[发明专利]一种转炉渣联用淬化消碱磁化热回收装置和方法

说明书

本发明涉及一种转炉渣联用淬化消碱磁化热回收装置和方法。包括废气/水双流体喷射装置、联淬室、双层气流喷吹磁化分选传输机，联淬室为封闭的空腔结构，联淬室的顶部一端设置溢流槽，另一端设置气体排出口，废气/水双流体喷射装置包括进料筒和喷嘴结构，喷嘴结构位于联淬室的内部，进料筒部分位于联淬室的外部，位于联淬室外部的进料筒设置气体进口和液体进口，进入的气体中含有二氧化碳，喷嘴结构位于溢流槽的正下方，双层气流喷吹磁化分选传输机位于联淬室的底部。实现回收钢渣热量、消碱、磁选等过程。得到的钢渣颗粒具有较好的应用性。

技术领域

本发明属于冶金固废资源化利用技术领域，具体涉及一种转炉渣联用淬化消碱磁化热回收装置和方法。

背景技术

公开该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

我国主要采用长流程转炉炼钢工艺，转炉钢渣占钢渣总量的88％，处理工艺主要采用的水淬热闷法，主要矿物组分为钙镁橄榄石(CaO·MgO·SiO₂)、硅酸二钙(C₂S)、硅酸三钙(C₃S)、钙镁蔷薇辉石(3CaO·MgO·2SiO₂)、铁酸二钙(2CaO·Fe₂O₃)、金属氧化物相(RO)，其数量每约1.2亿t增长，处理过程中环境友好度低、铁、热回收效果差、资源化程度非常不理想，大量堆存或填埋破坏生态环境，环保问题突出，严重制约钢铁工业实现全面绿色制造。

当前转炉渣资源化利用存在的突出问题为：①转炉渣存在游离氧化钙(f-CaO)和游离氧化镁(f-MgO)以及微量的FeS和MnS，遇水易形成碱性化合物，用作水泥材料后安定性、体积稳定性差；②钢渣中含20～30％的基本无胶凝活性的FeO_x(以Fe₂O₃计)，使得C₃S、C₂S相对含量减少，且C₃S、C₂S晶体发育完整、缺陷少、胶凝活性差，也影响其利用率提升；③钢渣中的铁赋存相可通过弱磁选的金属铁、磁铁矿占比小，无磁性的褐铁矿、赤铁矿占比超过60％，除铁后钢渣全铁含量仍高达5～30％；④熔融钢渣蕴含大量的热能(～1.2GJ/t渣，约41kg标准煤热值)，现处理工艺(水淬、热闷、滚筒、粒化轮法)多采用大量的水介质对其急冷，产生热水或蒸汽，热介质热量低(一般100℃)且含有大量颗粒杂质和悬浮物，品味差并易造成换热器、输送管道结垢，整体热能回收率实际非常不理想。

发明内容

针对上述现有技术中存在的问题，本发明的目的是提供一种转炉渣联用淬化消碱磁化热回收装置和方法。基于“渣、铁、热“统筹资源化利用目标，提供一种转炉渣H₂O/CO₂/Air联用淬化消碱磁化热回收装置。

为了解决以上技术问题，本发明的技术方案为：

一种转炉渣联用淬化消碱磁化热回收装置，包括废气/水双流体喷射装置、联淬室、双层气流喷吹磁化分选传输机，联淬室为封闭的空腔结构，联淬室的顶部一端设置溢流槽，另一端设置气体排出口，废气/水双流体喷射装置包括进料筒和喷嘴结构，喷嘴结构位于联淬室的内部，进料筒部分位于联淬室的外部，位于联淬室外部的进料筒设置气体进口和液体进口，进入的气体中含有二氧化碳，喷嘴结构位于溢流槽的正下方，双层气流喷吹磁化分选传输机位于联淬室的底部。

熔融钢渣从联淬室的顶部溢流槽进入到联淬室中，废气/水双流体喷射装置向联淬室中喷入气水混合物，与熔融钢渣接触，对熔融钢渣形成高压冲击、分割、粒化与急冷高温碳酸化消碱的作用，钢渣急冷淬化形成钢渣，落入到双层气流喷吹磁化分选传输机上。