[发明专利]回收熔融高炉渣高温显热的方法及其系统

权利要求书

1.一种回收熔融高炉渣高温显热系统，其特征在于，该系统由高炉渣沟（1）、炉渣斗（2）、渣斗提升机构（3）、急冷单元（4）、缓冷单元（5）、冷渣粒循环单元（6）、旋风除尘器（7）、余热锅炉（8）、冷凝单元（9）、循环风机（10）、加压风机（11）按顺序组成；所述急冷单元（4）包括粒化轮组（41），冷渣粒出口（42），挡渣板组（43），冷却水喷嘴组（44），振动冷却床（45）和冷却空气喷嘴组（46）；所述粒化轮组（41）包括至少两台在高度和水平方向上均有一定距离的旋转式破碎轮，在第一台破碎轮和挡渣板之间的上方布置冷渣粒出口（42），每台旋转式破碎轮对应配置一块挡渣板；所述振动冷却床（45）与水平面有一定倾斜角，在振动冷却床上方接近急冷单元出口处布置有冷却水喷嘴组（44）；所述缓冷单元（5）包括热渣粒储仓（51）和与热渣粒储仓相连的缓冷换热器（52）；所述冷渣粒循环单元（6）包括冷渣粒储仓（61），与冷渣粒储仓相连的冷渣粒输送管线（62），和与冷渣粒输送管线相连的炉渣筛分机（63），所述冷渣粒储仓（61）与急冷单元的冷渣粒出口（42）相连。

2.根据权利要求1所述的一种回收熔融高炉渣高温显热系统，其特征在于：所述系统配置有两个炉渣斗（2），由渣斗提升机构（3）提升控制，所述炉渣斗（2）装有加热装置和保温设施，底部有可调整开闭数量的多个渣流口。

3. 根据权利要求1或2所述的一种回收熔融高炉渣高温显热系统，其特征在于：所述挡渣板设有角度位置调整装置。

4.根据权利要求1或2所述的一种回收熔融高炉渣高温显热系统，其特征在于：所述缓冷换热器（52）为流化床或链篦机。

5.根据权利要求1或2所述的一种回收熔融高炉渣高温显热系统，其特征在于：所述冷凝单元（9）包括与余热锅炉（8）相连的冷凝器（91），与冷凝器相连的补水泵（92）和循环水泵（93），所述循环水泵（93）与急冷单元的冷却水喷嘴组（44）相连。

6.一种回收熔融高炉渣高温显热的方法，其特征在于：包括以下过程：

（1）高炉炼铁工艺过程中，分时段排出1400℃以上的液态高炉渣，高炉渣经由渣沟流入炉渣斗；

（2）装满液态高炉渣的炉渣斗（2）由渣斗提升机构（3）提升至一定高度后定位于急冷单元（4）上方并打开渣流口；

（3）重力作用下，液态高炉渣从炉渣斗（2）的渣流口流出后落到有一定高度差的旋转式破碎轮上被破碎并抛落到挡渣板上，抛落过程中高炉渣与从冷却空气喷嘴喷出的高压冷却空气和从冷渣粒出口落下的冷渣粒接触换热，并因温差应力而破碎粒化；

（4）高炉渣与挡渣板碰撞破碎后反弹至第二级旋转式破碎轮上破碎并抛出，抛落过程中被从冷却空气喷嘴喷出的高压冷却空气冷却，高炉渣抛落到第二级挡渣板上，与挡渣板碰撞破碎后反弹至下方的振动冷却床上；

（5）高炉渣在倾斜的振动冷却床（45）上与从下方吹入的高压冷却空气换热并冷却，布置在振动冷却床上方的冷却水喷嘴组（44）喷出少量冷却水，冷却水对高炉渣进一步急冷破碎，冷却至800℃以下排出急冷单元（4）；

（6）从急冷单元（4）排出的高炉渣进入缓冷单元（5）经热渣粒储仓（51）后进入缓冷换热器（52），在缓冷换热器中与从循环风机（10）来的冷却空气换热冷却到300℃以下排出缓冷单元（5）；

（7）从缓冷单元（5）排出的高炉渣进入冷渣粒循环单元的炉渣筛分机（63），炉渣筛分机将高炉渣分成两部分，一部分被转运走，送去做水泥或建筑料，另一部分粒度合适的渣粒则通过冷渣粒输送管线（62）送至冷渣粒储仓（61），经过冷渣粒出口（42）进入急冷单元（4），与高温高炉渣接触换热，起到冷却和破碎高温高炉渣的作用；

（8）冷却空气在急冷单元（4）和缓冷单元（5）中与高温高炉渣换热后变成高温空气并分别引出，混合后进入旋风除尘器（7）除尘，然后进入余热锅炉（8）换热，转变成蒸汽或电力输出；

（9）换热后从余热锅炉（8）排出的空气进入冷凝单元（9），在冷凝器（91）中空气中的水蒸汽凝结成水，凝结水和补充的一部分冷却水通过循环水泵（93）到达急冷单元的冷却水喷嘴组（44），从喷嘴喷出，对高炉渣完成急冷；

（10）从余热锅炉（8）排出的空气在冷凝器（91）中冷凝除去水蒸气后排出冷凝器，

经循环风机（10）分别引到急冷单元（4）和缓冷单元（5），与高温高炉渣换热。

7.根据权利要求6所述的一种回收熔融高炉渣高温显热的方法，其特征在于：冷却水喷嘴组（44）置于急冷单元（4）的最后环节，冷却水喷嘴喷出的水量与单位时间处理的高炉渣量、上游环节冷却情况相关并可控制，范围在0～0.5t水/t渣，在确保急冷单元内高炉渣的冷却速度满足要求的同时，喷出的水全部或绝大部分受热蒸发，成品渣中不含水或仅含少量水。