【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及环冷机废气余热资源的利用，具体涉及一种块矿烘干与环冷机耦合的近零排放方法，属于冶金、环保。
技术介绍
1、天然块矿作为高炉入炉炉料的主要成分之一，其添加量最高可达30％。而目前，块矿入炉比例一般为5～15％，比例较低，究其原因是块矿入炉存在粉末和水分含量高的问题。由于块矿水分含量高，一般为8～15％，个别港口钢厂雨季块矿的水分甚至超过20％。高水分块矿入炉后，水分干燥需要消耗能源，干燥过程需要一定时间，提高了高炉的焦比，导致高炉冶炼成本增加，且影响高炉正常生产，对钢铁流程顺行和钢厂经济效益影响显著。因此，块矿水分含量的减少对降低炼铁成本、增强炉况的稳定性具有重要意义。目前块矿烘干系统存在建设成本高、烘干效率低、能耗高等难题。
2、现阶段国内的环冷机废气基本上已经回收了一二段高温的余热资源，环冷机后部的余热资源因为废气温度过低，导致很难利用；另一方面，国内环冷机基本上没有做到零排放，导致大量高温含尘废气直接排放入大气中，污染环境。对于环冷机一二段之后的低温废气，国内有部分烧结厂也采用了废气再循环产蒸汽方式回收该部分余热，因采用再循环之后，废气温度过高，导致无法将环冷机排矿温度冷却到设计值，烧结系统只能降负荷运行，影响烧结矿产量。
技术实现思路
1、针对上述现有技术中块矿烘干系统存在建设成本高、烘干效率低、能耗高的问题，以及环冷机低温段废气余热难利用且难以做到零排放的问题，本专利技术将块矿的烘干与环冷机中低温段的废气余热利用相耦合，提出一种块矿烘干与环冷机耦合
2、根据本专利技术的实施方案，提供一种块矿烘干与环冷机耦合的近零排放方法。
3、一种块矿烘干与环冷机耦合的近零排放方法，该方法包括以下步骤：
4、1)待冷却的烧结矿进入环冷机，依次经过高温区、中温区和低温区进行冷却，冷却后的烧结矿从环冷机的出料口排出。
5、2)待烘干的块矿进入干燥机进行烘干，烘干后的块矿从干燥机的出料口排出。
6、3)冷却风进入环冷机的高温区，并与高温区内的待冷却烧结矿进行热交换，热交换后冷却风的温度升高形成高温热风，从高温区的出风口排出。所述高温热风经余热利用后抽回至高温区对待冷却烧结矿进行循环冷却。
7、4)进入环冷机的中温区和低温区的冷却风继续冷却烧结矿，与烧结矿换热后冷却风的温度升高形成中、低温热风，分别从中温区和低温区的出风口排出。将中、低温热风混合后输送至干燥机的进风口，混合热风在干燥机内对块矿进行烘干，干燥机排出的干燥风经冷凝后抽回至中温区和低温区对烧结矿进行循环冷却。
8、在本专利技术中，在步骤3)中，所述高温热风经余热利用后通过高温区进风管道抽回至环冷机的高温区。所述高温区进风管道上连接有第一自然风管道。其中，进入环冷机的高温区的初始冷却风由第一自然风管道供给。
9、在本专利技术中，在步骤4)中，所述干燥风经冷凝后通过中低温区进风管道抽回至环冷机的中温区和低温区。所述中低温区进风管道上连接有第二自然风管道。其中，进入环冷机的中温区和低温区的初始冷却风由第二自然风管道供给。
10、在本专利技术中，在高温区的初始冷却风供给完成后，关闭设置在第一自然风管道上的高温区电磁阀。
11、在本专利技术中，在中温区和低温区的初始冷却风供给完成后，关闭设置在第二自然风管道上的中低温区电磁阀。
12、在本专利技术中，高温区进风管道上设有第一循环风机。所述第一循环风机位于第一自然风管道与高温区进风管道连接位置的下游。
13、在本专利技术中，中低温区进风管道上设有第二循环风机。所述第二循环风机位于第二自然风管道与中低温区进风管道连接位置的下游。
14、在本专利技术中，在步骤1)中，冷却后的烧结矿的温度≤120℃。在步骤2)中，烘干后的块矿的水分含量≤2％。
15、在本专利技术中，在步骤3)中，高温热风的温度≥350℃。在步骤4)中，中、低温热风混合得到的混合热风的温度为150～250℃。干燥风的温度为70～90℃。
16、在本专利技术中，该方法还包括计算环冷机的高温区冷却风量的步骤，具体包括以下子步骤：
17、①对待冷却的烧结矿在环冷机的高温区内的冷却过程建立气固传热数学模型，可得：
18、
19、其中：
20、
21、nu＝0.198ε0.07rep0.66pr1/3……(3)。
22、
23、式中：ex为待冷却的烧结矿床层在环冷机高温区内的换热量。hv为气固换热系数。δt为冷却风与待冷却的烧结矿在环冷机高温区内的气固温差。v高为环冷机高温区的待冷却烧结矿床层的体积。h为环冷机高温区的待冷却烧结矿床层的高度。ts1为待冷却烧结矿的初始温度。t2为高温区排出的高温热风的温度。t1为经余热利用后抽回至高温区的冷却风的温度。vg1为单位时间内进入环冷机高温区的冷却风量。cpg为冷却风的比热容。nu为烧结矿床层内气固传热努塞尔数。λg为冷却风的导热系数。ε为烧结矿床层的孔隙率。dp为烧结矿的粒径。rep为烧结矿颗粒雷诺数。pr为普朗特数。ρg为冷却风的密度。ug为冷却风的表观流速。μ冷却风的动力粘度。
24、②检测待冷却烧结矿的初始温度ts1、经余热利用后抽回至高温区的冷却风的温度t1、环冷机高温区的待冷却烧结矿床层的体积v高、环冷机高温区的待冷却烧结矿床层的高度h，并设定高温区排出的高温热风的温度t2≥350℃，联立公式(1)-(5)计算单位时间内进入环冷机高温区的冷却风量vg1。
25、打开设置在第一自然风管道上的高温区电磁阀，并调节设置在高温区进风管道上的第一循环风机，使得单位时间内进入环冷机高温区的冷却风量为vg1。
26、在本专利技术中，该方法还包括计算环冷机的中低温区冷却风量的步骤，具体包括以下子步骤：
27、①根据环冷机内烧结矿与冷却风之间的热平衡，可得：待冷却的烧结矿在冷却过程中所释放的热量，与环冷机高温区的冷却风所吸收的热量、环冷机中温区和低温区的冷却风所吸收的热量之和相等。即有：
28、ms1×(ts1-ts2)×cps1＝vg1×ρg×(t2-t1)×cpg+vg2×ρg×(t4-t3)×cpg……(6)。
29、式中：ms1为单位时间内输送至环冷机的待冷却烧结矿的量。ts本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种块矿烘干与环冷机耦合的近零排放方法，该方法包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的近零排放方法，其特征在于：在步骤3)中，所述高温热风经余热利用后通过高温区进风管道(L1)抽回至环冷机(1)的高温区(101)；所述高温区进风管道(L1)上连接有第一自然风管道(L2)；其中，进入环冷机(1)的高温区(101)的初始冷却风由第一自然风管道(L2)供给；和/或
3.根据权利要求2所述的近零排放方法，其特征在于：在高温区(101)的初始冷却风供给完成后，关闭设置在第一自然风管道(L2)上的高温区电磁阀(301)；和/或
4.根据权利要求3所述的近零排放方法，其特征在于：高温区进风管道(L1)上设有第一循环风机(401)；所述第一循环风机(401)位于第一自然风管道(L2)与高温区进风管道(L1)连接位置的下游；和/或
5.根据权利要求1-4中任一项所述的近零排放方法，其特征在于：在步骤1)中，冷却后的烧结矿的温度≤120℃；
6.根据权利要求5所述的近零排放方法，其特征在于：在步骤3)中，高温热风的温度≥350℃；>
7.根据权利要求4-6中任一项所述的近零排放方法，其特征在于：该方法还包括计算环冷机(1)的高温区冷却风量的步骤，具体包括以下子步骤：
8.根据权利要求7所述的近零排放方法，其特征在于：该方法还包括计算环冷机(1)的中低温区冷却风量的步骤，具体包括以下子步骤：
9.根据权利要求8所述的近零排放方法，其特征在于：该方法还包括计算干燥机(2)内块矿的进料量的步骤，具体包括以下子步骤：
10.根据权利要求1-9中任一项所述的近零排放方法，其特征在于：所述环冷机(1)与干燥机(2)均为环形结构；其中，干燥机(2)设置在环冷机(1)的内环空间内，且干燥机(2)与环冷机(1)同轴设置；和/或
...【技术特征摘要】
1.一种块矿烘干与环冷机耦合的近零排放方法，该方法包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的近零排放方法，其特征在于：在步骤3)中，所述高温热风经余热利用后通过高温区进风管道(l1)抽回至环冷机(1)的高温区(101)；所述高温区进风管道(l1)上连接有第一自然风管道(l2)；其中，进入环冷机(1)的高温区(101)的初始冷却风由第一自然风管道(l2)供给；和/或
3.根据权利要求2所述的近零排放方法，其特征在于：在高温区(101)的初始冷却风供给完成后，关闭设置在第一自然风管道(l2)上的高温区电磁阀(301)；和/或
4.根据权利要求3所述的近零排放方法，其特征在于：高温区进风管道(l1)上设有第一循环风机(401)；所述第一循环风机(401)位于第一自然风管道(l2)与高温区进风管道(l1)连接位置的下游；和/或
5.根据权利要求1-4中任一项所述的...
【专利技术属性】
技术研发人员：温荣耀，王兆才，
申请(专利权)人：中冶长天国际工程有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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