CN101550460A - 一种高炉渣急冷和余热回收的方法和装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了属于高炉渣急冷和余热回收技术领域的一种高炉渣急冷和余热回收的方法和装置。该装置由进料口，气固分离器，储料罐，提升管，给风系统，冷却水系统组成。本发明将高炉渣排入循环流化床内，通过流化风将高炉渣携带进入旋风分离器实现气固分离，同时在流化风和气固分离器周围的水冷壁双重冷却系统使高炉渣迅速降温，达到急冷的效果；分离出来的高炉渣进入储料罐，在储料罐底部通入流化风使其处于鼓泡床状态，进一步冷却并实现分层排渣；冷却风和冷却水经过加压处理后进入锅炉，实现了余热全部回收。本发明的优点冷却迅速、充分；有效余热回收；粒化效果好，分层排渣；系统结构简单，较易实现。
Description
技术领域
本发明属于高炉渣急冷和余热回收技术领域，特别涉及一种高炉渣急冷和余热回收的方法和装置。
背景技术
高炉渣是在高炉中将铁矿石转化为生铁的一个副产品，其主要成分为CaO、SiO2、Al2O3和MgO。急冷处理后的高炉渣具有很好的水硬胶凝性能，因此可以被回收利用产生水泥等有高附加值的产品；同时，由于其温度约为1400～1600℃，每吨渣带走的热量约相当于标准煤60kg，因此余热的回收利用也是一个重要的方面。
水淬工艺是高炉渣急冷处理方法的一种，目前得到了广泛的应用。其优点是冷却速度快，得到的水泥生产原料品质较高。缺点是消耗了大量新水；余热回收效率低，水淬处理只能回收炉渣10％的热量；冲渣产生的气态硫化物带来空气污染；水渣烘干消耗额外能源。针对水渣处理工艺的缺点，目前正大力发展高炉渣的干式粒化工艺。现有的干式粒化工艺包括滚筒法、风淬法、离心粒化法，但是都存在余热利用率低，粒化效果不理想的缺点，目前都处于研发试验阶段，没有大规模应用。
高炉渣干式粒化的理想方法应具有能使熔渣粒化到需要的尺寸，粒化过程中炉渣损失的能量少，粒化过程中消耗的能量少，有效同收热量，处理后的粒化渣可以有效利用的特点。急冷干式粒化技术的突出难点是要兼顾粒化渣的冷却速率和余热回收效果。急冷本身要求初始冷却速度足够快，而此时炉渣的热传导率却很低。想要在短时间内获得大的降温，必须加大冷却介质的流量，这样就会导致回收热量的品质不高，造成了冷却速度和热回收效果之间的矛盾。
发明内容
本发明的目的是提供一种高炉渣急冷和余热回收的方法和装置。
一种高炉渣急冷和余热回收的装置，其特征在于，利用循环流化床急冷高炉渣和回收余热，提升管连接分离器的管道向分离器2方向倾斜，与分离器成角50～70°，倾斜角度用以避免高炉渣在入渣口堆积，高炉渣入口1安装在提升管7连接分离器的管道上，分离器2下设置储料罐3，储料罐3设置粗渣排渣口4，储料罐3与提升管7相连，提升管7下端设置布风板5及细渣排渣口6，分离器2和储料罐3周围布置水冷壁8。
所述水冷壁8中的冷却水由锅炉给水泵旁路9提供，通过水冷壁8的冷却水通过增压泵10进入锅炉省煤器11。
所述流化风由风机12提供，在循环流化床内经循环后通过空气泵13进入锅炉14。
一种高炉渣急冷和余热回收的方法，其特征在于，该方法步骤如下，高炉渣从高炉中排出后通过高炉渣入口1进入循环流化床，风机12通过提升管7提供流化风，流化风经布风板5将高炉渣吹入分离器2内实现气固分离后进入储料罐3，分离器2外布置的水冷壁8，与流化风的共同作用，使高炉渣迅速冷却粒化，粒化后的炉渣进入储料罐3内，储料罐3下通入的风机12提供的流化风使高炉渣在储料罐3内形成鼓泡床，流化风与储料罐3外布置的水冷壁8使高炉渣进一步冷却，粗渣从储料罐3的粗渣排渣口4排出，细渣进入提升管7，提升管7底部通入的流化风，使细渣处于流化状态，细渣从提升管7底部的细渣排渣口6排出，或被流化风携带形成循环，在循环流化床内经循环后的流化风通过空气泵13进入锅炉14，通入水冷壁8的冷却水循环后通过增压泵10进入锅炉省煤器11，实现余热回收。
本发明的有益效果为：本发明的优点是由于冷空气和冷却水双重冷却系统，冷却迅速、充分，能够达到较好的粒化效果；冷却后的空气和水全部进入锅炉，有效回收了余热；在旋风分离器内温度较低，高炉渣磨耗较大，有效实现粒化；分层排渣，可回收不同品质的高炉渣；结构简单，安装方便。
附图说明
图1是为工作系统及高炉渣、冷却水循环回路；
图2为冷却空气工作回路；
图中标号：1-高炉渣入口；2-分离器；3-储料罐；4-粗渣排渣口；5-布风板；6-细渣排渣口；7-提升管；8-水冷壁；9-锅炉给水泵旁路；10-增压泵；11-锅炉省煤器；12-风机；13-空气泵；14-锅炉。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步说明：
实施例1
一种高炉渣急冷和余热回收的装置，图1为工作系统及高炉渣、冷却水循环回路，利用循环流化床急冷高炉渣和回收余热，提升管连接分离器的管道向分离器2方向倾斜，与分离器成角60°，倾斜角度用以避免高炉渣在入渣口堆积，高炉渣入口1安装在提升管7连接分离器的管道上，分离器2下设置储料罐3，储料罐3设置粗渣排渣口4，储料罐3与提升管7相连，提升管7下端设置布风板5及细渣排渣口6，分离器2和储料罐3周围布置水冷壁8。
所述水冷壁8中的冷却水由锅炉给水泵旁路9提供，通过水冷壁8的冷却水通过增压泵10进入锅炉省煤器11。冷却水工作回路如图1所示。
所述流化风由风机12提供，在循环流化床内经循环后通过空气泵13进入锅炉14。冷却空气流化风的工作回路如图2所示。
实施例2
采用实施例1的装置，对高炉渣进行急冷和余热回收，该方法步骤如下，高炉渣从高炉中排出后通过高炉渣入口1进入循环流化床，风机12通过提升管7的布风板提供流化风，流化风将高炉渣吹入分离器2内实现气固分离后进入储料罐3，分离器2外布置的水冷壁8，与流化风的共同作用，使高炉渣迅速冷却粒化，粒化后的炉渣进入储料罐3内，储料罐3下通入的风机12提供的流化风使高炉渣在储料罐3内形成鼓泡床，一方面流化风与储料罐3外布置的水冷壁8使高炉渣进一步冷却，另一方面，流化风使高炉渣分层，粗渣逐渐沉入底部，粗渣从储料罐3的粗渣排渣口4排出，细渣浮在上部，并进入提升管7，提升管7底部通入的流化风，使细渣处于流化状态，细渣从提升管7底部的细渣排渣口6排出，或被流化风携带形成循环，在循环流化床内经循环后的流化风通过空气泵13进入锅炉14，通入水冷壁8的冷却水循环后通过增压泵10进入锅炉省煤器11，实现余热回收。
国内某钢厂某高炉一次排渣9t，排渣温度从1350℃降到300℃，则一次排渣放热量约为1010J，经计算，空气和水的温度升高300℃，所需空气量约为5×103m3，冷却水量约为1.7t。
Claims (4)
1、一种高炉渣急冷和余热回收的装置，其特征在于，利用循环流化床急冷高炉渣和回收余热，提升管(7)连接分离器的管道向分离器(2)方向倾斜，与分离器成角50～70°，倾斜角度用以避免高炉渣在入渣口堆积，高炉渣入口(1)安装在提升管(7)连接分离器的管道上，分离器(2)下设置储料罐(3)，储料罐(3)设置粗渣排渣口(4)，储料罐(3)与提升管(7)相连，提升管(7)下端设置布风板(5)及细渣排渣口(6)，分离器(2)和储料罐(3)周围布置水冷壁(8)。
2、根据权利要求1所述的一种高炉渣急冷和余热回收的装置，其特征在于，所述水冷壁(8)中的冷却水由锅炉给水泵旁路(9)提供，通过水冷壁(8)的冷却水通过增压泵(10)进入锅炉省煤器(11)。
3、根据权利要求1所述的一种高炉渣急冷和余热回收的装置，其特征在于，所述流化风由风机(12)提供，在循环流化床内经循环后通过空气泵(13)进入锅炉(14)。
4、一种高炉渣急冷和余热回收的方法，其特征在于，该方法步骤如下，高炉渣从高炉中排出后通过高炉渣入口(1)进入循环流化床，风机(12)通过提升管(7)提供流化风，流化风经布风板(5)将高炉渣吹入分离器(2)内实现气固分离后进入储料罐(3)，分离器(2)外布置的水冷壁(8)，与流化风的共同作用，使高炉渣迅速冷却粒化，粒化后的炉渣进入储料罐(3)内，储料罐(3)下通入的风机(12)提供的流化风使高炉渣在储料罐(3)内形成鼓泡床，流化风与储料罐(3)外布置的水冷壁(8)使高炉渣进一步冷却，粗渣从储料罐(3)的粗渣排渣口(4)排出，细渣进入提升管(7)，提升管(7)底部通入的流化风，使细渣处于流化状态，细渣从提升管(7)底部的细渣排渣口(6)排出，或被流化风携带形成循环，在循环流化床内经循环后的流化风通过空气泵(13)进入锅炉(14)，通入水冷壁(8)的冷却水循环后通过增压泵(10)进入锅炉省煤器(11)，实现余热回收。
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