CN114737000A

CN114737000A - 一种高炉熔渣处理以及余热回收方法

Info

Publication number: CN114737000A
Application number: CN202210278748.2A
Authority: CN
Inventors: 李庆春; 孟渊; 肖亚娟; 郑武杰; 孙岩; 徐俊辉; 吴鹏超; 张熹
Original assignee: Wuxi Hongqi Dust Collector Equipment Co Ltd
Current assignee: Wuxi Hongqi Dust Collector Equipment Co Ltd
Priority date: 2022-03-17
Filing date: 2022-03-17
Publication date: 2022-07-12
Anticipated expiration: 2042-03-17
Also published as: CN114737000B

Abstract

本发明涉及一种高炉熔渣处理以及余热回收方法，包括将熔渣导入至腔室；将熔渣粒化形成颗粒物，同时向腔室输入碳粒以及含有CO2的第一气体，以在腔室内生成CO；收集颗粒物以及腔室内混合形成的第二气体；将颗粒物研磨为粉料并收集。本方案中，碳粒与第一气体中的CO2反应生成CO，这个反应吸收熔渣的热量，使得熔渣在粒化过程中急冷，形成的颗粒物为玻璃体态颗粒物，收集到的颗粒物不需要烘干即可直接研磨为粉料，能够用于制备水泥混合材或混凝土掺合料。收集第二气体(包括生成的CO)则实现了对熔渣热量的回收，减少了高品质热能的浪费。此外，处理熔渣的过程中也显著减少了水资源的消耗，节约资源。

Description

一种高炉熔渣处理以及余热回收方法

技术领域

本发明涉及熔渣处理的领域，尤其涉及一种高炉熔渣处理以及余热回收方法。

背景技术

钢铁行业对能源的一次利用率仅在40％左右，在其生产过程中，产生了大量的余热余能，已经有多种余热利用的方案应用于钢铁行业中，但钢铁生产过程中高炉产生的高温液态熔渣(以下简称熔渣)是目前唯一未能有效利用的副产物。熔渣的出炉温度一般在1673～1823K之间，每吨熔渣含(1260～1880)×103kJ的显热，相当于60kg标准煤。2020年中国生铁产量为9亿吨左右，炼铁过程中产生的熔渣总量约为3.1亿吨，这些熔渣蕴含总热量相当于1900万吨标煤。

另外，钢铁生产的C02排放量仅次于发电，而钢铁工业的C02排放主要是由能源消耗引起的，约占钢铁工业C02排放总量的90％以上，因此钢铁工业C02减排的重点在于节能，即提高钢铁企业的能源利用效率。在钢铁企业中，高炉工序的能耗最高，消耗的能源比例占钢铁企业消耗能源总量的50％以上，而对高炉工序进行余热余能回收系统并不完备，尤其是熔渣的显热回收率几乎为零。

我国90％的熔渣都采用水冲渣法处理。水冲渣法是指利用低温的冷却水直接与高温的熔渣混合，使得熔渣急冷并形成玻璃体态颗粒物，用于制备水泥混合材、混凝土掺合料，在建筑材料领域具有广泛的应用。但现有熔渣处理技术(即水淬法)存在以下四个问题：

1、“水淬法”处理过程中需要消耗了大量水资源。为保证熔渣与水充分接触，对冲渣水的用量有一定要求，同时水与高炉熔渣的接触过程中，还会使水蒸发耗散。据测算，处理1吨高炉熔渣需要消耗新水1.2吨左右，循环用水量可达10吨。

2、水淬过程中伴有SO2和H2S等酸性气体污染物的排放，处理1吨熔渣的硫化物排放在5000mg以上，这部分硫化物随水蒸气逸散在空气中，造成了严重的二次污染。

3、熔渣所蕴含的高品质显热得不到有效回收利用，能耗浪费巨大。采用水淬工艺处理后，熔渣的高值显热(约1773K)被转化成冲渣水的低温余热(约363K)，只能用于冬季供暖等有限场合，造成了大量高品质热能的损失和浪费。

4、熔渣经过水淬处理后再用于制粉(磨粉)时,还需要进行烘干处理，消耗能源。

发明内容

针对上述现有技术的不足，本发明的目的是提供一种高炉熔渣处理以及余热回收方法，以解决现有技术中的一个或多个问题。

为实现上述目的，本发明的技术方案如下：

一种高炉熔渣处理以及余热回收方法，包括

将熔渣导入至腔室；

将所述熔渣粒化形成颗粒物，同时向所述腔室输入碳粒以及含有CO2的第一气体，以在所述腔室内生成CO；

收集所述颗粒物以及所述腔室内混合形成的第二气体；

将所述颗粒物研磨为粉料并收集。

进一步的，在向所述腔室输入碳粒与第一气体的过程中，同时向所述腔室加入水，利用所述碳粒与水生成H2气体与CO气体。

进一步的，向所述腔室加入水的方法包括：将水蒸气直接通入所述腔室，或

将所述碳粒与水混合，再一同输入至所述腔室。

进一步的，将所述熔渣导入至所述腔室前，首先将所述熔渣储存在压力注入容器中，以利用所述压力注入容器将所述熔渣导入至所述腔室。

进一步的，所述第一气体包括炼钢过程中产生的富CO2烟气。

进一步的，收集所述颗粒物前，利用第一气体对所述颗粒物进行沸腾流化处理。

进一步的，完成沸腾流化处理后，对所述颗粒物进行换热处理，以降低所述颗粒物的温度。

进一步的，收集所述第二气体前，回收所述第二气体的余热。

进一步的，回收所述第二气体的余热前，滤下所述第二气体内残余的所述颗粒物的碎屑并收集。

进一步的，回收所述第二气体的余热后，吸附除去所述第二气体中的SO2与H2S，再将所述第二气体收集。

与现有技术相比，本发明的有益技术效果如下：

(一)向腔室内输入碳粒和第一气体，碳粒与第一气体中的CO2发生还原反应生成可燃气体CO，反应过程首先是CO2与碳粒表面接触生成中间络合物，随后经过还原反应释放出CO。这个反应过程是一个强吸热的过程，可以吸收熔渣的热量，使得熔渣在粒化过程中急冷，形成的颗粒物为玻璃体态颗粒物，收集到的颗粒物不需要烘干即可直接研磨为粉料，能够用于制备水泥混合材或混凝土掺合料。碳粒与CO2生成CO的过程可以充分吸收熔渣的热量，即将熔渣的热量转移储存在CO中，收集第二气体(包括生成的CO)则实现了对熔渣热量的回收，将熔渣中的高值显热转化为第二气体的能量，可燃的第二气体能够适用于多种应用场合，减少了高品质热能的浪费。此外，本方案在处理熔渣的过程中，显著减少了水资源的消耗，节约资源。

(二)碳粒与水反应生成CO与H2，反应过程中吸收熔渣的热量，可以促进熔渣急冷，从而确保形成的玻璃体态颗粒物中玻璃体含量≥98％，同时生成的CO与H2混合在第二气体中，也能实现回收熔渣热量的目的。

(三)将熔渣储存在压力注入容器中，并通过压力注入容器将熔渣导入至腔室，可以在将熔渣加入至腔室的过程中，避免空气随熔渣流入腔室内。

(四)第一气体采用炼钢过程中产生的富CO2烟气，通过吸收一部分炼钢过程产生的富CO2烟气，可以减少炼钢过程的CO2排放量。

(五)粒化后的颗粒物中会夹杂一些碳粒，同时颗粒物的表面会附着一部分碳粒，而利用第一气体对颗粒物进行沸腾流化处理，可以利用第一气体中的CO2与碳粒反应，能够进一步吸收颗粒物的热量，防止玻璃体的颗粒物粘黏，同时有效强化急冷效果，确保颗粒物的玻璃体品质。在这个反应过程中还能够消耗颗粒物表面的碳粒，提高碳粒的利用率，并减少颗粒物表面的杂质。

(六)将第二气体中的SO2和H2S吸附除去，可以减少处理熔渣过程中逸散的硫化物，降低对环境的污染。而且通过减少第二气体中的SO2和H2S，当以第二气体作为燃料燃烧时，可以减少燃烧过程产生的硫化物，降低第二气体燃烧产物对环境的污染。

附图说明

图1示出了本发明实施例一中高炉熔渣处理以及余热回收方法的流程图；

图2示出了本发明实施例一中高炉熔渣处理以及余热回收系统的结构示意图；

图3示出了本发明实施例一中第一容器的结构示意图；

图4示出了图3中A处的放大图；

图5示出了本发明实施例二中第一容器的结构示意图。

附图中标记：

1、第一容器；1a、大径段；1b、小径段；11、离心转盘；12、流化床；121、第二气源；13、第一换热管；14、板体；141、支架；142、托料板；143、助推喷嘴；144、助推气管；15、锥形部；16、第一阀门；17、输入管道；

2、第二容器；21、第一气源；22、第一管道；

3、储存仓；31、第一气力输送泵；32、第二管道；

4、筛分与输送设备；41、第二气力输送泵；411、细料管道；42、储存库；421、第二阀门；43、磨粉装置；44、粉料储存筒；45、粉料运输车辆；

5、第一塔体；51、高温复合相变蓄热棒；52、陶瓷过滤元件；53、第三气力输送泵；531、第三管道；54、喷吹管；541、加热组件；

6、第二塔体；61、第二换热管；

7、箱体；

8、变频抽风机；81、气体储柜。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图和具体实施方式对本发明提出的一种高炉熔渣处理以及余热回收方法作进一步详细说明。根据下面说明，本发明的优点和特征将更清楚。需要说明的是，附图采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施方式的目的。为了使本发明的目的、特征和优点能够更加明显易懂，请参阅附图。须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容能涵盖的范围内。

实施例一

请参考图1，本申请提供了一种高炉熔渣处理以及余热回收方法，其包括：

S1.将熔渣导入至腔室；

S2.将熔渣粒化形成颗粒物，同时向腔室输入碳粒以及含有CO2的第一气体，以在腔室内生成CO；

S3.收集颗粒物以及腔室内混合形成的第二气体；

S4.将颗粒物研磨为粉料并收集。

本方案中，碳粒与第一气体中的CO2发生还原反应生成可燃气体CO的过程，首先是CO2与碳粒表面接触生成中间络合物，随后经过还原反应释放出CO。这个反应过程需要吸收熔渣的热量，可使得熔渣在粒化过程中急冷，形成的颗粒物为玻璃体态颗粒物，将颗粒物研磨为粉料，可以用于制备水泥混合材或混凝土掺合料。碳粒与CO2生成CO的过程可以充分吸收熔渣的热量，即将熔渣的热量转移储存在CO中，收集第二气体(包括生成的CO)则实现了对熔渣热量的回收。

具体的，将熔渣导入至腔室前，首先将熔渣储存在压力注入容器中，以利用压力注入容器将熔渣导入至腔室，通过将熔渣储存在压力注入容器中，利用压力注入容器将熔渣导入至腔室，可以在将熔渣加入至腔室的过程中，避免空气随熔渣流入腔室内。

具体的，本实施例中使用的第一气体选用炼钢过程中产生的富CO2烟气，其他步骤需要使用的CO2气体，也可以选用炼钢过程中产生的富CO2烟气，利用富CO2烟气与碳粒反应，可以回收利用炼钢过程产生的CO2烟气，减少炼钢过程中的CO2排放量。

进一步的，在收集颗粒物之前，利用第一气体对颗粒物进行沸腾流化处理。利用颗粒物的热量使颗粒物夹杂的残留碳粒与CO2再次反应，同时对粒化后的颗粒物及时冷却处理(将颗粒物温度冷却至小于1073K)，从而防止玻璃体的颗粒物互相粘黏，同时可以强化急冷效果，确保颗粒物的晶体品质。

进一步的，完成对颗粒物的沸腾流化处理后，再对颗粒物进行换热处理，进一步降低颗粒物的温度，此过程中，可以利用冷却介质(比如水或导热油)与颗粒物进行换热，而冷却介质温度升高后，可以用于供暖或其他用途。

进一步的，由于腔室中混合的第二气体含有大量的H2S、SO2以及漂浮的颗粒物碎屑，在收集第二气体前，首先滤下第二气体中的颗粒物碎屑，这些颗粒物碎屑也可以用于制备水泥混合材或混凝土掺合料；随后回收第二气体的余热，可以提高能量的利用效率，并且降低第二气体的温度，可以便于对第二气体进行后续处理或收集；对回收第二气体的余热后，吸附除去第二气体中的SO2与H2S，随后再将第二气体收集。

请参照图2至图4，本实施例中的上述方案可以采用如下系统实现：

一种高炉熔渣处理以及余热回收系统，其包括第一容器1，本实施例中，第一容器1的内腔即为腔室，腔室中安装有粒化机构，第一容器1连通有第一输入组件、第二输入组件、气体收集机构以及颗粒物收集机构，其中：

第一输入组件，用于将熔渣输入至粒化机构；

粒化机构，用于将熔渣粒化，形成颗粒物；

第二输入组件，用于向第一容器1输入碳粒以及含有CO2的第一气体；

气体收集机构，用于收集第一容器1中生成的第二气体；

颗粒物收集机构，设置在第一容器1的下方，颗粒物收集机构用于收集粒化后的颗粒物，并将颗粒物研磨成粉料。

需要注意的是，本实施例中使用的CO2气体均为炼钢过程中产生的富CO2烟气，通过吸收一部分炼钢过程产生的富CO2烟气，可以减少炼钢过程的CO2排放量。但需要注意的是，CO2气体也不限于选用炼钢过程中产生的富CO2烟气。

请参考图2与图3，具体的，第一输入组件包括用于盛装熔渣的第二容器2，第二容器2处于密封状态，第二容器2的底端连通有第一管道22，第二容器2的顶端连通有第一气源21。第一管道22的一端与第二容器2连通，另一端穿过第一容器1的侧壁，并指向粒化机构的进料口，第一气源21用于向第二容器2输入CO2和/或N2气体，输入的CO2或N2气体位于熔渣液面以上，从而增大第二容器2内的压力，推动熔渣流入第一管道22，并经过第一管道22注入至粒化机构。

第二输入组件包括第一气力输送泵31以及用于盛装碳粒的储存仓3，第一气力输送泵31安装在储存仓3的底端，第一气力输送泵31连通有第二管道32，第二管道32的一端与第一气力输送泵31连通，另一端穿过第一容器1的侧壁，并指向粒化机构的边缘。本实施例中，第一气力输送泵31中通入的气体是CO2气体，即第一气力输送泵31在向第一容器1输送碳粒的同时，还可以将CO2气体输送至第一容器1内。

请参考图2至图4，下面描述第一容器1的具体结构如下：

第一容器1沿竖直方向设置，第一容器1包括一体连接的大径段1a和小径段1b，小径段1b的顶端与大径段1a的底端连通。大径段1a内安装有粒化机构，粒化机构为离心转盘11，离心转盘11的转动轴线沿竖直方向设置。熔渣经过第一管道22能够直接注入至离心转盘11中，同时第二管道32将碳粒与CO2气体一同输送至离心转盘11的边缘，与高速转动的离心转盘11配合，对熔渣进行风淬粒化。此过程中，温度高达1473～1723K的高炉熔渣液注入离心转盘11，同时向离心转盘11边缘喷射CO2气体与碳粒，碳粒中的C和CO2气体发生如下化学反应：

C+CO2＝2CO △H＝173.4kJ/mol

该反应为强吸热反应，而熔渣的粒化处理过程恰好是一个放热过程，所以该反应可吸收熔渣的热量以保证反应的顺利进行。而在吸收熔渣热量的过程中，可以使熔渣在粒化过程中急冷，形成的颗粒物为玻璃体态颗粒物，而在操作过程中需要确保形成的玻璃体态颗粒物中玻璃体含量≥98％，形成的颗粒物可以用于制备水泥混合材或混凝土掺合料。当反应温度≥1123K时，经反应生成的CO会迅速增加；当气化反应温度升高1473K以上时，则CO2基本上全部转化为CO，逆反应进行的速度十分缓慢。因此，高温是提高CO产量的重要因素之一，而熔渣自身的热量能够有助于CO的生成。经过不断反应后，第一容器1中的气体为第二气体，第二气体即包括生成的CO气体。

小径段1b内由上至下依次安装有流化床12、换热组件以及引导组件，用于对粒化后的颗粒物进一步处理。

流化床12外接有第二气源121，第二气源121用于向流化床12输送CO2气体，在大径段1a粒化后的颗粒物不断洒落，流化床12处的CO2气体可以对颗粒物进行沸腾流化处理。由于粒化后的颗粒物中会夹杂一些碳粒，同时颗粒物的表面会附着一部分碳粒，这样可以利用颗粒物的热量可以促进颗粒物中残留的碳粒与CO2再次进行反应，并同时有效对粒化后的颗粒物进行有效及时的冷却处理(将颗粒物温度冷却至小于1073K)，能够防止玻璃体的颗粒物粘黏，同时有效强化急冷效果，确保颗粒物的玻璃体品质。在这个反应过程中能够消耗颗粒物表面的碳粒，提高碳粒的利用率，并减少颗粒物表面的杂质。需要注意的是，本实施例中的流化床12无床底板，以便于颗粒物经过流化床12后落下。

换热组件包括穿过第一容器1内的第一换热管13，第一换热管13内流动有换热介质，流化床12洒落的颗粒物经过换热组件，可以通过第一换热管13将热量转移至换热介质。本实施例中，第一换热管13沿竖直方向安装有两组，两组第一换热管13以不同的排布形式安装，位于下方的第一换热管13表面焊接有鳍片以提高换热效率。换热过程中选用的换热介质可以为导热油或水，但不限于这两种，换热介质吸收颗粒物的热量后，可以用于供暖等场合。

引导组件安装在换热组件的正下方，引导组件包括沿水平方向设置的板体14，板体14与小径部的内侧壁栓接，板体14均匀分布有落料孔，每个落料孔均设有一个托料板142，托料板142位于落料孔下方，且托料板142与板体14之间焊接有若干个支架141连接，本实施例中，支架141的数量为四个。托料板142上安装有助推喷嘴143，助推喷嘴143能够沿水平方向朝四周喷气，助推喷嘴143还连接有助推气管144，助推气管144与外部供气系统(图中未示出)连通，图中箭头标记的即为助推喷吹工作时的气流流向。换热组件洒落的颗粒物(温度为323K左右)洒落在板体14以及托料板142上，助推喷嘴143运行时，可以将托料板142上积累的颗粒物从支架141之间的间隙吹落，随后托板上的颗粒物滑落至托料板142，通过调节助推喷嘴143的运行时间与运行顺序，可以将引导组件上各处的颗粒物均匀洒落。需要注意的是，为了在助推喷嘴143未运行时，保证托料板142上的颗粒物无法自由洒落，各个托料板142应该根据对应落料孔处颗粒物的洒落角度安装，或将托料板142与托板之间的连接方式设置为可调节式，根据各个落料孔位置处颗粒物的洒落角度调节托料板142的角度，使得洒落的颗粒物能够可靠地停滞在托料板142上。引导组件可以落至第一容器1底端的颗粒物整体下料均衡(避免了偏流)，从而确保落至颗粒物收集机构的颗粒物各个层段区域温度均衡。

此外，小径段1b即第一容器1的底端成型有锥形部15，以便于落至第一容器1底端的颗粒物集中洒落。第一容器1的底端还安装有第一阀门16，以便于控制颗粒物洒落。本实施例中的第一阀门16采用插板阀，便于操控。

请参照图2，下面描述颗粒物收集机构的具体结构如下：

颗粒物收集机构包括筛分与输送设备4和储存库42，筛分与输送设备4安装在第一容器1底端正下方，第一容器1内的颗粒物经过阀门洒落在筛分与输送设备4内，筛分与输送设备4将颗粒物中的粗料筛出并直接输送至储存库42，筛分与输送设备4输送颗粒物中的粗料时，可以直接将粗料洒落至储存库42，也可以另外安装输送管道，利用输送管道引导粗料输送至储存库42。此外，筛分与输送设备4还连接有第二气力输送泵41，筛分与输送设备4将颗粒物中的细料输送至第二气力输送泵41，第二气力输送泵41与储存库42之间安装有细料管道411，第二气力输送泵41工作时，通过细料管道411将颗粒物中的细料输送至储存库42。

储存库42的底端还连通有磨粉装置43，储存库42与磨粉装置43之间安装有第二阀门421。将储存库42内的颗粒物输入至磨粉装置43，则磨粉装置43即可将颗粒物研磨为粉料，以应用与制备水泥混合材或混凝土掺合料。当然，磨粉装置43还需要另外配备粉料储存筒44和/或粉料运输车辆45，此处不再赘述。

请参照图2，具体的，气体收集机构包括用于存储第二气体的气体储柜81，气体储柜81的输入口还连通有负压组件，负压组件与第一容器1的顶壁之间连通。本实施例中负压组件为变频抽风机8，变频抽风机8运行时，可以持续将第一容器1中的第二气体抽吸至气体储柜81。

请参照图2，进一步的，第一容器1与气体储柜81之间依次连通有过滤净化机构、余热收集机构和吸附机构，以在收集第二气体前对第二气体进行进一步处理。

请参照图2，具体的，过滤净化机构包括第一塔体5，第一塔体5的进风口开设在第一塔体5的侧面，第一塔体5的出风口开设在第一塔体5的顶端。第一塔体5内由下至上依次安装有高温复合相变蓄热棒51和陶瓷过滤元件52，熔渣急冷粒化处理时，第二气体中含有CO以及一部分未参与反应的CO2气体，导致第二气体的温度不连续，高温复合相变蓄热棒51在超高温范围(即923—1073K)可以吸收第二气体的热量，并向低温的部分第二气体释放热量，从而提高第二气体各部分温度的均匀性，进而保证陶瓷过滤元件52接触的第二气体温度处于稳定的超高温范围，避免陶瓷过滤元件52受到交变热应力的作用，进而延长陶瓷过滤元件52的使用寿命，减少日常维护和维修需求，提高过滤净化机构的稳定性和可靠性。

第一塔体5的底端连通有第三气力输送泵53，第二气体在被抽吸的过程中，一些颗粒物会随第二气体进入过滤净化机构，当第二气体经过陶瓷过滤元件52时，第二气体中的颗粒物被陶瓷过滤元件52滤下，并落至第一塔体5的底端。第三气力输送泵53连通有第三管道531，第三管道531一端与第三气力输送泵53连通，另一端与储存库42连通，即第三气力输送泵53运行时将过滤净化机构滤下的颗粒物回收至储存库42，提高第二气体的洁净度。

请参照图2，此外，第一塔体5的内部还安装有喷吹机构，喷吹机构外接有喷吹气源(图中未示出)，喷吹机构包括安装在第一塔体5内的多个喷吹管54，喷吹管54的出风口指向陶瓷过滤元件52，通过喷吹管54向陶瓷过滤元件52定期进行喷吹，可以将陶瓷过滤元件52附着的颗粒物吹落，保证陶瓷过滤元件52维持良好的过滤性能。此外，喷吹管54与喷吹气源之间还安装有加热组件541，喷吹气源提供的气体首先经过加热组件541的预热，再从喷吹管54喷出，从而避免喷吹管54喷吹的气体温度过低而导致陶瓷过滤元件52的温度剧烈变化，进而延长陶瓷过滤元件52的使用寿命。

请参照图2，具体的，余热回收机构包括第二塔体6，第二塔体6内安装有三组第二换热管61，每组第二换热管61均制成膜式水冷壁的样式。此外，膜式水冷壁的表面还可以焊接翅片，以提高换热能力，本实施例中，三组膜式水冷壁的表面均焊接有翅片，实际应用时，可以根据需要在各组膜式水冷壁表面焊接翅片。第二换热管61中的换热介质也可以选取导热油或水，当第二气体流经第二塔体6内，第二换热管61中的换热介质可以吸收第二气体的热量，随后这些换热介质可以用于供暖等场合。

请参照图2，具体的，吸附机构用于吸收第二气体中的H2S以及SO2，目的在于减少第二气体燃烧时产生的硫化物。本实施例中，吸附机构包括填充有活性炭(图中未示出)的箱体7，当第二气体流过箱体7时，活性炭吸附第二气体中的H2S以及SO2，可以减少处理熔渣过程中逸散的硫化物，降低对环境的污染。通过减少第二气体中的SO2和H2S，当第二气体作为燃料燃烧时，可以减少燃烧过程产生的硫化物，降低第二气体燃烧产物对环境的污染。

需要注意的是，以磷酸等酸性活化剂制备的活性炭表面以酸性基团为主，对碱性物质吸附较好；KOH、K2CO3等碱性活化剂制备的活性炭表面以碱性基团为主，适合于吸附酸性物质；而采用CO2、水等物理活化方法制备的活性炭表面官能团总体呈中性。因此，为了吸附SO2和H2S，本实施例中应当选用碱性活化剂制备的活性炭。

本实施例中，第一容器1、第一塔体5、第二塔体6、箱体7、变频抽风机8以及气体储柜81通过多节输气管道依次连通。

工作原理：

对熔渣进行粒化处理时，向腔室内输入碳粒和第一气体，碳粒与第一气体中的CO2反应生成CO，这个反应过程需要吸收熔渣的热量，使熔渣在粒化过程中急冷，而粒化形成的颗粒物为玻璃体态颗粒物，在熔渣处理过程中收集的颗粒物不需要烘干即可直接研磨为粉料，并用于制备水泥混合材或混凝土掺合料。对腔室内形成的第二气体(包括生成的CO)回收则实现了对熔渣热量的回收，将熔渣中的高值显热转化为第二气体的能量，可燃的第二气体能够适用于多种应用场合，减少了高品质热能的浪费。此外，处理熔渣的过程中也显著减少了水资源的消耗，节约资源。

实施例二：

参照图5，本实施例与实施例一的不同之处在于，在向腔室输入碳粒与第一气体的过程中，同时向腔室加入水，利用碳粒与水反应生成H2气体与CO气体。对应的，第一容器1的侧面设有第三输入组件，第三输入组件包括连通在第一容器1侧面的输入管道17，输入管道17的一端外接有水蒸气供应装置(图中未示出)，另一端指向离心转盘11，第三输入组件用于向第一容器1输入水蒸气。碳粒与水蒸气在第一容器1的高温环境中可以反应生成CO与H2，反应过程需要吸收熔渣的热量，也可以促进熔渣急冷，从而确保形成的玻璃体态颗粒物中玻璃体含量≥98％，生成的CO与H2构成第二气体的一部分，通过收集第二气体也能实现回收熔渣热量的目的。

具体的，向腔室加入水的方法还可以为：将碳粒与水混合，即首先将碳粒浸湿，再将浸湿的碳粒输入至腔室。

以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims

1.一种高炉熔渣处理以及余热回收方法，其特征在于：包括

将熔渣导入至腔室；

收集所述颗粒物以及所述腔室内混合形成的第二气体；

将所述颗粒物研磨为粉料并收集。

2.如权利要求1所述的一种高炉熔渣处理以及余热回收方法，其特征在于：在向所述腔室输入碳粒与第一气体的过程中，同时向所述腔室加入水，利用所述碳粒与水生成H2气体与CO气体。

3.如权利要求2所述的一种高炉熔渣处理以及余热回收方法，其特征在于：向所述腔室加入水的方法包括：将水蒸气直接通入所述腔室，或

将所述碳粒与水混合，再一同输入至所述腔室。

4.如权利要求1所述的一种高炉熔渣处理以及余热回收方法，其特征在于：将所述熔渣导入至所述腔室前，首先将所述熔渣储存在压力注入容器中，以利用所述压力注入容器将所述熔渣导入至所述腔室。

5.如权利要求1所述的一种高炉熔渣处理以及余热回收方法，其特征在于：所述第一气体包括炼钢过程中产生的富CO2烟气。

6.如权利要求1所述的一种高炉熔渣处理以及余热回收方法，其特征在于：收集所述颗粒物前，利用第一气体对所述颗粒物进行沸腾流化处理。

7.如权利要求6所述的一种高炉熔渣处理以及余热回收方法，其特征在于：完成沸腾流化处理后，对所述颗粒物进行换热处理，以降低所述颗粒物的温度。

8.如权利要求1所述的一种高炉熔渣处理以及余热回收方法，其特征在于：收集所述第二气体前，回收所述第二气体的余热。

9.如权利要求8所述的一种高炉熔渣处理以及余热回收方法，其特征在于：回收所述第二气体的余热前，滤下所述第二气体内残余的所述颗粒物的碎屑并收集。

10.如权利要求8所述的一种高炉熔渣处理以及余热回收方法，其特征在于：回收所述第二气体的余热后，吸附除去所述第二气体中的SO2与H2S，再将所述第二气体收集。