[发明专利]高炉液态渣的处理与能量回收方法及其用途

说明书

技术领域

本发明涉及一种高炉液态渣的处理与能量回收方法及其用途。

背景技术

在生产铁水的同时，高炉还产出大量的液态渣。高炉液态渣蕴含着很高的热能。包括熔解热和物理显热在内，每吨高炉液态渣蕴含的热量接近100kg标准煤所含的热量。

目前，高炉炉前水力冲渣是熔渣处理的首选方式，水力冲渣工艺通常有4种方式：沉淀池沉淀法、拉萨法、茵芭法和轮法炉渣粒化装置。这些方法的共同特点在于，要求冷却水的温度低于70℃，否则，就会产生大量的泡沫渣，影响水渣的质量。

为了利用高炉液态渣蕴含的热能，利用冲渣余热水采暖被称为“一项重大节能措施”(请参见《高炉炼铁生产技术手册》，周传典主编，冶金工业出版社出版，2002年8月第一版、第一次印刷，第606～608页)，即使如此，该项目对冲渣余热水的利用范围也仅在从53℃～55℃到43℃～45℃的温降范围内。

现有技术的主要不足之处在于：

1.现有的渣处理方法在进行渣处理的同时，需要消耗大量的水，所需的水量大约为吨渣吨水。一个年产量为1000万吨的炼铁厂，每年仅用于渣处理的耗水量就在350万吨左右。如果不是采用精料原则，由于其渣量的增加，用于渣处理的耗水量还会更高。

2.现有的渣处理方法在进行渣处理的同时，忽略了对渣所蕴含的优质(温度≥1400℃)热能的回收利用，却在其劣化(温度≤70℃)之后再进行利用，是非常不合理的。

3.利用冲渣余热水采暖对热能的有效利用率较低，只有8℃～12℃的温降空间；除了余热热能的利用率较低外，还将导致水的输送量大，过程电耗高以及原始投资大、运行成本增加的问题。

4.现有的渣处理方法在冷却水的温度≥70℃时，就会产生大量的泡沫渣，影响水渣的质量，就使得冷却水的能源质量大大降低，提高了利用难度。

5.现有的余热回收方法是以回收冷却水的物理显热为特征的，冷却水的最高温度又较低，因此，余热的利用成本高，回收价值低。

6.利用冲渣余热水采暖具有明显的季节性，在非采暖季节，不仅要将高炉熔渣所蕴含的优质热能(温度≥1400℃)全部浪费，还要对冷却用水进行再冷却，造成了双重的浪费。

7.水力冲渣与余热回收的分离，增加了液态渣的处理及能量回收系统的复杂性。

8.现有的渣处理方法需要庞大的水处理系统，还存在对环境的二次污染问题。

发明内容

本发明的目的，是要提供一种高炉液态渣的处理与能量回收方法及其用途。

本发明要解决的技术问题包括：1.要解决高炉渣处理系统耗水量高的问题，使高炉渣处理的吨渣的耗水量降低75％、85％、90％、95％或98％以上；2.要解决现有的渣处理系统对高炉液态渣所蕴含的热量不能回收利用和/或回收利用率极低的问题。3.要解决冷却水的温度≥70℃时，产生大量的泡沫渣问题，并将冷却水的适用温度提高到≥70℃、≥85℃、≥100℃、≥120℃以及更高；4.除了可以利用冷却水的物理显热以外，还要解决以蒸汽回收为主的高炉液态渣的能量回收问题，也就是要解决显著提高所回收的能量的品质的问题；5.要解决在进行渣处理的同时，对渣所蕴含的优质(温度≥1400℃)热能的回收利用的问题；6.解决现有的渣处理方法需要庞大的水处理系统，还存在对环境的二次污染问题；7.对于临海企业，必要时，还可解决海水淡化的问题等等。

本发明的基本构思是：一种高炉液态渣的处理与能量回收方法，包括管网的设置、控制装置的设置等，其特征在于：设置密闭空间；使高炉液态渣进入密闭空间内；在密闭空间内，将进入密闭空间内的高炉液态渣粒化，并使用流态水使其凝固；凝固后的固体渣的排渣温度≥密闭空间内的水的沸点；从密闭空间内，排出产生的固体渣；从密闭空间内，收集产生的流态水并加以利用。

所述的密闭空间，是指与大气隔离的一个空间。该密闭空间内部的压力，可以是带有一定的负压，例如，具有0.8～1、0.9～1、0.95～1、0.98～1个大气压的绝对压力，也可以具有一定的正压，例如，具有0(表压)～＜国家标准所规定的压力容器和非压力容器的压力分界的界限值或者具有≥国家标准所规定的压力容器和非压力容器的压力分界的界限值的压力，直至达到水的临界压力以上。当该密闭空间内部的压力≥国家标准所规定的压力容器和非压力容器的压力分界的界限值时，该密闭空间的结构设计等要求，必须遵照国家有关压力容器的设计和制造规范。