[发明专利]转炉高温熔融渣等流速热管式余热废钢废渣回收方法

说明书

技术领域

本发明涉及高温熔融渣回收技术领域，尤其涉及一种转炉高温熔融渣等流速热管式余热废钢废渣回收方法，主要应用于高温液态渣的处理，以回收其中的废钢铁、显热和废渣资源，尤其适用于钢铁行业转炉渣的回收处理。

背景技术

钢铁行业的高温熔融渣的温度一般达1700℃，渣中含有一定比例的废钢铁，回收废钢铁后的废渣还可以作为生产水泥的原料或者用于铺路，由此可见，高温熔融渣中蕴含着大量的显热、废钢铁和废渣资源。以一台150t转炉年产约30万吨钢渣为例，其蕴含的显热热量约45000000万KJ(千焦)，每年可生产约7.35万吨蒸汽；钢渣中废钢铁含量可达13％，如果全部回收则每年可回收废钢3.9万吨；其废渣每年生产约26.1万吨以上，如果能提高其附加价值，利益也十分可观。

传统上通常采用水冲渣装置来对高温熔融渣进行处理，即高温熔融渣先经高压水水淬后进入沉渣池，之后将沉渣池中的水渣打捞出来脱水后供作为生产水泥或铺路原料使用，而沉渣池中的水先经过滤然后由泵加压送入冷却塔中冷却，之后再用来对高温熔融渣进行水淬，这样可实现水的循环使用。水量损失必须由新水补充。这种水冲渣装置存在很多问题，其中最大一个问题是耗水太多，其次是水冲渣过程浪费了大量热量，并且对周围环境也带来污染。

鉴于传统水冲渣工艺的种种弊端，近年来人们提出了干法粒化及其热能回收技术，其技术方案为：高温熔融渣先在粒化器内进行换热，然后再经过振动床进行热量第二次回收，最后在流化床内进行热量的第三次回收，回收的热能以热风或发电的形式得到再利用或能量转换。干法粒化及其热能回收技术由于采用机械装置的机械力来将高温熔融渣击碎，需要提供机械装置，并且对高温熔融渣显热的回收的能量通常不能直接用于驱动该机械装置，使得整个装置结构复杂，能耗高，不能充分回收和利用高温熔融渣的显热。

此外，目前对高温熔融渣的回收技术，通常只回收显热、废钢和废渣中的其中一种。回收熔融渣显热通常采用干法粒化技术，回收废钢通常采用热闷渣工艺，提高废渣附加值通常采用风碎法。热闷渣可回收废钢11％，热闷渣法生成的渣粒度小，但成分十分稳定，也可以作为建材材料使用。风碎法废渣产品的粒径和物化成分可控，可作为水泥原料使用。虽然上述各种方法单独使用均可取得不错的效果，但是，要将这三种方法整合到同一个装置中，以充分回收高温熔融渣的显热、废钢和废渣，目前还存在技术上的困难。

发明内容

本发明主要解决现有干法粒化及其热量回收技术中采用机械装置来将高温熔融渣打碎、不能充分回收和利用高温熔融渣的显热的技术问题，提出一种将高温熔融渣的显热回收并循环使用的高温熔融渣回收方法。

为了解决其技术问题，本发明提供了一种转炉高温熔融渣等流速热管式余热废钢废渣回收方法，该方法包括：

(1)汽碎：用高压蒸汽对高温熔融渣进行冲击，将高温熔融渣击碎并冷却成较细的渣颗粒；

(2)余热回收及生成蒸汽：往处理塔中通入冷空气，在所述处理塔中所述冷空气与所述渣颗粒进行热交换，热交换后的渣颗粒排出所述处理塔，热交换产生的热空气冲刷等流速热管，所述等流速热管的一部分在所述处理塔中，另一部分在所述热管换热器中，所述热空气将热管换热器中的水加热为用于所述汽碎步骤的高压蒸汽。

本发明的汽碎步骤采用高压蒸汽冲击高温的液态熔融渣，使之破碎并冷却成较细固体颗粒，降低了废钢的氧化率，为后续尽可能地回收废钢打下良好的基础；余热回收过程主要是渣颗粒与冷空气之间的热交换，热交换生成的热空气经等流速热管换热以生产蒸汽，蒸汽又内循环用于汽碎，实现了高温熔融渣显热的循环利用，采用等流速热管这一高效换热元件，提高了余热回收效率。

进一步地，本发明转炉高温熔融渣等流速热管式余热废钢废渣回收方法还包括：在浅闷池中对排出处理塔的渣颗粒进行20分钟至45分钟浅闷渣处理。浅闷渣处理能稳定渣颗粒的成份，更宜于建材利用，并为后续回收废铁进一步打好了基础。

更进一步地，本发明转炉高温熔融渣等流速热管式余热废钢废渣回收方法还包括：先将浅闷渣处理后的渣颗粒打捞出浅闷池，然后采用磁选装置将渣颗粒中的废钢筛选出。本发明可回收渣颗粒中约13％的废钢，剩余废渣可作为建材用途外运。这样，本发明主要通过汽碎、余热回收及生成蒸汽、浅闷和磁选过程实现了全面彻底回收高温熔融渣所含有的显热、废钢和废渣资源。

附图说明

图1为实现本发明转炉高温熔融渣等流速热管式余热废钢废渣回收方法的工艺流程图。