[发明专利]一种高炉渣显热回收利用装置及回收方法

说明书

技术领域

本发明涉及能源回收利用领域，尤其涉及高炉渣显热回收利用装置及回收方法。

背景技术

在生产铁水的同时，高炉还产出大量的液态高炉渣。液态高炉渣蕴含着很高的热能，每吨高炉液态渣蕴含的热量约64kg标准煤所含的热量，属于高品位的余热资源，具有很高的回收利用价值。同时高炉渣是一种性能良好的硅酸盐材料，可以作为生产建筑材料和化肥的原料。急冷处理后的高炉渣具有潜在的水硬胶凝性能，是优良的水泥原料，因此国内外各研发机构在借鉴前人经验的基础上争相针对高炉渣的显热回收及其渣的资源化利用展开研究，目前干式显热回收系统占主导地位，虽取得了一定的成绩，但均没有取得工业上的突破。

专利“一种高炉熔渣干式显热回收系统和生产工艺”（申请号：200910086405.0）公开了一种高炉熔渣干式显热回收系统和生产工艺。整个系统和生产工艺包括熔渣中间包保温工艺、喷枪熔渣带出工艺、熔渣多股射流粒化换热工艺、冲击磨粉碎工艺和二冷流化床热回收工艺五项关键部分。高炉熔渣在中间包内通过吹氮饱和处理后，高速气流喷枪将其带出，途经射流磨高速气流渣粒互相撞击粒化，强化换热，渣粒下行经过平板冲击磨反弹破碎换热冷却；二冷流化床对渣粒热量二次回收，一次回收与二次回收的热量通过换热器转换成热能或电能。该方法用N₂对高炉渣进行粒化和热量回收，虽节约了大量冷却水但需要大量N₂，其造价昂贵，且热回收效率不高。

专利“高炉渣显热回收系统”（申请号：CN200810229556.2）公开了一种包含转杯、渣粒捕集器和余热锅炉的热回收系统。该方法是将高温液态炉渣流经高速旋转的转杯中并沿转杯的切线方向甩出，在此过程中破碎为渣粒，渣粒撞到渣粒捕集器的水冷壁进一步被冷却凝固并下滑到渣粒捕集器的底部，通过渣输送带输送到余热锅炉，将热量传递给管内的水，使水汽化产生蒸汽，冷却后的炉渣从余热锅炉底部排除。该方法在渣粒捕集器中单靠水冷壁来冷却渣粒很难达到渣粒化的效果，影响高炉渣的资源化再利用，且由于高炉渣导热系数低，单靠间壁式冷却热回收效率低。

专利“高炉液态渣的处理与能量回收方法及其用途”（申请号：CN200910019727.3）公开了一种高炉液态渣的处理与能量回收方法及用途，包括管网的设置、控制装置的设置等，其征在于：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，排出产生的固体渣及收集产生的流态水并加以利用。该方法在渣的粒化过程中有一定的效果，但是不仅后续产生的流态水回收利用困难、热效率低，而且设备复杂，控制困难。

这些干式显热回收方法的回收介质均是气体，其不足指出在于气体的热容量小，在回收高炉渣的显热时需要大量的气体，且往往存在换热不充分、冷却强度不足的问题。因此，选用合理的冷却介质并采用合理的方式在高炉渣粒化的过程中高效回收高炉渣的高温显热，提高热回收效率，就成为一个亟待解决的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高炉渣显热回收利用装置及回收方法，高效地回收高炉渣的高温显热，而且粒化后的高炉渣可满足制造水泥的要求。

本发明的一种高炉渣余热回收利用装置，由一次热回收系统、渣粒输送系统和二次热回收系统组成，其中一次热回收系统包括粒化室、转杯、耐高温电机、雾化喷头、保护装置、风机、蓄水池，渣粒输送系统包括渣粒输送器、电机、气固分离器，二次热回收系统由排渣罐、鼓风机、进气嘴、低温除尘器组成。

带冷却壁的粒化室安装在储渣罐下方、粒化室内安装保护装置，转杯及雾化喷头固定在保护装置上，转杯由耐高温电机驱动，粒化室上部安装排气孔，排气孔接带有高温除尘器的混合气体管道；

带冷却壁的渣粒输送器安装在粒化室下方，由电机驱动将高炉渣粒再次冷却后，送到气固分离器内；气固分离器上部接高温气体管道与粒化室上的混合气体管道合并；

雾化喷头、粒化室冷却壁及渣粒输送器冷却壁的用水由蓄水池8供应，雾化喷头内的空气由风机供应；

气固分离器接排渣罐，排渣罐底部安装进气嘴，进气嘴接鼓风机，排渣罐下方配有输送带，排渣罐上部安装带有低温除尘器的热空气管道。