[发明专利]一种高炉水渣工艺蒸汽消白及热能回收系统

说明书

本发明公开了一种高炉水渣工艺蒸汽消白及热能回收系统，包括依次串联设置的粒化塔(1)、烟囱(7)、过滤池(43)、热水换热单元、冷却塔(44)、储水池(45)，过滤池(43)外连接有第一蒸汽换热器(13)，过滤池(43)的顶部设有可移动蒸汽罩(16)。该高炉水渣工艺蒸汽消白及热能回收系统既能充分回收粒化过程的蒸汽热能，也能回收过滤池冲渣水和蒸汽的热能，同时减小冷却塔的工作负荷，还可以减少熔渣处理工艺含硫蒸汽的排放，真正实现节能减排及能源的有效循环利用。

技术领域

本发明涉及冶金行业炼铁领域，具体的是一种高炉水渣工艺蒸汽消白及热能回收系统。

背景技术

高炉冶炼时会产生高温液态熔渣(1350℃-1500℃)，国内每年生产铁水7亿吨，产生高温液态熔渣2.5亿吨。国内外已经进行多年的相关研究，希望充分利用高炉熔渣热量，实现余热回收利用。

中国专利CN106282445B，公开日期2017年1月4日，公开了“一种回收高炉渣余热的装置及回收方法”，该方法利用金属球与高温液态熔渣混合，得到500℃～800℃的高炉渣与金属球的固态混合物，混合物通过旋转金属笼完成破碎分离及余热回收，该方法得到的熔渣碎块很难实现循环利用，500℃～800℃的高炉渣与金属球的固态混合物在旋转金属笼内完成破碎分离，其高温状态下对金属笼的磨损会非常严重，对设备寿命及整个系统的作业率会产生严重影响。

国内外通常采用沉淀过滤法(常称底滤法)水渣工艺对熔渣进行处理。高炉炉前进行水力冲渣，用水淬将熔渣击碎后，变成松散的渣水混合物(常称水渣)，水渣经冲渣沟进入过滤池，液态水经过滤池内的滤层过滤，在过滤池底部留下固态的湿润的渣粒，然后通过桥式抓斗起重机对渣粒进行抓取、装车外运。经水淬后得到的渣粒(粒径0.2mm～3mm)用途广泛，可以作为水泥用料、隔热填料等，使炉渣得到充分利用。

高炉冲渣水(约70℃～90℃)作为一种低温废热源，具有温度稳定、流量大的特点，对于冲渣水的余热利用，中国专利CN207585372U，公开日期2018年7月6日，公开了“高炉冲渣水余热利用系统”，该系统通过提升泵、引流管把冲渣水引至循环池，循环池连接采暖泵，采暖泵的出水口通过供水管连接烧结混料用水管线，循环池还通过第一管道连接动力厂浓盐水排出管线，也可以通过换热器后，将多余水的余热进行充分利用后注入循环池进行循环使用。该系统把冲渣水从水池引至循环池再采取其他措施进行余热利用，这样会损失大量热量，不利于冲渣水的热能回收。

专利CN207121610U，公开日期2018年3月20日，公开了“高炉冲渣水蒸气余热回收利用系统”，该系统利用抽风装置将冲渣水蒸汽收集后经蒸汽再加热装置输送至蒸气蓄热器、溴化锂制冷水机组，最终将蒸气冷凝为冷凝水并产生制冷水。该系统需要在原有水渣系统的基础上额外配套大量设备，如抽风装置、蒸汽再加热装置、蒸汽蓄热器、汽液热交换器等，该系统流程复杂、设备投资高；该系统中进入冲渣水循环水池的不仅有大量冲渣水(约70℃～90℃)，还有熔渣水淬后得到的渣粒，另外部分蒸气(约60℃～100℃)不能被抽风罩捕集会沿管道进入循环水池，循环水池的冲渣水和蒸汽的热量没有得到充分的回收利用。

专利CN101265039B，公开日期2008年9月17日，公开了“一种环保型底滤法高炉炉渣处理设备及处理方法”，该方法能够减小冲渣水量、降低水耗，提高过滤速度、减少过滤池占地面积，该技术已经应用多年并取得了良好效果。高温液态熔渣的水淬由循环水(约40℃)完成，需要对冲渣水(约70℃～90℃)进行冷却后才能使用，在该方法中，冲渣水经过滤管后由上塔泵直接打到冷却塔进行冷却，不但浪费了冲渣水的热能，而且增加了冷却塔的工作负荷。

由以上分析可知，现有技术虽然已经提供了高炉水渣系统过滤池热能回收的方法，但是在不同程度及不同方面都有各种缺陷有待解决，有必要研究新的高炉水渣系统过滤池热能回收方法，实现能源的有效循环利用并减少空气污染。