一种利用高温熔渣预热冶金炉料和熔渣处理系统及方法技术方案

本发明专利技术涉及一种利用高温熔渣预热冶金炉料和熔渣处理系统及方法，属于高温熔渣余热再利用和熔渣处理环保邻域，特别涉及利用高温熔渣余热预热冶金炉料和熔渣处理节能、减排和短流程邻域。利用高温熔渣携带的高温余热对冶金炉料进行辐射式加热，致使冶金炉料获得温度为400℃

A system and method for preheating metallurgical burden and slag treatment with high temperature slag

【技术实现步骤摘要】
一种利用高温熔渣预热冶金炉料和熔渣处理系统及方法
技术邻域
[0001]本专利技术涉及一种利用高温熔渣预热冶金炉料和熔渣处理系统及方法，属于高温熔渣余热再利用和熔渣处理节能环保邻域，特别涉及利用高温熔渣的余热预热冶金炉料和高温熔渣处理过程中的节能、减排和短流程邻域。
技术背景
[0002]高温熔渣是金属冶炼工艺过程中产生的功能性副产品，是金属冶炼工艺过程中的必然产物。炼钢过程中钢渣温度在1650℃左右。其焓变值为2343KJ/Kg，吨渣焓变值相当于80Kg标煤的热能值。目前对高温熔渣余热的再利用还没有很好的方法。
[0003]冶金炉料包括铁矿石、废钢、生铁和铁合金等，冶金炉料预热主要采用燃气和电，目的提高入炉温度和排除有害物质，预热过程中会产生大量的有害烟气。
[0004]目前对高温熔渣处理，最常用的有热泼法和坑闷法等。热泼法将高温液态渣倒在热泼场内，通过喷水与熔渣的余热进行热能裂变分解；坑闷法将高温液态渣倒入热闷坑内，通过喷水与熔渣的余热进行热能裂变分解。
[0005]上述的几种方法共同特点是在渣处理过程中产生大量有害粉尘烟气和饱和蒸汽，这些有害气体含有粉尘、一氧化碳、二氧化硫、碱性物质、硫化氢和水分子，这些有害气体均采用无序排放，对大气造成严重的污染。
[0006]上述的熔渣处理方法会产生大量的渣浆污水，需要配备大型的污水净化处理系统。
[0007]上述几种熔渣处理方法的特点是高温熔渣余热没有得到再利用和熔渣处理的工艺流程长，污染严重，占地面积大，运营成本高。

技术实现思路
<br/>[0008]本专利技术提供一种利用高温熔渣预热冶金炉料和熔渣处理系统及方法的目的是：
[0009]1)、利用高温熔渣所携带的高温余热对冶金炉料进行辐射式传热，致使冶金炉料获得的温度为400℃
‑
800℃，通过高温排除有害污染物质和提高冶金炉料入炉温度，缩减冶炼周期；
[0010]2)、预热冶金炉料和高温熔渣处理过程中产生大量有害粉尘烟气和含有水分子的有压饱和蒸汽，有害颗粒物和水分子经处理被回收，净化后的气体含尘量3
‑
5mg/m3被排放；
[0011]3)、高温溶渣在处理过程中产生含有微颗粒渣的渣浆污水，携带着微颗粒渣的渣浆污水再循环用于闷渣，渣浆污水中的微颗粒渣滞留在被处理的颗粒渣中。
[0012]4)、对高温熔渣处理所采用的工艺和装备，均采用密封、紧凑和叠加方式布置，缩短流程，节能减排，提高效率。
[0013]本专利技术所采取的技术方案是：一种利用高温熔渣预热冶金炉料和熔渣处理系统及方法包括冶金炉料预热和熔渣处理系统、渣浆污水循环系统和有害粉尘烟气和饱和蒸汽净化系统(下简称净化系统)。
[0014]所述的冶金炉料预热和熔渣处理系统包括烟气收集室、牵引车、载渣装置、倒渣装置、粒化装置、高温熔渣、预热槽、冶金炉料、预热闷渣室和渣罐；倒渣装置和粒化装置位于烟气收集室内；牵引车用于为倒渣装置转运渣罐和牵引着载渣装置在倒渣装置与粒化装置下方和预热闷渣室内水平移动；载渣装置用于提供盛放高温熔渣的空间和搭载装满冶金炉料的预热槽；倒渣装置用于承接由牵引车转运的装满高温熔渣的渣罐，再将高温熔渣倒入载渣装置内；粒化装置用于粒化高温熔渣，载渣装置携带着高温熔渣由牵引车带动，在粒化装置下方往返水平移动，同时粒化装置对高温熔渣进行粒化和翻渣处理，此后高温熔渣转变为高温颗粒渣；预热槽用于盛放冶金炉料，预热槽与载渣装置搭载位置位于烟气收集室与预热闷渣室之间，冶金炉料和预热槽位于载渣装置和高温颗粒渣之上；预热闷渣室位于烟气收集室外侧用于预热冶金炉料和处理高温颗粒渣；高温颗粒渣所携带的高温余热用于对冶金炉料进行辐射预热和高温颗粒渣稳定化处理。
[0015]所述的渣浆污水循环系统包括沉淀池、旋流井、液态水、补水搅拌装置、渣浆泵、水管和雾化喷嘴；沉淀池位于预热闷渣室底部用于收集高温颗粒渣处理时产生的渣浆污水；旋流井位于预热闷渣室外侧用于为收集沉淀池流过来的渣浆污水和液态水提供空间，旋流井的2/3位置用于存放液态水和渣浆污水；补水搅拌装置位于旋流井底部用于对渣浆污水进行搅拌和补水，防止渣浆污水中的微颗粒物沉淀于井内；渣浆泵位于旋流井底部中心位置，若干个雾化喷嘴位于预热闷渣室顶部；渣浆泵和雾化喷嘴通过水管联通用于为预热闷渣室提供闷渣用水。
[0016]所述的净化系统包括粉尘烟气排管、烟气阀、监控排汽管、蒸汽阀、动力风机、净化井、造泡装置、补水泵、蓄水池和液态水；烟气收集室与粉尘烟气排管、烟气阀、动力风机和造泡装置联通用于输送烟气收集室因倒渣和粒化时产生的有害粉尘烟气；粉尘烟气排管位于预热闷渣室上方外侧；预热闷渣室与监控排汽管、蒸汽阀、动力风机和造泡装置联通用于输送预热闷渣室内因冶金炉料预热和高温颗粒渣处理时时产生的有害烟气与有压饱和蒸汽；监控排汽管位于预热闷渣室内顶部用于吸收和输送处理高温颗粒渣时产生的有压饱和蒸汽，同时监控预热闷渣室内的温度和压力，确保室内的温度和压力平稳；动力风机位于预热闷渣室外侧用于为输送有害粉尘烟气和饱和蒸汽提供输送动力；当输送烟气收集室内的有害粉尘烟气时蒸汽阀关闭，输送预热闷渣室内的有害烟气和有压饱和蒸汽时烟气阀关闭；净化井位于预热闷渣室外侧用于存放液态水和净化气体提供空间；造泡装置位于净化井内并浸入液态水中用于将有害粉尘烟气和饱和蒸汽转化为若干气泡；补水泵位于净化井底部并与补水搅拌装置联通用于通过补水搅拌装置向旋流井提供液态水；蓄水池位于沉淀池下方并与净化井联通，蓄水池内存有大量的液态水用于为净化井补充液态水。
[0017]一种利用高温熔渣预热冶金炉料和熔渣处理方法，步骤如下：
[0018]1)、将高温熔渣从渣罐中，通过牵引车和倒渣装置倒入载渣装置内；
[0019]2)、载渣装置在牵引车牵引下，高温熔渣在粒化装置内反复进行翻渣与粒化，直至高温熔渣转为高温颗粒渣；
[0020]3)、牵引车牵引着装满高温颗粒渣的载渣装置进入烟气收集室与预热闷渣室之间的空位，装载装满冶金炉料的预热槽；
[0021]4)、携带着高温颗粒渣和冶金炉料的载渣装置在牵引车推动下进入预热闷渣室内，然后双方脱离；
[0022]5)、预热闷渣室封闭，高温颗粒渣通过辐射传热致使冶金炉料获得温度为400
‑
800℃和高温颗粒渣温降至800℃以下，预热闷渣室解除封闭；
[0023]6)、牵引车将载渣装置从预热闷渣室拉出，高温冶金炉料和预热槽与载渣装置脱离；
[0024]7)、牵引车再将高温颗粒渣和载渣装置推入预热闷渣室内，牵引车与载渣装置脱离；
[0025]8)、预热闷渣室封闭，雾化喷嘴喷射雾化水，同时高温颗粒渣利用自身携带的余热与液态水结合同时产生很大的热应力，促使高温颗粒渣自解开裂，对高温颗粒渣进行稳定化处理，预热闷渣室解除封闭；
[0026]9)、牵引车将载渣装置从预热闷渣室拉出卸渣；
[0027]10)、处理高温颗粒渣时产生的渣浆污水经汇集和补水循环用于闷渣；
[0028]本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种利用高温熔渣预热冶金炉料和熔渣处理系统，其特征在于：包括冶金炉料预热和熔渣处理系统(1)、渣浆污水循环系统(2)和净化系统(3)；高温熔渣(1
‑
6)余热对冶金炉料(1
‑
8)进行辐射式传热，致使冶金炉料(1
‑
8)获得温度为400℃
‑
800℃，通过高温排除冶金炉料(1
‑
8)中残存的有害污染物质和提高冶金炉料(1
‑
8)入炉温度，缩减冶炼周期；冶金炉料(1
‑
8)预热和高温熔渣(1
‑
6)处理过程中产生大量有害粉尘烟气和含有水分子的有压饱和蒸汽，经过净化系统(3)处理后烟气中的有害物质和水分子被回收，净化后的气体含尘量3
‑
5mg/m3被排放；高温溶渣(1
‑
6)处理过程中产生含有微颗粒渣的渣浆污水，经过渣浆污水循环系统(2)处理，携带着微颗粒渣的渣浆污水再循环用于闷渣，渣浆污水中的微颗粒渣滞留在被处理的高温颗粒渣(1
‑
6)中。2.根据权利要求1所述的一种利用高温熔渣预热冶金炉料和熔渣处理系统，其特征在于：所述的冶金炉料预热和熔渣处理系统(1)包括烟气收集室(1
‑
1)、牵引车(1
‑
2)、载渣装置(1
‑
3)、倒渣装置(1
‑
4)、粒化装置(1
‑
5)、高温熔渣(1
‑
6)、预热槽(1
‑
7)、冶金炉料(1
‑
8)、预热闷渣室(1
‑
9)和渣罐(1
‑
10)；倒渣装置(1
‑
4)和粒化装置(1
‑
5)位于烟气收集室(1
‑
1)内；牵引车(1
‑
2)位于烟气收集室(1
‑
1)外侧；预热闷渣室(1
‑
9)位于烟气收集室(1
‑
1)的另一侧；冶金炉料(1
‑
8)装载位置位于烟气收集室(1
‑
1)与预热闷渣室(1
‑
9)之间；牵引车(1
‑
2)牵引着载渣装置(1
‑
3)在倒渣装置(1
‑
4)与粒化装置(1
‑
5)下方和预热闷渣室(1
‑
9)内水平移动；牵引车(1
‑
2)搭载着渣罐(1
‑
10)往返于倒渣装置(1
‑
4)之间；牵引车(1
‑
2)牵引着装满高温熔渣(1
‑
6)的载渣装置(1
‑
3)往返于粒化装置(1
‑
5)下方；牵引车(1
‑
2)牵引着装满高温熔渣(1
‑
6)和冶金炉料(1
‑
8)与预热槽(1
‑
7)的载渣装置(1
‑
3)往返于烟气收集室(1
‑
1)与预热闷渣室(1
‑
9)之间。3.根据权利要求1所述的一种利用高温熔渣预热冶金炉料和熔渣处理系统，其特征在于：所述的渣浆污水循环系统(2)包括沉淀池(2
‑
1)、旋流井(2
‑
2)、液态水(2
‑
3)、补水搅拌装置(2
‑
4)、渣浆泵(2
‑
5)、水管(2
‑
6)和雾化喷嘴(2
‑
7)；沉淀池(2
‑
1)位于预热闷渣室(1
‑
9)底部；旋流井(2
‑
2)位于预热闷渣室(1
‑
9)外侧，旋流井(2
‑
2)上部与沉淀池(2
‑
1)联通；补水搅拌装置(2
‑
4)位于旋流井(2
‑
2)底部；渣浆泵(2
‑
5)位于旋流井(2
‑
2)底部中心位置；若干个雾化喷嘴(2
‑
7)位于预热闷渣室(1
‑
9)顶部，雾化喷嘴(2
‑
7)通过水管(2
‑
6)与渣浆泵(2
‑
5)联通。4.根据权利要求1所述的一种利用高温熔渣预热冶金炉料和熔渣处理系统，其特征在于：所述的净化系统(3)包括粉尘烟气排管(3
‑
1)、烟气阀(3
‑
2)、监控排汽管(3
‑
3)、蒸汽阀(3
‑
4)、动力风机(3
‑
5)、净化井(3
‑
6)、造泡装置(3
‑
7)、补水泵(3
‑
8)、蓄水池(3
‑
9)和液态水(2
‑
3)；烟气收集室(1
‑
1)与粉尘烟气排管(3
‑
1)、烟气阀(3
‑
2)、动力风机(3
‑
5)和造泡装置(3
‑
7)联通，粉尘烟气排管(3
‑
1)位于预热闷渣室(1
‑
9)上方外侧；预热闷渣室(1
‑
9)与监控排汽管(3
‑
3)、蒸汽阀(3
‑
4)、动力风机(3
‑
5)和造泡装置(3
‑
7)联通，监控排汽管(3
‑
3)位于预热闷渣室(1
‑
9)内顶部；动力风机(...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙质彬，高国才，
申请(专利权)人：北京金熔节能环保科技有限公司，
类型：发明
国别省市：