CN109883210A - 一种高炉熔渣余热回收系统及方法 - Google Patents

一种高炉熔渣余热回收系统及方法 Download PDF

Info

Publication number
CN109883210A
CN109883210A CN201910236677.8A CN201910236677A CN109883210A CN 109883210 A CN109883210 A CN 109883210A CN 201910236677 A CN201910236677 A CN 201910236677A CN 109883210 A CN109883210 A CN 109883210A
Authority
CN
China
Prior art keywords
blast furnace
heat exchanger
slag
furnace cinder
heat
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201910236677.8A
Other languages
English (en)
Inventor
于庆波
段文军
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Northeastern University China
Original Assignee
Northeastern University China
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Northeastern University China filed Critical Northeastern University China
Priority to CN201910236677.8A priority Critical patent/CN109883210A/zh
Publication of CN109883210A publication Critical patent/CN109883210A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00—Technologies related to metal processing
    • Y02P10/20—Recycling
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00—Technologies related to metal processing
    • Y02P10/25—Process efficiency

Landscapes

  • Waste-Gas Treatment And Other Accessory Devices For Furnaces (AREA)

Abstract

本发明涉及冶金工业余热回收利用技术领域，尤其涉及一种高炉熔渣余热回收系统及方法。该系统包括高炉和换热器，高炉与换热器之间设有渣沟，进入到高炉中的高炉熔渣经由渣沟流入到换热器中，换热器的上方设有冷渣补给器，换热器的底端设有鼓风机，换热器下端还设置有卸料口，该卸料口下方还设置有炉渣输送带，换热器内还设置有多个破碎辊。本发明还包括一种高炉熔渣余热回收方法，该方法通过该余热回收系统利用高炉熔渣的高品质余热余能资源，解决了当前高炉熔渣处理过程中存在的余热利用率低，能耗大，污染环境等问题，同时保证了高炉渣的后续资源化利用，更提高了热风炉预热空气的温度，有助于整个高炉冶炼过程的节能减排。

Description

一种高炉熔渣余热回收系统及方法
技术领域
本发明涉及冶金工业余热回收利用技术领域，尤其涉及一种高炉熔渣余热回收系统及方法。
背景技术
钢铁工业是能源密集型产业，其能耗约占我国总能耗的10％～15％，其中高炉渣是钢铁工业最主要的固体副产品，炉渣显热是重要的二次能源，其余热资源约占燃料消耗量的三分之一，高炉渣在高炉炼铁过程从高炉排出的温度约为1500℃，呈熔融状态，渣热焓值约为1770MJ/t，相当于60kg标煤完全燃烧所产生的热量。2018年我国的高炉渣产量达到了2.5亿吨，带走的显热相当于1500万吨标准煤的发热值，高炉渣余热的回收利用能够有效地降低钢铁企业的能源消耗，有利于实现节能减排的目标。
目前高炉渣的处理方法主要有两类：水淬法和干式处理法。水淬法包括底滤法、因巴法、图拉法、拉萨法及名特克法，即用新水直接冲击高温熔渣使其温度迅速降低形成大量玻璃态物质，其产生的热水仅用可供钢铁企业厂区供暖及洗浴等，余热回收率仅有有限的10％左右。干式处理法主要有机械破碎法、风淬法及离心粒化法，干式处理法在回收高炉渣显热过程中热回收率低、潜热未被利用、能耗大、处理困难。综上，高炉渣余热回收利用的制约因素主要集中在三个方面：高炉渣导热系数低，相当一部分余热回收设备对熔渣流动性的要求比较高，以达到最佳的熔渣流量和风量的配比；高炉渣余热利用过程中的能耗与污染问题严重，传统的湿法处理方式环境污染严重，干式粒化法则对装置的投资和运行成本要求较大；后续冷渣的处理难度大，其冷却速度越快，则越接近于水泥材料的水硬性及强度。
发明内容
(一)要解决的技术问题
为了解决现有技术的上述问题，本发明提供一种高炉熔渣余热回收系统及方法。
(二)技术方案
为了达到上述目的，本发明采用的主要技术方案包括：
本发明提供了一种高炉熔渣余热回收系统，该系统包括高炉和换热器，所述高炉与所述换热器之间设有渣沟，进入到高炉中的高炉熔渣经由渣沟流入到换热器中；
所述换热器的上方设有冷渣补给器，所述换热器的底端设有鼓风机，所述换热器下端还设置有卸料口，该卸料口下方还设置有炉渣输送带，所述换热器内还设置有多个破碎辊。
根据本发明，该系统还包括有除尘器和热风炉，所述除尘器左右分别设置有第一气体输送管道和第二气体输送管道；
所述除尘器通过所述第一气体输送管道与所述换热器相连，所述除尘器通过所述第二气体输送管道与所述热风炉相连。
根据本发明，所述除尘器下方设置有粉尘收集袋。
根据本发明，所述破碎辊为叉排式破碎辊。
根据本发明，所述破碎辊为顺排式破碎辊。
本发明还提供了一种高炉熔渣余热回收方法，该方法利用了所述高炉熔渣余热回收系统，包括以下步骤：
S1：高炉熔渣由高炉排出，经由渣沟流入到换热器中，同时冷渣补给器向换热器中加入冷渣，冷渣与熔渣相混，熔态渣在冷渣粒表面形成脆态可塑的高炉渣壳；
S2：破碎辊对步骤S1得到的高炉渣壳进行破碎分离，形成不规则高炉渣粒；
S3：鼓风机向换热器内鼓入冷却风，冷却风与高炉渣粒直接接触换热后通过第一气体输送管道进入到除尘器中，经过除尘器除尘后，作为预热空气通过第二气体输送管道输送至热风炉中；
S4：高炉渣粒从卸料口排出，经由炉渣输送带被输送到渣堆中。
根据本发明，所述步骤S1中，高炉熔渣温度为1450℃-1500℃，高炉熔渣与冷渣的质量流量比为0.3-0.6。
根据本发明，所述步骤S2中，破碎辊的转速为50～200rpm，经过破碎辊(5)破碎分离后的不规则高炉渣粒的粒径为5-20mm。
根据本发明，所述步骤S4中，换热器的排渣温度为50℃以下，玻璃体含量90％以上，冷却风的排出温度为600～700℃。
(三)有益效果
本发明的有益效果是：本发明中冷渣与熔渣直接接触后，熔渣迅速放热凝固，而冷却风的通入也进一步降低了熔渣温度，既充分且高效地利用了高炉熔渣的高品质余热资源，又解决了当前高炉熔渣处理过程中存在的余热利用率低，能耗大，污染环境等问题，同时也保证了高炉渣的后续资源化利用，更有效提高了热风炉预热空气的温度，有助于整个高炉冶炼过程的节能减排。
附图说明
图1为本发明的高炉熔渣余热回收系统结构示意图。
【附图标记说明】
1：高炉；2：渣沟；3：冷渣补给器；4：换热器；5：破碎辊；6：鼓风机；7：卸料口；8：炉渣输送带；9：渣堆；10：第一气体输送管道；11：除尘器；12：粉尘收集袋；13：第二气体输送管道；14：热风炉。
具体实施方式
为了更好的解释本发明，以便于理解，下面结合附图，通过具体实施方式，对本发明作详细描述。
如图1所示，本发明提供一种高炉熔渣余热回收系统，该系统中包括有高炉1、冷渣补给器3、换热器4、除尘器13和热风炉14，高炉1与换热器4之间设有渣沟2，进入到高炉1中的高炉熔渣经由渣沟2流入到换热器4中，除尘器11左右分别设置有第一气体输送管道10和第二气体输送管道13，且除尘器11通过第一气体输送管道10与换热器4相连，通过第二气体输送管道13与热风炉14相连。
换热器4底部设置有鼓风机6，换热器4的上方还设置有冷渣补给器3，冷渣补给器3主要向换热器3内排入冷渣，冷渣与换热器4内部的熔渣混合，鼓风机6向换热器4内鼓入冷却风，高炉熔渣与冷渣及冷却风直接接触后，其表面温度迅速降低，熔态渣转变成为固态渣，并在冷渣粒表面形成脆态可塑的高炉渣壳，换热器4下端还设置有卸料口7，该卸料口7设置在炉渣输送带8上方。
换热器4内还设置有多个破碎辊5，当破碎辊5转动时，高炉渣壳在换热器4内被不断的挤压、破碎及分离，最终形成形状不规则的高炉渣粒。
本发明还提供了一种高炉熔渣余热回收方法，该方法具体包括以下步骤：
(1)高炉熔渣从高炉1排出，经由渣沟2流入到换热器4中，同时冷渣补给器3向换热器4中加入冷渣，冷渣与熔渣相混，熔态渣在冷渣粒表面形成脆态可塑的高炉渣壳。
(2)破碎辊5对凝固成块的高炉渣壳进行破碎分离，形成不规则高炉渣粒。
(3)鼓风机6向换热器4内鼓入冷却风，冷却风与高炉渣粒直接接触换热后通过第一气体输送管道10进入到除尘器11中，经过除尘器11除尘后，作为预热空气通过第二气体输送管道13输送至热风炉14中。
(4)冷却后的高炉渣粒从卸料口7排出，经由炉渣输送带8被输送到渣堆9中。
在步骤(1)中，高炉熔渣温度为1450℃～1500℃，高炉熔渣与冷渣的质量流量比为0.3-0.6，换热器4内预置冷渣以便换热器4顺利运行。
在步骤(2)中，设置在换热器4内的破碎辊5的转速为50～200rpm，经过破碎辊5破碎分离后不规则高炉渣粒的粒径为5～20mm。
在步骤(3)中，冷却风中含有的粉尘杂质被排到设置在除尘器11底端的粉尘收集袋12中。
在步骤(4)中，换热器4排渣温度为50℃以下，玻璃体含量90％以上，冷却风的排出温度为600～700℃。
整个高炉熔渣余热回收过程中，冷渣的加入量需保证熔渣能够迅速凝固，换热器4的排渣量需保证适宜的出渣温度。
在该高炉熔渣余热回收方法中，冷渣与高炉熔渣还可同时加入到预置混合器中，混合器的出料口处设置有破碎装置，混合器直接连接换热器。
换热器4中的破碎辊5还可为叉排式破碎辊，也可为顺排式破碎辊，进而对高炉渣粒的破碎及分离。
本高炉熔渣余热回收方法中，对于高炉熔渣的显热主要被收集用于热风炉中，还可以将换热器排出的冷却风经过除尘器除尘后通入到其他高炉冶炼工艺装置或是余热锅炉中，利用高温冷却风进行蒸汽发电。
该高炉熔渣余热回收系统及方法主要用于处理高炉熔渣，在该系统及方法的基础上，还可用于处理转炉、电炉、精炼炉以及部分有色冶炼废渣。
以3000m3高炉为例进行计算，日产生铁量约6900吨，日排放高炉渣量约2000吨。
每吨渣的热焓值约为1770MJ，相当于60kg标煤完全燃烧所产生的热量，按系统余热回收效率85％计算，吨渣回收利用的余热量相当于51kg标准煤完全燃烧所产生的热量。
3000m3高炉采用本发明余热回收方法能够日收余热量相当于102吨标准煤完全燃烧所产生的热量，相当于为热风炉节约160吨的一氧化碳。另外，热风炉的风温的提高更能显著降低高炉冶炼焦比，提高产量。
综上，本实施例的高温高炉熔渣余热回收方法针对高温高炉熔渣余热回收技术中存在的热回收率低、能耗大、处理困难等问题，创新的提出一种高炉熔渣余热回收系统，将冷渣补给器、换热器、气体输送管道，炉渣输送带、除尘器以及热风炉等装置有效结合在一起，冷渣补给器和换热器的设置完成了高炉熔渣由熔态向固态的转变。利用换热器内置的叉排式破碎辊的实现了凝固的高炉熔渣与冷渣的挤压、破碎、分离。利用冷却风完成了高炉熔渣余热的回收利用，并通过除尘器除去了冷却风中的粉尘，而后通入热风炉中作为预热的空气使用。本发明的余热回收系统既充分且高效地利用了高炉熔渣的高品质余热余能资源，又解决了当前高炉熔渣处理过程中存在的余热利用率低，能耗大，污染环境等问题，同时也保证了高炉渣的后续资源化利用，更有效提高了热风炉预热空气的温度，有助于整个高炉冶炼过程的节能减排。
需要理解的是，以上对本发明的具体实施例进行的描述只是为了说明本发明的技术路线和特点，其目的在于让本领域内的技术人员能够了解本发明的内容并据以实施，但本发明并不限于上述特定实施方式。凡是在本发明权利要求的范围内做出的各种变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims (9)

1.一种高炉熔渣余热回收系统，其特征在于：
该系统包括高炉(1)和换热器(4)，所述高炉(1)与所述换热器(4)之间设有渣沟(2)，进入到高炉(1)中的高炉熔渣经由渣沟(2)流入到换热器(4)中；
所述换热器(4)的上方设有冷渣补给器(3)，所述换热器(4)的底端设有鼓风机(6)，所述换热器(4)下端还设置有卸料口(7)，该卸料口(7)下方还设置有炉渣输送带(8)，所述换热器(4)内还设置有多个破碎辊(5)。
2.根据权利要求1所述的高炉熔渣余热回收系统，其特征在于：
该系统还包括有除尘器(11)和热风炉(14)，所述除尘器(11)左右分别设置有第一气体输送管道(10)和第二气体输送管道(13)；
所述除尘器(11)通过所述第一气体输送管道(10)与所述换热器(4)相连，所述除尘器(11)通过所述第二气体输送管道(13)与所述热风炉(14)相连。
3.根据权利要求2所述的高炉熔渣余热回收系统，其特征在于：
所述除尘器(11)下方设置有粉尘收集袋(12)。
4.根据权利要求1所述的高炉熔渣余热回收系统，其特征在于：
所述破碎辊(5)为叉排式破碎辊。
5.根据权利要求1所述的高炉熔渣余热回收系统，其特征在于：
所述破碎辊(5)为顺排式破碎辊。
6.一种包括权利要求1-5任一项所述的高炉熔渣余热回收方法，其特征在于：
该方法利用该所述高炉熔渣余热回收系统，包括以下步骤：
S1：高炉熔渣由高炉(1)排出，经由渣沟(2)流入到换热器(4)中，同时冷渣补给器(3)向换热器(4)中加入冷渣，冷渣与熔渣相混，熔态渣在冷渣粒表面形成脆态可塑的高炉渣壳；
S2：破碎辊(5)对步骤S1得到的高炉渣壳进行破碎分离，形成不规则高炉渣粒；
S3：鼓风机(6)向换热器(4)内鼓入冷却风，冷却风与高炉渣粒直接接触换热后通过第一气体输送管道(10)进入到除尘器(11)中，经过除尘器(11)除尘后，作为预热空气通过第二气体输送管道(13)输送至热风炉(14)中；
S4：高炉渣粒从卸料口(7)排出，经由炉渣输送带(8)被输送到渣堆(9)中。
7.根据权利要求6所述的高炉熔渣余热回收方法，其特征在于：
所述步骤S1中，高炉熔渣温度为1450℃-1500℃，高炉熔渣与冷渣的质量流量比为0.3-0.6。
8.根据权利要求6所述的高炉熔渣余热回收方法，其特征在于：
所述步骤S2中，破碎辊(5)的转速为50～200rpm，经过破碎辊(5)破碎分离后的不规则高炉渣粒的粒径为5-20mm。
9.根据权利要求6所述的高炉熔渣余热回收方法，其特征在于：
所述步骤S4中，换热器(4)的排渣温度为50℃以下，玻璃体含量90％以上，冷却风的排出温度为600～700℃。
CN201910236677.8A 2019-03-27 2019-03-27 一种高炉熔渣余热回收系统及方法 Pending CN109883210A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910236677.8A CN109883210A (zh) 2019-03-27 2019-03-27 一种高炉熔渣余热回收系统及方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910236677.8A CN109883210A (zh) 2019-03-27 2019-03-27 一种高炉熔渣余热回收系统及方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN109883210A true CN109883210A (zh) 2019-06-14

Family

ID=66934608

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201910236677.8A Pending CN109883210A (zh) 2019-03-27 2019-03-27 一种高炉熔渣余热回收系统及方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN109883210A (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113916015A (zh) * 2021-10-13 2022-01-11 唐山市宝凯科技有限公司 一种热熔钢渣处理方法及余热利用装置
CN116164549A (zh) * 2023-04-25 2023-05-26 中国恩菲工程技术有限公司 液态铜熔炼炉渣余热回收装置及其处理方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102162016A (zh) * 2011-03-11 2011-08-24 杭州锅炉集团股份有限公司 回收熔融高炉渣高温显热的方法及其系统
CN102851416A (zh) * 2012-09-24 2013-01-02 四川环能德美科技股份有限公司 一种处理高炉熔渣热能回收方法
CN103820588A (zh) * 2014-03-05 2014-05-28 中钢集团鞍山热能研究院有限公司 急冷干式破碎熔融高炉渣显热回收的方法及装置
CN104988255A (zh) * 2015-06-06 2015-10-21 廖洪强 一种液态渣余热回收及尾渣超微粉化的方法及设备系统
CN105154604A (zh) * 2015-10-08 2015-12-16 中冶南方工程技术有限公司 提高炼铁工序能效的方法及装置

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102162016A (zh) * 2011-03-11 2011-08-24 杭州锅炉集团股份有限公司 回收熔融高炉渣高温显热的方法及其系统
CN102851416A (zh) * 2012-09-24 2013-01-02 四川环能德美科技股份有限公司 一种处理高炉熔渣热能回收方法
CN103820588A (zh) * 2014-03-05 2014-05-28 中钢集团鞍山热能研究院有限公司 急冷干式破碎熔融高炉渣显热回收的方法及装置
CN104988255A (zh) * 2015-06-06 2015-10-21 廖洪强 一种液态渣余热回收及尾渣超微粉化的方法及设备系统
CN105154604A (zh) * 2015-10-08 2015-12-16 中冶南方工程技术有限公司 提高炼铁工序能效的方法及装置

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
杨宝金: "干法高炉渣余热回收的理论与实验研究", 《万方数据知识服务平台》 *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113916015A (zh) * 2021-10-13 2022-01-11 唐山市宝凯科技有限公司 一种热熔钢渣处理方法及余热利用装置
CN116164549A (zh) * 2023-04-25 2023-05-26 中国恩菲工程技术有限公司 液态铜熔炼炉渣余热回收装置及其处理方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104988255B (zh) 一种液态渣余热回收及尾渣超微粉化的方法及设备系统
CN105112577B (zh) 干式粒化回收高炉渣余热的装置和回收高炉渣余热的方法
CN101619367B (zh) 一种熔融钢铁渣热能回收的方法及装置
CN104404189B (zh) 利用铬铁矿粉两步法熔融还原生产铬铁合金的方法
CN105132604B (zh) 一种铸渣取热的装置和方法
CN103740939A (zh) 一种利用钢铁厂含锌尘泥生产铁水并回收锌的方法
CN104975117B (zh) 一种高炉渣综合处理及显热回收发电系统及方法
CN106868245B (zh) 一种两步法的铁水生产工艺
CN103627835A (zh) 一种处理镍冶炼炉渣的方法
CN103557711A (zh) 熔融炉渣急冷粒化及余热回收发电系统及其方法
CN206219613U (zh) 一种干式高炉渣显热回收系统
CN106086276A (zh) 一种回收铜渣余热并直接还原提铁的系统及方法
CN203534229U (zh) 一种熔融炉渣急冷粒化及余热回收发电系统
CN102409124A (zh) 一种熔融还原连续炼铁装置
CN104357655B (zh) 矿石连续还原与热送炼钢装置
CN103060495A (zh) 一种熔融高炉渣粒化过程的螺旋振动床余热回收装置
CN108690896A (zh) 一种高强度短流程熔融还原冶炼装置及方法
CN112981027A (zh) 一种钢铁厂含铁含锌固体废料直接熔炼工艺装置
CN101880737A (zh) 一种连续式热态钢渣余热回收系统及其方法
CN109722496A (zh) 一种干式破碎熔渣显热回收系统及发电系统
CN109883210A (zh) 一种高炉熔渣余热回收系统及方法
CN108913827A (zh) 一种利用雾化高温液态熔渣并回收高温显热的系统及工艺
CN108754056A (zh) 一种高密度全氧短流程高效清洁炼铁工艺
CN214694260U (zh) 一种钢铁厂含铁含锌固体废料直接熔炼工艺装置
CN204824932U (zh) 一种高炉渣综合处理及显热回收发电系统

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20190614

RJ01 Rejection of invention patent application after publication