[发明专利]一种液态渣余热回收及尾渣超微粉化的方法及设备系统

说明书

技术领域

本发明涉及液态高温渣加工处理与资源回收利用领域，特别涉及一种液态冶金渣余热回收及尾渣超微粉化的方法及设备系统。

背景技术

液态冶金渣是钢铁冶炼生产过程中的副产物，富含金属铁、热能、非金属氧化物等可回收与可资源化综合利用的资源。通常每生产1吨初钢，可产生0.3-0.5吨的炼铁液态渣和产生0.1-0.15吨渣的炼钢液态渣，液态冶金渣的温度通常在1350-1550℃之间，吨渣含有相当于约60kg标准煤的热量。如何高效回收利用液态渣中的热量，如何实现渣中金属铁高效回收，以及如何实现尾渣高附加值资源化综合利用，一直是全球钢铁企业节能减排和固废资源化综合利用的努力方向。但是，世界各国的钢铁企业均未能实现这方面技术的突破，还需要大量开展这方面的技术攻关。目前，国内外相关科技人员在冶金渣余热回收利用方面做了大量研究工作，提出了多种技术方案，主要包括：闷渣法、滚筒法、粒化轮法、风淬法和水淬法。

授权发明专利CN 102643936 B，提供了一种钢渣粒化、改性、显热回收一体化系统及工艺，其特点是高温液态钢渣采用转杯进行破碎粒化，然后采用水冷壁吸收热量，采用渣粒捕集器收集渣粒，最后将收集的高温渣粒进行水蒸气和CO₂消解并实施气体冷却换热。

授权发明专利CN 101551199 B，提供了一种钢渣余热回收方法及其系统，其特点是该系统由钢渣流量分配器、水冷粒化轮、一次流化床、称量机、振动筛、热渣粒储仓、二次流化床、除尘设备、风机和余热锅炉按顺序组成。方法为将高温液态钢渣倒入钢渣流量分配器，从钢渣流量分配器流出的液态钢渣落到水冷粒化轮上而被破碎抛出，落入一次流化床与空气换热，从一次流化床排出的热渣粒经称量机、振动筛后，储存在热渣粒储仓中，再通过二次流化床热交换器冷却到350℃左右排出。一次流化床和二次流化床出来的高温空气经除尘后进入余热锅炉换热。

授权发明专利CN 102888473 B，提供了一种高炉炉渣粒化与余热回收装置，其特点是主要由溜渣口、液渣斗、速冷腔、星形卸渣轮、风冷腔组成；该发明同时采用了机械破碎和水淬工艺，风冷获得的热循环空气通过余热锅炉回收余热。

授权发明专利CN 101259991 B，提供一种高温液态钢渣风碎水冷粒化方法、装置及其粒化钢渣和用途，其特征是通过粒化器喷出的高速压缩空气流在空中粒化由中间包流出的液态钢渣，粒化的钢渣掉入水池中冷却。该粒化装置包括中间包、粒化器和水池，其特点是在粒化器附近设置中间包快速升温装置，在压缩空气管道上连接压缩空气压力自动显示监控装置。

发明专利CN 103966372 A，公开了一种液态钢渣固化分散处理系统及方法，其特征是包括冷却分散剂输送单元、液态钢渣输送单元、中间渣罐、固化钢渣输送单元及回转式冷却粒化器。冷却分散剂输送单元及液态钢渣输送单元设置在中间渣罐的上方；中间渣罐的出口设置在固化钢渣输送单元的上方，固化钢渣输送单元与回转式冷却粒化器连接。液态钢渣固化分散处理方法包括：当液态钢渣的温度小于或等于1000℃时，将液态钢渣总质量30-50%的固态冷却分散剂与液态钢渣均匀混合。该发明所述钢渣温度小于或等于1000℃时，已经属于固体物质，再加入冷渣时，会进一步降低渣温，不利于高效回收器热量。

发明内容

基于目前液态冶金渣处理中需要解决的关键共性技术问题，本发明提供一种能够回收液态渣的热量和金属铁资源，同时能制备尾渣超微粉化产品的方法和设备系统，推进钢铁工业的节能减排和资源回收利用。

本发明所提供一种液态渣余热回收及尾渣超微粉化的方法及设备系统，所述方法是：首先，将液态高温渣和冷渣按照一定比例进行混合，使之固态化和颗粒化；然后，将混合后的高温渣与气体介质在渣换热系统中进行直接换热；换热后的固态渣再分别经过筛分、破碎和选铁加工，回收渣中金属铁后，再进入超微粉制备系统，制成超微粉产品；换热后的高温气体进入余热回收系统与余热锅炉间接换热，产生蒸汽；蒸汽直接进入超微粉制备系统，用做尾渣超微粉化的动力介质；从超微粉制备系统出来的蒸汽再进入余热锅炉，间接加热余热锅炉的给水，蒸汽冷凝水收集回用；从余热回收系统出来的气体经过除尘后，由循环风机送入渣换热系统中用于直接冷却热态渣。