[发明专利]一种高温熔融废渣处理工艺及设备

说明书

技术领域

本发明属于废渣利用技术领域，特别涉及一种高温熔融废渣处理工艺及设备。

背景技术

高温熔融废渣包括钢铁工业的高炉渣、转炉渣，黄磷行业的黄磷渣，电石行业的熔 融电石等，温度一般在1350～1500℃左右，其中蕴含的显热和潜热相当于48kg标煤/t熔 渣，而且产量巨大。目前的处理方式为水淬急冷，冷却后的产品可作为水泥混合材等进 行资源化利用。

水淬急冷技术存在以下几个问题：(1)高温熔融炉渣的显热和潜热被浪费，约为48kg 标煤/t熔渣；(2)消耗大量新水，约为0.62～0.95t/t熔渣；(3)产生大量SO₂和H₂S等 有害气体；(4)水渣系统电耗和维护工作量大；(5)水淬渣的资源化利用，必须经过 干燥处理，需消耗额外的大量能源，约为18.5kg标煤/t干渣。

高温熔融废渣的干法余热回收技术，理论上可实现高温熔融废渣的热回收，但要兼 顾熔渣的品质调控，实现高温熔融废渣资源和热源的最大化利用，其中高温熔渣的粒化 为关键技术。国内外的科技工作者在高温熔渣粒化方面做了大量的研究工作，粒化装置 样式繁多，主要分为机械粒化、风粒化、水雾粒化及复合粒化技术。研究过的技术具体 包括双滚筒粒化、单滚筒粒化、风碎粒化、流化床粒化、连铸连轧法、连续搅拌法、旋 转粒化法等，但由于经济性、工业生产连续性及可靠性等种种原因，一直未能工业化应 用。中国专利文献CN103540698B公开了一种用粒化缶对钢渣粒化并余热回收的装置； 中国专利文献CN102424867B公开了一种熔渣粒化和余热回收装置，粒化装置为由上排 辊和下排辊构成的双排对辊粒化器，采用竖炉进行余热回收；中国专利文献CN104357605 A、CN104109742A、CN103757158A、CN102829639A、CN102268495B及CN 103924012A等公开的熔渣粒化技术，主要集中于旋转粒化方法，采用喷射、风冷、水雾、 水冷壁及转杯上设计孔洞等技术措施，实现高温熔融废渣的粒化。余热回收装置采用折 板床换热和流化床等装置。

从理论上分析，旋转粒化技术可以高效回收利用高温熔渣的潜热和显热，并得到满 足活性的炉渣产品；小流量的实验室实验研究表明，旋转粒化技术是可行的，所以引起 众多研究者的研究兴趣。但大规模的工业应用有很大难度，主要在于受到大流量下有限 空间内冷却时间的制约，高温熔融废渣难以完全固化，影响设备的连续运转；而且转盘 的工作环境恶劣，严重影响其寿命；另外设备投资较大，使得该系统经济性较差，大大 限制了该方法在高温熔融废渣热回收领域的应用。因此，开发一种技术可行、投资低、 能够广泛应用于高温熔融废渣余热回收利用技术领域的工艺和设备，节能降耗，改善现 场工作环境，对降低相关高温熔融废渣领域的生产成本以及环保水平提升意义重大。

发明内容

本发明为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种高温熔融废渣处理工艺及设 备，该工艺及设备能够兼顾高温熔渣的热回收以及熔渣的品质调控，实现高温熔融废渣 热源和资源的综合利用，能够应用于大规模的工业生产。

本发明为解决公知技术中存在的技术问题所采取的一个技术方案是：一种高温熔融 废渣处理工艺，采用链带式铸铁机，将高温熔融废渣冷却至900～1000℃，实现高温熔融 废渣的固化；采用篦式冷却机将900～1000℃的固化高温熔渣，风冷至100℃以下；将 出自篦式冷却机和链带式铸铁机的热风引入余热利用装置，实现余热回收利用；通过控 制熔融废渣的冷却速度，来控制高温废渣的晶型，使其满足作为水泥混合材的相关要求， 实现资源化利用。

在所述篦式冷却机的中部设有辊式破碎机，使喂入辊式破碎机的物料温度≤700℃。

本发明为解决公知技术中存在的技术问题所采取的另一个技术方案是：一种采用上 述高温熔融废渣处理工艺的设备，包括链带式铸铁机和与其串联的篦式冷却机，所述链 带式铸铁机的进料口与高温熔融废渣储池的出料口连接，所述链带式铸铁机的出料口与 所述篦式冷却机的进料口连接；所述链带式铸铁机和所述篦式冷却机分别设有热风出口， 所述热风出口通过热风回收管道与余热利用装置连接。

在所述篦式冷却机的中部设有辊式破碎机。

在所述链带式铸铁机上安装有多个模具，每个所述模具的尺寸为：长度≤200mm，宽 度≤200mm，深度≤100mm。