[发明专利]一种高炉矿热炉渣固化热高中低余热回收利用系统

说明书

本发明涉及一种高炉矿热炉渣固化热高中低余热回收利用系统，具体的说是一种高炉和镍铁溶炼矿热炉炉渣固化热高中低余热回收利用系统，属于炉渣余热回收技术领域。其包括高炉、矿热炉、一体宝塔式螺旋汽化渣沟出热器、旋风除尘器、翅片式余热锅炉、蒸汽包、脉冲袋滤式除尘机、蛇形管换热器、汽轮机、发电机、配电室和冷凝器，卸渣平台中心设有螺旋形结构的月牙型汽化渣沟装置，月牙型汽化渣沟装置的渣沟开口上方设有扇形喷吹机构。本发明能够将高炉渣和镍铁溶炼矿热炉炉渣的余热回收发电，并对回收过程中的污染物进行除尘，既满足了环保要求，又利用炉渣产生了经济效益。

技术领域

本发明涉及一种高炉矿热炉渣固化热高中低余热回收利用系统，具体的说是一种高炉和镍铁溶炼矿热炉炉渣固化热高中低余热回收利用系统，属于炉渣余热回收技术领域。

背景技术

目前，由于对环境、节能和降低成本等方面的要求，国内外各钢铁厂都非常重视对二次资源综合利用技术的研究。

高炉渣是冶炼生铁时从高炉中排出的一种废渣。由于近代选矿和炼铁技术的发展，每吨生铁产出的高炉渣量已经大大减少，一般来说，炉料品位达60%-66%，每炼出1t生铁，即可产炉渣250-300kg.。由于高炉渣产量很大，如果不很好地利用，不但是对二次资源的极大浪费，而且对环境造成的污染也是很大的。所以许多钢铁公司都对高炉渣综合利用进行了研究。

目前，世界上已有几十个国家把高炉渣作为一种物资加以利用，但显热的回收问题一直没有得到解决，当前，绝大部分高炉都采用水冲渣，高炉渣显热用于取暖发电等。但夏天和无取暖设备的地方，这部分能量只能白白浪费，在高炉余热回收领域内，高炉渣的显热回收是最后也是最大目标，但由于高炉渣的特殊性，解决这个问题难度较大。每生产1t生铁要副产0.3～0.6钢渣，每吨渣含有（126～188）x104Kj的显热，相当于30～40Kg重油的能量，可见，无论是从量还是从质上看，炉渣显热都是高能值的。回收这部分余热可节约大量的能源。

自20世纪70年代起，世界上一些主要产钢国家如日本，美国、英国、德国和瑞典，从节能和环保的目的出发，积极开发炉渣资源的利用，有的国家还为此成立了专门机构，如日本的钢铁渣显热综合利用技术委员会，还将炉渣综合利用技术列为通产省的重点科研课题。

高炉渣是由铁矿石中脉石、燃料中灰分和溶剂(一般是石灰石)中非挥发组分形成的物质, 其主要成分氧化钙、氧化镁、三氧化二铝、二氧化硅, 约占高炉渣总量的95 %。高炉渣属于硅酸盐质材料, 化学组成与天然矿石、硅酸盐水泥相似, 可代替天然岩石和用作水泥生产原料等。国内高炉渣将在较长时期内主要用作水泥原料。目前, 用水淬处理后的高炉渣制水泥存在新水消耗大、炉渣物理热无法回收和二氧化硫、硫化氢等污染物排放的问题, 故高炉渣处理发展趋势是在利用干法将渣粒化作为水泥原料的同时, 高效利用炉渣显热。

国内在高炉渣热能回收及干法粒化方面也进行过一些研究。20 世纪50 年代, 曾在高炉渣沟末端, 在喷嘴中通以压缩空气或高压蒸汽作为喷吹介质, 将未经任何调质、调温处理的熔融渣直接喷吹成矿渣棉纤维。虽此法充分利用了熔渣的显热,生产成本很低,价格也便宜, 但因国内的高炉渣均为碱性渣、料性短, 并不适合直接成纤, 所以这种矿渣棉纤维直径短且粗, 加之其生产和施工过程对环境污染严重，早已被淘汰。攀钢研究院曾于80年代做过模拟实验。当时, 主要是为不能作水泥原料的含钛高炉渣寻找出路，将通过干法处理的含钛渣碎化到一定程度后制成渣沙用于建筑, 而不考虑作为水泥原料所需的玻璃相(非晶态)含量。因此, 这项工作只做了部分实验室的冷态(石蜡)模拟, 未深入研究。 鉴于目前高炉渣处理方法存在的问题和高炉渣干法粒化的研究现状, 须开发一种全新的高炉渣干法粒化及其显热回收技术, 即粒化渣满足了做矿渣水泥的要求, 且可高效回收炉渣显热。总体思路是, 用转碟与风冷相结合的方法进行高炉渣处理和热能回收的现状及发展方向。