滾筒法、風(fēng)淬法、連鑄式余熱鍋爐法、轉(zhuǎn)杯法和機(jī)械攪拌法；化學(xué)熱回收法，利用熔融渣熱，將熔渣熱通過(guò)吸熱化學(xué)反應(yīng)加以利用回收，如甲烷水蒸氣重整反應(yīng)生產(chǎn)H₂和CO，以及煤氣化反應(yīng)。

在中國(guó)國(guó)內(nèi)，大多學(xué)者集中研究轉(zhuǎn)杯或轉(zhuǎn)碟離心粒化法處理熔融爐渣，根據(jù)其已發(fā)表的論文、專利等文獻(xiàn)，均停留于理論研究或小型模擬實(shí)驗(yàn)階段，還沒(méi)有出現(xiàn)有效工業(yè)化的爐渣急冷粒化及余熱回收的方法與技術(shù)。目前，離心粒化法在熔融爐渣粒化效果較好，但在急冷效果以及爐渣余熱回收熱效率方面很不理想。而且在長(zhǎng)時(shí)間高溫條件下，離心粒化裝置的傳動(dòng)以及潤(rùn)滑問(wèn)題沒(méi)有得到很好的解決。

目前，熔融爐渣的余熱是鋼鐵企業(yè)中唯一沒(méi)有被有效利用的高溫余熱資源。高效、高品質(zhì)地回收冶金熔融爐渣余熱將成為鋼鐵企業(yè)降低綜合能耗的一個(gè)重要手段。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有離心式干式急冷粒化技術(shù)的不足，根據(jù)熔融爐渣急冷干式粒化的要求及爐渣的特性，本發(fā)明提供一種離心式熔融爐渣急冷干式粒化及余熱回收發(fā)電的系統(tǒng)，以達(dá)到有效急冷粒化熔融爐渣及回收高溫余熱資源的目的。本發(fā)明的另一目的是提供一種利用該系統(tǒng)的方法。

為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明的發(fā)電系統(tǒng)采用的技術(shù)方案如下：

離心式熔融爐渣急冷干式粒化及余熱回收發(fā)電系統(tǒng)，包括接渣裝置、爐渣離心急冷粒化裝置、爐渣緩冷裝置、余熱回收發(fā)電裝置以及廢氣凈化處理裝置：

所述接渣裝置由接渣罐和儲(chǔ)渣罐組成；

所述爐渣離心急冷粒化裝置由熱管軸、轉(zhuǎn)杯、電動(dòng)機(jī)和一次鼓風(fēng)機(jī)等組成，其中，熱管軸一端與轉(zhuǎn)杯相連接并置于離心粒化爐內(nèi)，熱管軸另一端與水冷夾套相連并置于離心粒化爐外；電動(dòng)機(jī)與傳動(dòng)裝置相連，傳動(dòng)裝置與所述熱管軸相連接并置于離心粒化爐外；所述熱管軸與離心粒化爐上的高溫軸承通過(guò)磁力環(huán)組非接觸連接；所述離心粒化爐內(nèi)的底部設(shè)有布風(fēng)板，所述一次鼓風(fēng)機(jī)與布風(fēng)板入口相連接；

所述爐渣緩冷裝置主要包括冷卻機(jī)，冷卻機(jī)內(nèi)使用水冷式振動(dòng)篦床；所述冷卻機(jī)的爐渣入口通過(guò)爐渣導(dǎo)流槽與所述離心粒化爐相連，冷卻機(jī)的冷卻空氣入口與二次鼓風(fēng)機(jī)相連；所述冷卻機(jī)的尾部設(shè)有破渣器；