[發明專利]用于減少爐渣絨形成的干式粒化爐渣的方法和設備

在審

• 申請號: 201580001925.0
• 申請日: 2015-03-20
• 公開（公告）號: CN105722803A
• 公開（公告）日: 2016-06-29
• 發明（設計）人: S·福謝爾;S-Y·吳;S·莫斯塔格赫;L·C·蘇;V·埃爾南德斯;M·達瑞尼;D·R·梅特卡夫;T·拉弗蒂
• 申請（專利權）人: 哈奇有限公司;易高麥斯特株式會社
• 主分類號: C04B5/02
• 分類號: C04B5/02;C21B3/06;C22B7/04
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 江漪

相關申請的交叉引用

本申請要求2014年6月3日提交的美國臨時專利申請第62/007,284號的 優先權和權益，該申請的內容以引用方式并入本文中。

技術領域

本公開涉及?；癄t渣產品及其制備過程。

背景技術

爐渣是在冶金爐中進行的金屬制備過程的副產物。雖然所制備的爐渣的組 成和數量高度依賴于具體的過程，但爐渣通常包括金屬氧化物與二氧化硅的混 合物，并且以范圍從由該過程制備的金屬的量的大約10％至若干倍的范圍內的 量進行制備。

在金屬制備期間，在冶金爐中存在熔融形式的爐渣。熔渣被從爐中周期性 地導出并且可以被處理成?；癄t渣產品。?；癄t渣已被用作混凝土的骨料和膠 凝材料，并且最近人們對使用?；癄t渣作為石油和天然氣生產中的支撐劑、作 為屋面粒料、研磨劑或作為催化劑載體產生興趣。

爐渣粒化通常由使用水噴霧進行的濕式?；^程來進行，水噴霧接觸爐渣 的料流，將其分散成小滴，小滴硬化成粒料，粒料沿著洗礦槽向下輸送，然后 到達工場，在那里落入池中以進行收集。

在濕式?；^程中，大量的水被添加到爐渣以冷卻熔渣。由該過程產生的 廢水通過與爐渣接觸而被污染，并且其處置產生額外的成本。而且，水?；? 常導致具有高得不可接受的水含量并且被認為不適合許多用途的爐渣粒料的 產生。濕爐渣粒料的干燥也產生額外的成本，并且在許多情況下不是經濟上可 行的。通過控制添加到粒化過程中的水的量來嘗試解決此問題取得有限的成 功。同樣已經知道含硫爐渣的濕式?；a生高得不可接受的含硫氣體的排放。

爐渣的干式粒化克服了與濕式?；^程相關聯的問題中的一些。在干式粒 化過程中，熔渣通常被加壓氣體流或被機械裝置分散或霧化。雖然干式粒化使 用比濕式粒化少的水并且通常產生干的產物，但干式?；^程會產生大量的爐 渣“絨”，其由當爐渣具有較差的小滴形成特性時產生的爐渣的低密度纖維組 成。爐渣絨具有低密度和大體積，使得其搬運、運輸和回收變得困難。在極端 情況下，爐渣絨形成物的量可以高達90重量％。爐渣絨的產生對于具有高粘 度的爐渣來說特別麻煩，并且將干式粒化(特別是氣體霧化)的應用限制到具有 產生爐渣絨的較低趨勢的特定類型的爐渣。

另外，由于爐渣聚集成難以用空氣分散的濃料流的趨勢，在氣體霧化設備 中以高流量處理爐渣是困難的。此外，爐渣料流的厚度影響由空氣霧化產生的 顆粒的尺寸。因此，爐渣料流的厚度的不一致會導致對爐渣粒料的粒度的控制 的缺乏，并且會導致具有非常寬的粒度分布的產物。為了避免這些問題，氣體 霧化過程趨于小規模操作，這限制了其可用性。

仍然需要用于爐渣?；暮唵?、經濟上可行的過程，該過程避免了與 已知的濕式和干式?；^程相關聯的上述問題。

發明內容

在一個方面，提供了一種用于制備基本上干燥的爐渣粒料的過程。該過程 包括：(a)提供熔渣的料流，該料流可包括冶金爐渣；(b)將受控量的水添加至爐 渣；(c)使熔渣的料流?；?，以制備固化的爐渣；其中，固化的爐渣包括所述基 本上干燥的爐渣粒料和爐渣絨，并且其中，由所述過程制備的爐渣絨的量小于 在不添加受控量的水的情況下通過使熔渣的料流粒化而產生的爐渣絨的量。例 如，由該過程制備的爐渣絨的量小于固化爐渣的約10重量％。

在一個實施例中，受控量的水小于約300kg水/噸爐渣，并且可以小于約 100kg水/噸爐渣。例如，受控量的水可以使得基本上干燥的爐渣粒料具有小于 約5重量％的水含量。

在另一個實施例中，使熔渣的料流?；牟襟E包括通過使熔渣與可包括氣 體的霧化流體流接觸來分散熔渣。

在又一個實施例中，在熔渣與霧化流體接觸的同時，受控量的水的至少一 部分被添加至爐渣，使得霧化流體還可包括受控量的水。

在又一個實施例中，在熔渣與霧化流體接觸之前，受控量的水的至少一部 分被添加至熔渣。

在又一個實施例中，緊接在熔渣與霧化流體接觸之后，當分散的爐渣通過 霧化室噴出時并且在爐渣到達霧化室的收集區域內之前，受控量的水的至少一 部分被添加至熔渣。

在又一個實施例中，使熔渣的料流?；牟襟E包括通過使熔渣與旋轉的機 械元件接觸來分散熔渣。