[发明专利]一种熔融高炉渣流化床热回收固化工艺及装置

说明书

本发明提供一种熔融高炉渣流化床热回收固化工艺及装置，熔融高炉渣由炉渣雾化装置雾化后进入流化床，经进风布风装置后从系统底部排出形成炉渣，部分炉渣经破碎粒化装置粒化后循环进入炉渣雾化装置与熔融高炉渣混合。本发明的装置包括炉渣雾化装置、流化床、进风布风装置、破碎粒化装置。本发明的工艺，固态炉渣颗粒与熔融液态高炉渣液滴混合，利用其自身的粘度特性，使固态炉渣颗粒包围并附着在熔融液态高炉渣液滴表面，形成表面干燥、内部熔融的固化颗粒，实现了熔融液态高炉渣的离散化并能够堆积成料层，能够回收高炉渣自熔融液态到固态全段显热和溶解热。

技术领域

本发明属于高炉渣的冷却及热回收领域，涉及炉渣的干法余热利用，具体涉及一种熔融高炉渣流化床热回收固化工艺及装置。

背景技术

高炉渣是冶炼生铁时从高炉中排出的废物，当炉温达到1450～1650℃时，炉料熔融，矿石中的脉石、焦炭中的灰分和助溶剂和其他不能进入生铁中的杂质形成以硅酸盐和铝酸盐为主浮在铁水上面的熔渣，主要成分为CaO、SiO2、Al2O3,还有少量MgO、MnO、FeO和S等。高炉渣是炼铁的废弃物，每吨生铁约产生0.29吨高炉渣，出炉温度1450～1650℃，熔融态的高炉渣的显热及溶解热达到1883.6MJ/t。按照我国年生铁产量6亿吨计算，每年产生高炉渣1.74亿吨，所含余热相当于1114万吨标准煤。无论是单位热量还是总量，高炉渣都是一种高品位的余热资源，对其高效回收利用，是钢铁行业节能减排、提高二次能源效率的重要途径和方式。

目前国内处理高炉渣的方式绝大多数均为水淬法，即对高炉渣进行冲水冷却，高炉渣粒化成为水渣，经加工后用作建材原料；冲渣水进行沉淀、过滤、冷却后循环使用。由于水淬将高炉渣高品位显热转化为了低品位的冲渣水余热，冲渣水余热回收技术存在的回收率低、能量品位低、用途受限的问题很难得到解决。并且水淬法还产生大量含有SO2等有害气体的水蒸气，不仅造成大气污染，而且对周边环境造成热污染。同时，水淬产生的大量70～90℃的腐蚀性、高硬度、高悬浮物的热水，难以回收其余热。北方地区部分企业用冲渣水间接换热用于冬季采暖，余热回收率不到10％。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于，提供一种熔融高炉渣流化床热回收固化工艺及装置，解决水淬法处理高炉渣带来的产生有害气体、余热回收效果不好等技术问题。

为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案予以实现：

一种熔融高炉渣流化床热回收固化工艺，熔融高炉渣以液态渣滴形式进入流化床内，同时与进入流化床的固态高炉渣粒混合，熔融高炉渣在自身粘度和作用下，被固态高炉渣粒包围附着在表面，形成表面干燥、内部熔融的固化颗粒后，在流化床上部堆积成料层；同时，从流化床下部进入的气流经布风装置后均匀的向上通过料层，与料层进行换热后物料排出，排出后部分再循环进入流化床与熔融高炉渣混合。

本发明同时还公开一种熔融高炉渣流化床热回收固化装置，该装置基于上述工艺，主要包括炉渣雾化装置、流化床、进风布风装置以及破碎粒化装置，流化床上部设置有排气口，熔融高炉渣由炉渣雾化装置雾化后进入流化床，再经进风布风装置的冷却风冷却后从固化装置底部排出形成炉渣，部分炉渣经破碎粒化装置粒化后循环进入炉渣雾化装置与熔融高炉渣混合。

此外，本发明还包括鼓风装置，冷却风在鼓风装置的作用下进入流化床。

优选的。冷却风包括空气、氮气或二氧化碳。

本发明与现有技术相比，具有如下技术效果：