[发明专利]爆炸法渣处理工艺方法及装置

说明书

本发明提供一种新的冶金炉渣处理及热利用的方法及装置。该方法利用高炉生产过程中经常发生的渣入水中发生爆炸的现象，将这一现象过程原理与蒸汽法渣处理工艺原理相结合，利用渣入水的爆炸过程进行渣处理及热利用，靠水的汽化及蒸汽的过热过程冷却渣，直接输出高温渣、蒸汽，渣、蒸汽输出后进行热利用。该方法将现场经常产生的渣入水中发生爆炸的现象，将这一现象过程移到密闭渣处理容器内进行，将现场的单一爆炸过程，变为密闭容器内的连续进渣的渣处理爆炸过程，实现了连续爆炸的渣处理工艺过程，一套系统装置内实现了渣粒化及换热二项工作内容，具有节水、节能、环保、设备简单、占地面积小、投资省、热利用效率高等优点，为后续热利用创造了方便条件，具有实际推广应用价值。

技术领域

本发明属于冶金渣粒化及渣处理过程，具体涉及一种冶金液态炉渣粒化方法及其余热利用工艺及装置。

背景技术

我国每年产生大量的冶金炉渣，现有或已试验及准备试验的渣处理方法主要有水淬法、风淬法、机械粒化加风或加水粒化法。水淬法主要有拉萨法（RASA）、INBA法、轮法、明特法、沉淀池、泡渣法、热泼法、热焖法等多种，这些方法归结起来都采用的是水淬水冷工艺，采用喷水或入水方式粒化冷却渣，渣热全部进入水中，由于水的焓热低，耗水量都较大，一般渣水比在1：6-12左右，同时水淬法最大的问题是高炉渣的显热资源没利用，大量热资源白白浪费，耗水量大、污染环境。

风淬法靠高压风冷却渣，由于风的比热低，靠外输入动力能进行炉渣粒化，其需要的风量及风机功率都较大，风量大则设备大、能耗高，经济效益差，同时污染环境，难以推广应用。而机械粒化加风或加水粒化工艺还处于理论研究、试验阶段，目前还有很多关键技术问题需要解决，短期内难于有突破性进展。

目前渣余热利用率很低，所谓的利用就是部分北方钢铁企业在高炉渣水淬冷却过程中产生的热水用于冬季取暖，由于受到供热区域、流量等条件的限制，现渣热能利用率不足3%。而且春、夏、秋三个季节不能使用，大量热通过风机或外排水排掉，既污染环境又浪费能源。

目前国内外炉渣显热利用的研究专利不少，方法也很多。在密闭容器内利用水的汽化及过热过程带走渣热的理论是本人国内外首次提出的，尽管目前专利市场也有不少类似该原理、方法的专利，但都是一种侵权行为。申请号200710157873申请了一种《高炉渣处理及渣热能利用方法及实施装置》；申请号200810229364申请了一种《蒸汽循环法高炉渣热能利用及渣处理实施装置》，申请号201510557647.9申请了一种《锅炉汽水循环法渣处理工艺》，申请号201510557648.3申请了一种《过热蒸汽循环法渣处理工艺》，该几个专利其核心都是采用水淬水冷工艺，利用水的汽化及蒸汽过热过程冷却渣，靠密闭容器内渣的水淬产生蒸汽，蒸汽输出进行热利用，上述几个专利归结起来都是采用的蒸汽法渣处理理论，所不同的是几种方法工艺过程、装置有差异，产生的蒸汽性质质量不同而已。

新的爆炸法渣处理工艺方法及装置就是根据生产中经常发生的渣入水中发生爆炸的这一现象，将这一现象原理及部分装置结构应用到新的渣处理工艺当中，利用其爆炸过程进行渣处理、热利用，靠水的汽化及蒸汽的过热过程冷却渣，直接输出高温渣、蒸汽，渣、蒸汽输出后进行热利用。新的爆炸法渣粒化工艺方法将蒸汽法渣处理工艺原理与爆炸法渣处理工艺原理相结合，利用渣入水的爆炸过程进行渣处理热利用，靠水的汽化及蒸汽的过热过程冷却渣，直接输出高温渣和蒸汽，渣、蒸汽输出换热后进行热利用。该工艺一套装置在实现渣粒化的同时实现换热过程，可实现高㶲值蒸汽输出，具有独特的工艺技术方法，该方法目前国内外还没有相关资料报道，属于一种全新的渣粒化及热利用方法及装置。

关于存在爆炸能粒化及换热现象的描述：

我们知道炉渣水淬粒化过程本身就存在爆炸能的，这部分能量是很大的，如果我们能利用水淬产生蒸汽的爆炸能进行炉渣粒化及换热过程，那么将大大简化并缩短炉渣粒化和换热的设备、工艺，减少或取消渣粒化过程中不必要的外能量输入，避免靠另加机械粒化装置等外能输入粒化带来的一系列问题。