本发明专利技术提供一种新的高炉渣处理、渣热能回收方法及装置。该方法把渣处理过程完全放在一个密闭容器沸腾釜４内进行，高炉热渣由渣沟直接经耐高温材料制造的具有喂料封压作用的喂料机３抛到密闭容器内，在密闭容器内经过抛射、反射及喷水或入水冷却，再经过低温循环蒸汽冷却等过程使渣冷却、粒化。渣水淬及循环冷却过程中产生的过热蒸汽经过循环风机９循环输出加以利用。该渣处理及热利用方法采用的是一半靠水淬、一半靠循环蒸汽进行冷却渣，即主要是靠蒸汽带走渣热的工艺，改变了现有水冷或空气冷却渣工艺用水量、空气量大的不足，实现了渣热二次利用，产生的过热蒸汽可直接用于发电等，是又一种高炉渣处理、热利用新的工艺方法。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于钢铁冶金高炉渣处理过程，二次能源回收技术，具体涉及一种液态高炉渣热量回收装置。技术背景高炉炼铁过程中，用大量的焦碳等燃料燃烧热熔化矿石冶炼出铁水，冶 炼过程中同时产生大量的高炉液渣，这些高炉渣带有大量的显热。根据我国实际高炉生 产数据，每炼一吨生铁生成约280-480kg的高炉渣，平均每炼一吨生铁按380kg渣计算，根 据《炼铁学》介绍炉渣焓热1797. 4KJ/kg，则每炼1吨生铁渣焓热为380kgX 1797. 4KJ/kg =6S3012KJ。如果按标准煤7000千卡/kg计算，则每炼一吨生铁产生的渣的焓热相当于 23. 34kg标准煤的热量。如果全国生铁年产量按4亿吨计算，每年因高炉渣带走热相当于 933. 7万吨标准煤，按现煤价计算相当于140. 05亿元。 目前全国来看高炉渣热能利用率极低，我国现高炉渣处理全部采用水淬法，所谓 的利用就是部分企业在高炉渣水淬冷却过程中产生的热水用于冬季取暖，由于受到供热区 域、流量等条件的限制，现渣热能利用率不足15%。而且春、夏、秋三个季节不能使用，大量 热通过风冷或外排水排掉，既污染环境又浪费能源。高炉渣物理热的利用是目前钢铁企业 重要的节能方向之一。 目前国内外高炉渣显热利用的研究不少。重庆大学200620110985. 4专利公开了 一种高炉渣热回收装置。该方法采用液渣直接入安装有旋转轮的密封容器里，红的热渣落 到旋转轮上被电机带动的高速旋转轮抛出，开始粒化并冷却，同时空气被加热，热的空气经 风机引出进入热交换器，热交换器交换出的热空气再加以利用。东北大学200510047090. 0 专利公开了 一种高炉渣热回收装置。该方法采用高速旋转粒化轮将渣粒化，粒化后的渣落 到钢带输送机上，输送过程中通过风机冷却产生气渣热交换，加热的空气送到余热锅炉产 生蒸汽，并加以利用蒸汽。俄罗斯RU2018494专利公开了一种《渣处理方法及实施装置》。该 方法是高温液态炉渣被注入放置的滚筒内，当炉渣与置于滚筒内的钢球接触时被急冷，炉 渣由液态转成脆状可塑态并凝固在球体表面，由于球体的运动和彼此碰撞，炉渣被破碎成 70(TC左右粒壮的固态渣，固态渣连续输送到气渣交换器内与循环气体进行热交换。NKK公 司将熔融的高炉渣通过管道注入2个转鼓之间，转鼓连续转动将渣挤压形成一层薄渣片， 转鼓内通入交换气体冷却渣，热气体回收用于发电、供暖等。这些渣处理及热回收方法归结 起来基本都是采用不同的渣的粒化冷却方法先把热渣粒化，然后在热渣输送、下落过程中进行气体热交换，提取渣热。其共同特点是高炉渣的冷却介质都是空气，即主要靠空气带走 渣热，因此可以理解为空气冷却型。由于空气比热值小，没有水的汽化吸热过程，因此冷却 空气用量大，设备复杂，风机功率大。 现有的高炉渣处理方法也不少，有拉萨法(RASA) 、 INBA法、轮法、明特法、沉淀池 等多种方法，这些方法归结起来其共同特点是采用了不同的工艺装置把热渣水淬粒化，用 不同的装置使渣水分离后输出，即主要靠水带走渣热，因此可以理解为水冷却型。由于生产 水温不许超过85t:的限制，渣水比一般达到1 : IO，耗水量极大。 本人2007年11月申请号200710157873申请了一种《高炉渣处理及渣热能利用 方法及实施装置》，该工艺也把渣处理过程完全封闭在一个容器内，靠渣入水中水淬产生蒸汽，它的特点是直接产生蒸汽，用蒸汽带走渣热，然后再利用蒸汽。由于蒸汽与水的烚热不 同，使得本人的蒸汽法渣处理工艺节水效果十分明显。但由于该方法是渣入水中而产生的 蒸汽，因此产生的蒸汽主要是饱和蒸汽，由于罐的压力密封问题，产生的蒸汽温度难以提 高，产生的蒸汽是温度主要在100-16(TC左右的低温饱和蒸汽，因此该方法产生的蒸汽主要 适用于取暖、解冻、热水等项目热利用，对大型高炉渣余热发电等利用效果不理想。 新的高炉渣处理工艺装置即蒸汽循环法渣处理工艺装置尽管同样也采用了蒸汽 循环带走渣热，但是它采用了与前方法完全不同的工艺处理方法及装置，新的渣处理方法 采用渣不入水中，靠密封容器内对渣喷少量的水产生蒸汽，再循环蒸汽的办法冷却渣，即渣 热主要是靠水淬产生蒸汽及循环该蒸汽带走的，这样造成产生的蒸汽具有足够的过热度， 以利于锅炉换热、发电等。由于水、蒸汽的比热值大，水汽化过程焓热多，因此该工艺方法比 现有的水冷渣工艺、现有的专利空气冷渣工艺都节水、节电、经济效益高，该工艺装置主要 是针对蒸汽发电而设计的，因此更具有实用价值。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本专利技术提供一种又一新的高炉渣处理、渣热能回 收方法及装置，即蒸汽循环法高炉渣热能利用及渣处理实施装置。该方法把渣处理过程完 全放在一个密闭容器沸腾釜内进行，高炉热渣由渣沟直接经耐高温材料制造的具有喂料封 压作用的喂料机抛到沸腾釜内，在沸腾釜内渣经过抛射、反射及喷水冷却，再经过低温循环 蒸汽冷却等过程使渣冷却、粒化。渣水淬及蒸汽循环过程中产生的过热蒸汽经过输出口输 出加以利用。 本专利技术改变了现有高炉渣处理的水淬、水冷及热能利用专利机械破碎风冷渣的工 艺方法及装置，该专利技术在本人2007年申请的专利基础上，取消了渣入水中的过程，而采用 了机械与水淬破碎加蒸汽循环冷却渣的新的工艺方法及装置，即渣一半靠水淬冷却， 一半 靠循环蒸汽进行冷却，破碎上采用了机械加水淬共同破碎工艺。工艺上解决了渣处理、热能 回收的两个关键问题。 一是渣的粒化，二是渣的热能回收，热回收热效率高。新的高炉渣处 理方法好处是直接产生高温过热蒸汽以满足发电需求。 本专利技术渣处理、渣热能回收方法及装置主要有以下几个部分组成。特征主要由水 池1、水泵2、喂料机3、沸腾釜4、安全阀5、除尘器6、7、换热锅炉8、风机9、下料阀11、反射 板12等部分组成。沸腾釜4是密闭容器，内部由耐火材料及耐高温钢板组成，安装有整流 罩、挡水板、反射板等，入渣口安装有耐高温的喂料机，出渣口安装有密封下料阀，上部安装 有安全阀，以及进出蒸汽管等，本专利技术要求渣处理装置布置在高炉出渣沟附近，出渣沟直接 进入沸腾釜内。 本专利技术具有优点如下 比风冷以重庆大学、东北大学、NKK公司、俄罗斯RU2018494专利为代表的渣热 能利用方法，都是采用的先破碎渣，而后用空气为载体带走渣热，经锅炉换热实现渣热能利 用，这些方法可以理解为风冷型。我们知道水的比热4. 2kJ/kg，在0. 5MPa以下过热蒸汽的 比热1. 98-2. 3kJ/kg. t:左右，而空气的比热1-1. 42kJ/kg左右。也就是说单位的渣热用空 气吸热比用蒸汽吸热重量多了许多。因此单从比热上看在介质密度变化不大的情况下，用 蒸汽吸收渣热比用空气吸收渣热使用风机功率要小。 而蒸汽循环法不仅用蒸汽循环带走渣热，同时又采用了水淬冷却的工艺，靠水淬 产生蒸汽带走渣热，由于水汽化过程吸热大，所以用气量更少，比风冷渣工艺循环风机功率小了许多倍。因此该工艺简单、节水、节能。 同时该工艺设备也可以稍微改动一下，不用渣喷水的水淬过程，采用加大风机流 量及系统体积的办法，靠风机循环空气进行冷却渣，又实现了现有部分专利所采用的风冷 渣工艺的又一新型结构，即该装置也同样可以实现风冷渣工艺；如果沸腾釜内下部始终存 有一定量的水本文档来自技高网...
【技术保护点】
蒸汽循环法高炉渣热能利用及渣处理实施装置，其特征是：包括专用的渣处理装置、渣热能利用方法。其中：（１）所述的专用的渣处理装置由水池１、水泵２、喂料机３、沸腾釜４、安全阀５、除尘器６、７、换热锅炉８、风机９、阀门１０、下料阀１１、反射板１２等部分组成。沸腾釜４是密闭容器，由耐火材料及钢板组成，内部安装有整流罩、挡水板、反射板等，入渣口安装有耐高温的喂料机，出渣口安装有密封下料阀，上部安装有安全阀，以及进出蒸汽管等，并且釜内装置并可根据需要进行部分取舍；（２）所述的渣热能利用方法，是通过热渣直接进入形同沸腾釜４内的密闭容器中进行热渣水淬而产生蒸汽，再用风机循环蒸汽冷却渣，即主要靠蒸汽及蒸汽循环带走渣热，蒸汽输出后加以利用蒸汽热能的方法；（３）根据权利要求（１）（２）所述的装置及方法也包括通过沸腾釜４产生的过热蒸汽经蒸汽出口到除尘器除尘，到换热锅炉进行换热产生高压蒸汽，再加以利用蒸汽的方法。同时也包括根据需要取消发电机、锅炉、除尘器或风机等，仅用沸腾釜、锅炉产生蒸汽，直接加以利用蒸汽的方法；（４）根据权利要求（２）所述的渣处理方法也包括采用喂料机进行抛射到反射板对渣进行破碎的方法；以及采用高压水冲击渣冷却、破碎的方法；以及通过喂料机、下料阀对出入渣口密封的方法；及反射板布料、蒸汽挡水匀流的方法；（５）根据权利要求（１）所述的喂料机３及下料阀１１其特征是由普通星形喂料机改进而成，由特殊耐磨耐高温材料制造，由阀体、叶轮等部分组成，装在入渣口及出渣口部位，起到喂、出料和封压作用。...
【技术特征摘要】
蒸汽循环法高炉渣热能利用及渣处理实施装置，其特征是包括专用的渣处理装置、渣热能利用方法。其中(1)所述的专用的渣处理装置由水池1、水泵2、喂料机3、沸腾釜4、安全阀5、除尘器6、7、换热锅炉8、风机9、阀门10、下料阀11、反射板12等部分组成。沸腾釜4是密闭容器，由耐火材料及钢板组成，内部安装有整流罩、挡水板、反射板等，入渣口安装有耐高温的喂料机，出渣口安装有密封下料阀，上部安装有安全阀，以及进出蒸汽管等，并且釜内装置并可根据需要进行部分取舍；(2)所述的渣热能利用方法，是通过热渣直接进入形同沸腾釜4内的密闭容器中进行热渣水淬而产生蒸汽，再用风机循环蒸汽冷却渣，即主要靠蒸汽及蒸汽循环带走渣热，蒸汽输出后加以利用蒸汽热能的方法；(3)根据权利要求(1)(2)所述的装置及方法也包括通过沸腾釜4产生的过热蒸汽经蒸汽出口到除尘器除尘，到换热锅炉进行换热产生高压蒸汽，再加以利用蒸汽的方法。同时也包括根据需要取...
【专利技术属性】
技术研发人员：姜学仕，姜宏泽，
申请(专利权)人：姜学仕，姜宏泽，
类型：发明
国别省市：21[中国|辽宁]
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