一种液态钢渣处理工艺及装置，属冶金设备技术领域，用于解决粒化钢渣及回收钢渣显热问题。所述工艺包括如下步骤：ａ．液态钢渣气淬粒化；ｂ．高温固态渣粒冷却；ｃ．钢渣显热回收；ｄ．冷却气体循环利用。本发明专利技术还提供了完成所述工艺的装置。本发明专利技术主要特点如下：１．钢渣粒化在密闭的粒化罐中进行，渣粒细小而均匀，渣中单质铁不会氧化，提高了钢渣处理工艺的经济效益；２．钢渣冷却在密闭的冷却罐中进行，冷却气体泄漏率低，减少粉尘污染，并可以减少冷却气体的补充量；３．．粒化罐和冷却罐内以惰性气体为冷却气体，冷却气体与渣粒逆向换热，在提高渣－气换热效率的同时，可提高出口冷却气体温度，实现液渣显热回收。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种液态钢渣粒化技术，特别是集钢渣粒化、冷却、显热回收为一体的液态钢渣处理工艺及装置，属冶金生产
技术介绍
钢渣是炼钢过程中的副产品，出炉温度在1550°C 1650°C，物理热1.7GJ/t，相 当于每吨渣60kg标煤左右，是目前钢铁企业唯一未能进行有效回收利用的高品质余热资 源。此外，固态钢渣全铁量在15% 28%，相当一部分以单质铁形式存在，约占总量的 8% 10%。提铁后的钢渣尾渣也具有很高的矿物价值，主要化学成分为CaO、 Si02、 FeO、 MgO等，是不可再生的矿物资源。 钢渣处理是钢渣实现资源化的前提与条件。目前，国内外应用的钢渣处理工艺 主要以热泼、热焖和水淬为主。近年来，国内外研究者针对冶金渣显热回收提出了各种 干式粒化工艺，包括风淬法、滚筒转鼓法和离心粒化法等，但由于上述方法都存在难以 克服的问题，目前都没有真正实现工业化。现有钢渣显热回收试验工艺主要有(l)NKK 转炉渣空气制粒试验转炉渣从盛渣桶倒入，由空气射流击碎制成渣粒后，吹入罩式锅 炉，渣粒被传送装置排出，液态渣滴通过辐射和对流方式、高温固体渣粒通过传导和对 流方式将热量传递给锅炉管，可回收40% 45%的炉渣热量；(2)NKK冷却转鼓工艺 将熔渣注入两转鼓之间，渣在两个转鼓的挤压下形成一层薄渣片并黏附在转鼓上，薄渣 片在转鼓表面迅速冷却，热量由转鼓内高沸点流体带走。热量回收用于发电、供暖等。 这种方法的主要缺点是工作效率低、设备的热回收率和寿命低，而且得到的冷渣以片状 的形式排出，不利于其综合利用。与NKK转炉渣空气制粒试验工艺相近的液态钢渣处理 工艺为风淬法，该方法利用空气将液态钢渣破碎成液滴、用水进一步冷却固化，由于得 到的粒化钢渣粒径较小，为尾渣矿物的综合利用创造了有利条件。目前，该工艺在国内 一些钢铁企业已有应用。但风淬工艺尚存在渣中单质铁在空气淬过程中全部氧化、液渣 显热回收率低甚至无法回收等缺陷。 综上所述可见，冶金钢渣余热回收工艺大多处于研究探索阶段，目前尚缺乏适 合工业化应用的工艺。若能实现钢渣粒化过程中显热充分回收利用，无疑对冶金行业节 能降耗、提高经济效益具有重要的意义。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种利用惰性气体在密闭状态下粒化钢 渣，在得到细小均匀渣粒的同时实现液态钢渣显热回收的液态钢渣处理工艺及装置。 本专利技术所称问题是由以下技术方案解决的 —种液态钢渣处理工艺，其特别之处是它包括如下步骤 a.液态钢渣气淬粒化将液体钢渣导入密闭的粒化罐中进行气淬粒化，由气淬 气体喷嘴提供的气体射流击碎粒化成液态渣滴，液态渣滴飞行过程中在逆流换热的惰性冷却气体的作用下快速冷却，从而在粒化罐出口得到粒径小于3mm的高温固态渣粒； b.高温固态渣粒冷却上述高温固化渣粒进入密闭冷却罐，在冷却罐内，固态 渣粒与冷却气体逆流换热后，排出低温渣粒； C.钢渣显热回收上述粒化罐和冷却罐内经换热升温后的高温冷却气体经重力 除尘器粗除尘后，进入余热锅炉回收蒸汽，降温后的冷却气体经布袋除尘器精除尘； d.冷却气体循环利用将经过上述精除尘后的冷却气体分为两路， 一路经循环 风机作为冷却气体分别进入粒化罐和冷却罐；另一路经气水冷却器进一步冷却、加压机 升压后作为气淬气体进入粒化罐，实现气体循环使用，上述冷却气体为惰性气体。 上述液态钢渣处理工艺，所述惰性气淬气体进入气淬气体喷嘴的压力为 0.3Mpa 0.6Mpa，流量为20Nm3/min 40Nm3/min，所述粒化罐和冷却罐进口惰性冷 却气体压力为4000Kpa 6000Kpa，粒化罐进口冷却气体流量1000Nm3/min 1200Nm3/ min，冷却罐冷却气体流量1000Nm3/min 1200Nm3/min。 上述液态钢渣处理工艺，所述高温冷却气体经重力除尘器粗除尘后，温度为 450°C-550°C，进入余热锅炉进行换热，产生温度30(TC、压力0.8MPa的饱和水蒸汽，所 述进入布袋除尘器精除尘冷却气体温度为150°C -200°C。 —种液态钢渣处理装置，其特别之处是它包括钢渣粒化部分，钢渣显热回收 部分和惰性气体循环部分，所述钢渣粒化部分由密闭的粒化罐和冷却罐组成，粒化罐出 渣部位与冷却罐进渣通道密闭连通，所述粒化罐上分别设有冷却气体入口和冷却气体出 口，粒化罐上还设气淬气体入口 ；所述钢渣显热回收部分包括连通的粗除尘器和余热锅 炉，其中余热锅炉连接汽包，所述粒化罐和冷却罐的冷却气体出口经高温气体管路连通 粗除尘器；所述惰性气体循环部分包括低温气体管路和精除尘器，低温气体管路分别连 通余热锅炉和精除尘器，精除尘器出口分别连通高压供气支路、低压供气支路，其中， 低压供气支路设有循环分机，低压气体管路的出口端分别与粒化罐、冷却罐的冷却气体 入口连通，所述高压气体管路上设有气水冷却器和加压机，高压气体管路出口连通粒化 罐的气淬气体入口。 上述液态钢渣处理装置，所述粒化罐包括密闭的粒化罐本体、履带式输送机、 中间料仓、中间包、液压驱动装置和中间包操作平台，所述中间包流渣槽与粒化罐本体 进渣口密封连接，所述履带式输送机位于粒化罐本体内的下部，所述中间料仓位于粒化 罐本体尾部的下部、与粒化罐本体密封对接，在中间料仓下部设有粒化罐星型卸料阀， 在粒化罐本体头部设有气淬气体喷嘴和粒化罐冷却气体出口，在粒化罐本体尾部设有粒 化罐冷却气体入口；所述中间包位于中间包操作平台的运行轨道上，中间包一端连接液 压驱动装置，中间包与粒化罐本体进渣口连接处设有密封板。 上述液态钢渣处理装置，所述粒化罐本体上部为拱形，粒化罐本体头部横截面 为上部拱形、中下部矩形，粒化罐本体中部和尾部横截面为上部拱形、中部部矩形、下 部倒梯形，其倒梯形下口与履带式输送机的履带对应，所述粒化罐冷却气体出口为两 个，它们对称配置在粒化罐本体头部侧壁，所述粒化罐冷却气体入口为两个，它们对称 配置在粒化罐本体尾部侧壁。 上述液态钢渣处理装置，所述冷却罐构成包括筒体、机头、机尾和筒体驱动装 置，筒体驱动装置与筒体传动连接，所述机头、机尾分别与筒体两端以迷宫式结构连3/6页接，在上述两连接处分别设有气体压力平衡装置，所述机头设有进渣通道，所述机头端 部设有冷却罐冷却气体出口，所述机尾端部设有冷却罐冷却气体入口，在机尾下部设有 出渣口，出渣口下部设有冷却罐星型卸料阀；所述气体压力平衡装置包括风机、调节 阀、送风环管、测压环管和控制机构，所述测压环管和送风环管分别与迷宫式结构密封 连接，所述风机与送风环管连通，所述调节阀位于风机送风管处，所述控制机构由依次 连接的伺服放大器、控制器、差压变送器组成，控制机构的信号输入端分别连接测压环 管和送风环管，信号输出端连接调节阀。 本专利技术采用液态钢渣惰性气体气淬处理技术，适用于工业化运行，其主要特点 如下l.钢渣粒化在密闭的粒化罐中进行，在实现惰性气体对液态钢渣干法粒化过程 中，渣中单质铁不会氧化，提高了钢渣处理工艺的经济效益，同时减少了粉尘污染和水 淬处理过程中大量蒸汽的释放；2.钢渣冷却在密闭的冷却罐中进行，冷却气体泄漏率 低，减少粉尘污染，并可以减少冷却气体的补充量；3.在粒化罐内对液态钢渣进行粒化 后，渣粒细小(<本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种液态钢渣处理工艺，其特征在于：它包括如下步骤： ａ．液态钢渣气淬粒化：将液体钢渣导入密闭的粒化罐中进行气淬粒化，由高压惰性气淬气体射流击碎粒化成液态渣滴，液态渣滴飞行过程中在逆流换热的惰性冷却气体的作用下快速冷却，从而在粒化罐出口得到粒径小于３ｍｍ的高温固态渣粒； ｂ．高温固态渣粒冷却：上述高温固化渣粒进入密闭冷却罐，在冷却罐内，固态渣粒与冷却气体逆流换热后，排出低温渣粒； ｃ．钢渣显热回收：上述粒化罐和冷却罐内经换热升温的高温冷却气体经重力除尘器粗除尘后，进入余热锅炉回收蒸汽，降温后的冷却气体经布袋除尘器精除尘； ｄ．冷却气体循环利用：将经过上述精除尘后的冷却气体分为两路，一路经循环风机再作为冷却气体分别进入粒化罐和冷却罐；另一路经气水冷却器进一步冷却、加压机升压后作为气淬气体进入粒化罐，实现气体循环使用，所述冷却气体为惰性气体。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：张玉柱，李俊国，韩志杰，邢宏伟，胡长庆，龙跃，
申请(专利权)人：河北理工大学，
类型：发明
国别省市：13[]
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