链板式高温还原炉处置钢铁厂收尘灰系统技术方案

本实用新型专利技术公布了一种链板式高温还原炉处置钢铁厂收尘灰系统，包括洗涤脱氯系统、成球造粒系统、挥发提锌系统和烟气处理系统；所述挥发提锌系统包括依次连接的链板式高温还原炉、氧化室、盐水蒸发与烟气沉降机、高温静电收尘器和固体库，所述高温静电收尘器通过排风机与链板式高温还原炉相连，所述链板式高温还原炉包括炉体和由炉体包裹所形成的空腔，所述空腔由蒸发预热部、高温还原部和冷却部组成。利用链板式高温还原炉作为主要火化提炼设备，设备构造简单独特，操作方便、造价低。

【技术实现步骤摘要】
链板式高温还原炉处置钢铁厂收尘灰系统
本技术属于冶金工业固体废弃物的综合利用
，尤其属于一种链板式高温还原炉处置钢铁厂收尘灰系统。
技术介绍
钢铁厂收尘灰包括长流程企业产生的高炉灰、转炉灰和短流程企业产生的电炉灰，产废量约占钢铁产量3％-5％，2017年我国电炉钢产能达1.4亿吨，约产生280万吨电炉粉尘。这种收尘灰铁含量通常达到35-55％以上，若直接返回高炉利用，会在高炉内产生锌的循环和富集，危害高炉生产；收尘灰中锌含量5-30％，铅含量1-4％，氯含量4％左右，若以传统方式填埋弃置，则会污染环境，危害人体健康。钢铁厂收尘灰是具有很高回收价值的二次资源，但同时也是钢铁行业目前最难处置的工业固废之一，尤其是电炉灰，根据《国家危险废物名录》(2018版)，电炉灰被归入含铅废物类管理，危废代码HW31(312-001-31)。如果能把收尘灰中的金属铁和锌分离出来并实现综合利用，将具有重要的经济价值。因此开展对收尘灰的回收利用，不仅可以使宝贵的资源得到充分利用，还可以减少其对环境的污染。目前，对钢铁厂收尘灰的回收主要有火法和湿法两种。湿法工艺流程长，生产效率低，特别是废水排放量大，易产生二次污染，同时对成分要求高，多数收尘灰很难达到，处置成本高。火法工艺中，主要是采用回转窑高温还原挥发工艺，其有价金属回收率低，由于收尘灰中铁含量高，煅烧时窑内液相量大，容易结块，严重影响回转窑的生产运行；同时产品质量差，燃料消耗大，能量利用率低。近年来火法工艺采用转底炉或微波炉等新工艺和设备，由于设备造价高、采用燃气或者电能为能源、生产成本较高，没有获得有效推广。专利技术专利CN106191453B公开了一种利用转底炉尘灰回收锌富集物和氯化钾的方法，该方法首先将转底炉尘灰用水浸润，然后进行浆化和浸提，将浸提后的浆液固液分离，将得到的固体再进行洗涤和干燥，该专利中采用湿法处理转底炉尘灰，其生产效率较低，废水排放量大。专利技术专利CN102899505A公布了一种利用回转窑回收锌的方法及装置，通过将高炉灰、电炉灰、无烟煤和瓦斯泥混合后送入回转窑高温燃烧，使锌形成气化锌，然后将气化锌降温的同时除去灰尘，将气化锌降温后在空气中氧化，然后送入收尘室回收。该方法回收锌效率低，而高炉灰和电炉灰中铁含量高，煅烧时窑内液相量大，容易结块，严重影响回转窑的生产运行。上述两种方法生产效率较低，能耗成本高，而且收尘灰中的锌没有得到有效地回收，回收过程中容易产生二次污染。
技术实现思路
为了克服现有技术中的问题，本技术提供一种链板式高温还原炉处置钢铁厂收尘灰系统及方法，在满足环保和安全生产的前提下将钢铁厂收尘灰进行磨浸洗涤后进行成球造粒，经过蒸发脱水、预热和高温还原，使收尘灰中的铅锌组分得以挥发进入烟气，再经氧化获得含有氧化锌和氧化铅粉的烟气，最后通过收尘灰从烟气中回收氧化锌和氧化铅粉，经过烧结获得的炉渣经过冷却、粉碎、磁选回收铁粉，剩余炉渣作为建筑材料原料，从而实现无害化、资源化处置钢铁厂收尘灰，完全消除二次污染风险，安全生产。为了实现上述目的，本技术通过以下技术方案实现：一种链板式高温还原炉处置钢铁厂收尘灰系统，包括洗涤脱氯系统、成球造粒系统、挥发提锌系统和烟气处理系统；所述洗涤脱氯系统、成球造粒系统和挥发提锌系统依次相连，所述烟气处理系统与挥发提锌系统相连，系统内的装置均采用密封装置，并设置抽吸机用于形成微负压；所述挥发提锌系统包括依次连接的链板式高温还原炉、氧化室、盐水蒸发与烟气沉降机、高温静电收尘器和固体库，所述高温静电收尘器通过排风机与链板式高温还原炉相连。进一步地，所述链板式高温还原炉包括炉体和由炉体包裹所形成的空腔，所述空腔由蒸发预热部、高温还原部和冷却部组成。进一步地，所述蒸发预热部和冷却部位于炉体一侧，所述高温还原部位于炉体另一侧，所述蒸发预热部位于冷却部上方，所述蒸发预热部和冷却部之间设有烟气室，所述蒸发预热部、高温还原部和冷却部分别设有第一链板机、第二链板机和第三链板机。进一步地，所述蒸发预热部上部设有第一进料口和第一烟气出口，下部设有至少一台第一链板机。进一步地，所述蒸发预热部与高温还原部相连通，其连通处设有第二进料口。进一步地，所述高温还原部上部设有第二烟气出口，中部设有至少一台第二链板机，下部设有集灰斗，集灰斗下部设有至少一个第一出灰口，所述第一出灰口与固体渣库相连。进一步地，所述高温还原部与冷却部相连通，其连通处设有第三进料口。进一步地，所述高温还原部设有燃料喷嘴，数量至少一个，所述燃料喷嘴安装于第二链板机的上方炉体处。进一步地，所述高温还原部第二链板机的外部设有密封气室，所述密封气室为长方体结构，侧面设有多个高压空气进气孔，上部设有至少一个排气孔。进一步地，所述冷却部上部设有出风口，下部设有至少一个充气室，中部设有至少一台第三链板机，所述第三链板机物料下落处设有出料口。进一步地，每个充气室底部设有第二出灰口，侧壁上设有进风口，不同充气室之间设有隔墙。进一步地，所述第二出灰口与固体渣库相连。进一步地，所述第一链板机、第二链板机、第三链板机与炉体顶面的距离为链板机宽度的0.3～1倍。进一步地，所述第一链板机、第二链板机和第三链板机运行链板上粘贴有耐火材料层。进一步地，所述炉体长度≤30m，宽度≤5m，进一步地，所述烟气室为倒喇叭形，下部开口与冷却部相连，中部设有热烟气进口。进一步地，所述炉体的机壳包括钢制机壳本体、覆盖在机壳本体上的保温材料层和覆盖在保温材料层上的耐火砖层，所述保温材料层与耐火砖层用钯钉固定在机壳上。进一步地，所述链板式高温还原炉设有检修平台、压力监测仪安装孔和温度监测仪安装孔，所述检修平台包括楼梯和检修门，所述链板式高温还原炉通过支架固定在建筑物上。进一步地，所述盐水蒸发与烟气沉降机由上而下包括高温烟气室、盐水蒸发室和烟气沉降室，所述盐水蒸发室包括两组高温烟气管道和盐水仓，所述高温烟气管道位于盐水仓内，所述高温烟气室上部设有烟气出口、水蒸气出口和烟气进口，所述烟气出口与排风机相连；所述盐水仓侧壁上部设有盐水进口，底部设有浓缩盐水出口，所述浓缩盐水出口与盐水池相连，所述烟气沉降室由上而下包括沉降分离室、集灰斗和出灰口。进一步地，所述高温烟气管道每组数量至少为9根，管道厚度为6～12mm，管道直径为20～1000cm，所述高温烟气管道为防止管道积灰还设有压缩空气吹堵机构。进一步地，所述盐水仓底面设置为向浓缩盐水出口方向倾斜的斜面，其倾斜角度不小于1°。进一步地，所述高温烟气管道与高温烟气室和烟气沉降室通过法兰连接；所述高温烟气管道与盐水仓通过套管连接，所述套管直径比烟气管大10～20mm，所述套管高度为10～20cm。进一步地，所述高温烟气室、烟气沉降室、水蒸气出口、盐水进口、浓缩盐水出口设有温度监测仪、压力监测仪和流量监测仪，所述盐水仓内设有上下料位监测仪，所述温度监测仪、压力监测仪、流量监测仪和上下料位本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.链板式高温还原炉处置钢铁厂收尘灰系统，其特征在于，包括洗涤脱氯系统、成球造粒系统、挥发提锌系统和烟气处理系统；所述洗涤脱氯系统、成球造粒系统和挥发提锌系统依次相连，所述烟气处理系统与挥发提锌系统相连，系统内的装置均采用密封装置，并设置抽吸机用于形成微负压；/n所述挥发提锌系统包括依次连接的链板式高温还原炉、氧化室、盐水蒸发与烟气沉降机、高温静电收尘器和固体库，所述高温静电收尘器通过排风机与链板式高温还原炉相连。/n

【技术特征摘要】
1.链板式高温还原炉处置钢铁厂收尘灰系统，其特征在于，包括洗涤脱氯系统、成球造粒系统、挥发提锌系统和烟气处理系统；所述洗涤脱氯系统、成球造粒系统和挥发提锌系统依次相连，所述烟气处理系统与挥发提锌系统相连，系统内的装置均采用密封装置，并设置抽吸机用于形成微负压；
所述挥发提锌系统包括依次连接的链板式高温还原炉、氧化室、盐水蒸发与烟气沉降机、高温静电收尘器和固体库，所述高温静电收尘器通过排风机与链板式高温还原炉相连。


2.根据权利要求1所述的链板式高温还原炉处置钢铁厂收尘灰系统，其特征在于，所述链板式高温还原炉包括炉体和由炉体包裹所形成的空腔，所述空腔由蒸发预热部、高温还原部和冷却部组成；
所述蒸发预热部和冷却部位于炉体一侧，所述高温还原部位于炉体另一侧，所述蒸发预热部位于冷却部上方，所述蒸发预热部和冷却部之间设有烟气室，所述蒸发预热部、高温还原部和冷却部分别设有第一链板机、第二链板机和第三链板机。


3.根据权利要求2所述的链板式高温还原炉处置钢铁厂收尘灰系统，其特征在于，所述蒸发预热部上部设有第一进料口和第一烟气出口，下部设有至少一台第一链板机；所述蒸发预热部与高温还原部相连通，其连通处设有第二进料口。


4.根据权利要求2所述的链板式高温还原炉处置钢铁厂收尘灰系统，其特征在于，所述高温还原部上部设有第二烟气出口，中部设有至少一台第二链板机，下部设有集灰斗，集灰斗下部设有至少一个第一出灰口，所述第一出灰口与固体渣库相连；
所述高温还原部与冷却部相连通，其连通处设有第三进料口；
所述高温还原部设有燃料喷嘴，数量至少一个，所述燃料喷嘴安装于第二链板机的上方炉体处；
所述高温还原部第二链板机的外部设有密封气室，所述密封气室为长方体结构，侧面设有多个高压空气进气孔，上部设有至少一个排气孔。


5.根据权利要求2所述的链板式高温还原炉处置钢铁厂收尘灰系统，其特征在于，所述冷却部上部设有出风口，下部设有至少一个充气室，中部设有至少一台第三链板机，所述第三链板机物料下落处设有出料口；
每个充气室底部设有第二出灰口，侧壁上设有进风口；不同充气室之间设有隔墙，所述第二出灰口与固体渣库相连。


6.根据权利要求2所述的链板式高温还原炉处置钢铁厂收尘灰系统，其特征在于，所述第一链板机、第二链板机、第三链板机与炉体顶面的距离为链板机宽度的0.3～1倍；
所述第一链板机、第二链板机和第三链板机的数量分别为2台或2台以上时，第一链板机与第一链板机之间、第二链板机与第二链板机之间或第三链板机与第三链板机之间的距离为链板机宽度的0.3～1倍；
所述第一链板机、第二链板机和第三链板机运行链板上粘贴有耐火材料层；
所述炉体长度≤30m，宽度≤5m。


7.根据权利要求2所述的链板式高温还原炉处置钢铁厂收尘灰系统，其特征在于，所述烟气室为倒喇叭形，下部开口与冷却部相连，中部设有热烟气进口。


8.根据权利要求2所述的链板式高温还原炉处置钢铁厂收尘灰系统，其特征在于，所述炉体的机壳包括钢制机壳本体、覆盖在机壳本体上的保温材料层和覆盖在保温材料层上的耐火砖层，所述保温材料层与耐火砖层用钯钉固定在机壳上。


9.根据权利要求1或2所述的链板式高温还原炉处置钢铁厂收尘灰系统，其特征在于，所述链板式高温还原炉...

【专利技术属性】
技术研发人员：肖喜才，
申请(专利权)人：长沙中硅环保科技有限公司，
类型：新型
国别省市：湖南;43