CN114888051A - 一种微波烘干结合余热气体循环利用矿渣处理系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种微波烘干结合余热气体循环利用矿渣处理系统及方法，系统包括矿渣输送装置、矿渣预烘干装置、矿渣磨粉装置、矿渣微粉收集装置、释能装置、氧化钙备料装置和储能装置，属于矿渣的处理技术领域。该方法主要包括矿渣预干燥、矿渣磨粉、矿渣微粉收集、余热气体循环利用和电储能步骤。本发明采用微波预烘干装置烘干矿渣，提高了矿渣可磨性和磨矿效率；利用储能和释能装置实现热能与化学能之间的相互转换，即利用低谷电储能，再将储存的电能除湿提温余热气体和干燥矿渣，微波烘干与利用余热气体烘干相结合提高了矿渣的烘干效率、研磨效率，节约了能源，实现了余热气体接近100%回收利用，处理矿渣过程中无废气排放。
Description
技术领域
本发明涉及矿渣的处理技术领域，具体而言，涉及一种微波烘干结合余热气体循环利用矿渣处理系统及方法。
背景技术
粒化高炉矿渣粉(简称矿渣微粉)是指将炼铁高炉排出的水淬矿渣经超细粉磨后得到的一种粉末状产品，它可以改善混凝土的耐久性，是一种性能优良的矿物细掺料。矿渣微粉的矿渣原料含水量较高，一般含水在10-12%，且水分以自由水和结合水形式存在。如果将含水量较高的矿渣原料直接投入粉磨设备中，一方面，容易造成大量自由水水分在粉磨设备中滞留，而导致设备生锈侵蚀，降低了粉磨设备的使用寿命，造成经济损失；另一方面，含水量较高的矿渣原料直接进入粉磨设备造成矿渣的研磨时间延长、烘干时间延长。此外，实际生产过程中，因物料含水高在物料传输过程中也极容易造成板结而堵塞设备，影响正常生产效率。
由于矿渣原料的含水率较高，矿渣微粉生产线一般都配有利用煤粉、煤气或天燃气燃烧产生的热量烘干矿渣原料的热风炉系统。但是，采用这样的热风炉系统烘干矿渣原料的余热气体中含有多种复杂的环境污染物，如粉尘、SOX、NOx、 CO2、HF、VOC、PAHs、二恶英类等污染物和有毒性气体，这些余热气体经烟囱排入大气，造成了环境污染。而且目前矿渣微粉生产线烘干过程中产生的余热没有得到充分合理的利用，仅有部分余热得到循环，其余通过烟囱排入大气，浪费了能源。目前矿渣微粉生产过程中产生90℃左右的余热气体的余热没有得到充分合理的利用，最主要的原因是由于矿渣原料含水10-12%，导致矿渣微粉生产过程中产生的余热热气体中的含水率较高，因此为了减少矿渣微粉生产线循环系统的含水蒸汽量，以达到磨机中含水量的要求，不得不将30-40%含有水分的余热气体作为废气外排，外排余热气体的温度在80-100℃，余热气体通过烟囱排入大气，浪费了能源、污染了环境。
储能技术主要用于解决能量供求在时间上不匹配等问题，来提高整体能源利用效率。Ca(OH)2/CaO体系具有储能密度大、反应速度快、稳定、无毒安全、原材料来源广泛且价格低廉、无副反应且反应温度较高(450℃-600℃)的显著优点，是高温热化学储能体系中最具应用前景的体系之一。而且近几年，国家政策通过电力调峰、调频等对储能的应用起到了积极的推动作用，使我国储能市场呈快速增长的态势，但受储热技术的影响、循环效率的降低以及不同工况的约束，储热技术在工业应用领域仍无法打开局面。因此，需要根据企业不同工况开发不同的储热工艺和电加热技术，既能对电力进行削峰填谷，降低生产成本，又能满足用户的较高参数的用热需求，还能替代利用煤粉、煤气或天燃气燃烧的热风炉系统，减少污染物排放。
发明内容
本发明解决的一个技术问题是提供一种绿色化、清洁化和节能的微波烘干结合余热气体循环利用矿渣处理系统。
为解决上述问题，本发明提供一种微波烘干结合余热气体循环利用矿渣处理系统，包括：
矿渣输送装置，用于输送矿渣；
微波预烘干装置，用于对矿渣进行烘干、裂解，所述微波预烘干装置具有进料端和出料端，所述微波预烘干装置的进料端与所述矿渣输送装置相连；
矿渣磨粉装置，用于将矿渣研磨成矿渣微粉，所述矿渣磨粉装置具有进料端、出料端和进气端，所述矿渣磨粉装置的进料端与所述微波预烘干装置的出料端相连；
矿渣微粉收集装置，用于收集矿渣微粉，所述矿渣微粉收集装置具有进料端、出料端和出气端，所述矿渣微粉收集装置的进料端与所述矿渣磨粉装置的出料端相连；
释能装置，用于除湿提温余热气体，所述释能装置具有进料端、出料端、进气端和出气端，所述释能装置内部设置有氧化钙，所述释能装置的进气端与所述矿渣微粉收集装置的出气端相连，所述释能装置的出气端与所述矿渣磨粉装置的进气端相连，所述释能装置利用所述氧化钙与所述余热气体中水蒸汽反应对所述余热气体进行除湿提温，将除湿提温后的所述余热气体输入所述矿渣磨粉装置中干燥研磨中的矿渣；
氧化钙备料装置，所述氧化钙备料装置与所述释能装置的进料端相连，用于给所述释能装置提供氧化钙；
储能装置，用于利用电能加热氢氧化钙进行储热充能，所述储能装置具有进料端和出料端，所述储能装置的进料端与所述释能装置的出料端相连，所述储能装置的出料端与所述氧化钙备料装置相连。
与现有技术中普遍采用热风炉对矿渣和余热气体进行烘干的技术相比，本发明具备如下有益效果：
1.采用微波预烘干装置烘干、裂解矿渣，由于矿渣是多物质的混合物结合体，微波干燥使矿渣中的这些物质更为疏松多孔且颗粒间出现裂纹，大大地提高了矿渣的可磨性和研磨效率，使矿渣更容易研磨和磨细，与传统加热方式相比，节省研磨时间、降低研磨成本、提高矿渣微粉的生产效率和研磨质量；
2.利用CaO/Ca(OH)2释能和储能技术与矿渣磨粉装置排放的余热气体中的水蒸汽反应回收余热气体的余热，并利用氧化钙与水蒸汽反应产生的热量进一步加热余热气体，并将除湿提温的余热气体用于烘干矿渣磨粉装置中的矿渣，实现了余热气体的回收利用，节约了能源；
3.通过可逆反应CaO+H2O⇌ Ca(OH)2实现热能与化学能之间的相互转换，即在用电峰值时，将氧化钙与水蒸汽混合反应生成氢氧化钙，释放储热装置中的化学能，烘干提温余热气体进行循环利用；在低谷用电时，电加热氢氧化钙进行储热充能，达到低谷电储热的目的，实现了电能的合理利用，节约矿渣微粉的生产成本；
4.微波烘干与余热烘干相结合提高了矿渣的烘干效率、研磨效率，节约了能源，实现了余热气体接近100%回收利用，处理矿渣过程中无废气排放，
替代了当前利用煤粉、煤气或天燃气的热风炉供热系统，为矿渣微粉节能降碳减排、低成本连续高效运行提供了一种绿色、清洁、环保的生产方法。
进一步地，所述氧化钙备料装置包括氧化钙输送装置、破碎筛分装置和氧化钙料仓，所述破碎筛分装置具有进料端和出料端，所述氧化钙料仓具有第一进料端、第二进料端和出料端，所述氧化钙输送装置与所述破碎筛分装置的进料端相连，所述破碎筛分装置的出料端与所述氧化钙料仓的第一进料端相连，所述氧化钙料仓的出料端与所述释能装置的进料端相连，所述储能装置的出料端与所述氧化钙料仓的第二进料端相连。通过氧化钙备料装置，可将氧化钙加工成易于与水蒸汽发生反应的状态，有利于提高反应的速度和效率，有利于余热气体中水蒸汽高效脱出。
进一步地，所述的微波烘干结合余热气体循环利用矿渣处理系统还包括降尘装置、气体混合装置和补热风装置，所述降尘装置具有进气端、出气端和出料端，所述气体混合装置具有第一进气端、第二进气端、第三进气端和出气端，所述降尘装置的进气端与所述释能装置的出气端相连，所述降尘装置的出气端与所述气体混合装置的第一进气端相连，所述降尘装置的出料端与所述储能装置的进料端相连，所述气体混合装置的出气端与所述矿渣磨粉装置的进气端相连，所述气体混合装置的第二进气端与所述矿渣微粉收集装置的出气端相连，所述气体混合装置的第三进气端与补热风装置相连。通过降尘装置可将余热气体中残留的氧化钙收集后再重新参与余热气体循环，对氧化钙进行充分合理的利用；通过气体混合装置将未除湿提温的余热气体、未除湿提温的余热气体和补热风装置补充的热风混合后通入矿渣磨粉装置中干燥矿渣；当除湿提温的余热气体和未除湿提温的余热气体的热量不足以干燥矿渣磨粉装置中的矿渣时，可通过补热风装置向矿渣磨粉装置中补充热风。
进一步地，所述释能装置和所述储能装置中还设置有监测水分、温度、压力、风量和物料高度的仪器，所述微波预烘干装置内还设置有在线水分检测仪。通过水分、温度、压力、风量和物料高度监测仪器和在线水分检测仪，便于实时掌握释能装置、储能装置和微波预烘干装置中的内部情况，进而调整释能装置中氧化钙的加入量和调整矿渣进入矿渣磨粉装置中的含水量，使矿渣磨粉装置的入料水分与循环余热气体含水保持平衡，满足矿渣磨粉装置对湿度的要求以及生产设备的安全要求。
进一步地，所述的微波烘干结合余热气体循环利用矿渣处理系统还包括矿渣料仓、氢氧化钙料仓和成品料仓，所述矿渣料仓具有进料端和出料端，所述氢氧化钙料仓具有第一进料端、第二进料端和出料端，所述成品料仓具有进料端，所述微波预烘干装置的出料端与所述矿渣料仓的进料端相连，所述矿渣料仓的出料端与所述矿渣磨粉装置的进料端相连，所述氢氧化钙料仓的第一进料端与所述降尘装置的出料端相连，所述氢氧化钙料仓的第二进料端与所述释能装置的出料端相连，所述氢氧化钙料仓的出料端与所述储能装置的进料端相连，所述成品料仓的进料端与所述矿渣微粉收集装置的出料端相连。
进一步地，所述的微波烘干结合余热气体循环利用矿渣处理系统还包括第一螺旋定量给料装置、第二螺旋定量给料装置和第三螺旋定量给料装置，且所述第一螺旋定量给料装置、第二螺旋定量给料装置和第三螺旋定量给料装置均具有进料端和出料端，所述矿渣输送装置与所述第一螺旋定量给料装置的进料端相连，所述第一螺旋定量给料装置的出料端与所述微波预烘干装置的进料端相连，所述氧化钙料仓的出料端与所述第二螺旋定量给料装置的进料端相连，所述第二螺旋定量给料装置的出料端与所述释能装置的进料端相连，所述氢氧化钙料仓的出料端与所述第三螺旋定量给料装置的进料端相连，所述第三螺旋定量给料装置的出料端与所述储能装置的进料端相连。
进一步地，所述的微波烘干结合余热气体循环利用矿渣处理系统还包括第一三通阀门和第二三通阀门，所述矿渣微粉收集装置的出气端通过第一三通阀门与所述气体混合装置的第二进气端和第二三通阀门相连，所述第二三通阀门的另外两端分别与所述释能装置的进气端和烟囱相连。通过第一三通阀门，可将从矿渣微粉收集装置中引出的余热气体按照不同的比例引入释能装置和气体混合装置中，满足矿渣研磨过程中对温度和湿度的要求；烟囱可在系统调试或系统故障过程中使用，正常矿渣微粉生产过程中，由于余热气体被接近100%回收利用，不需要使用烟囱。
本发明还提供了采用上述微波烘干结合余热气体循环利用矿渣处理系统处理矿渣的方法，包括以下步骤：
S1、矿渣预干燥：通过矿渣输送装置将矿渣输送至微波预烘干装置，微波预烘干装置对矿渣预干燥，得到预干燥矿渣；
S2、矿渣磨粉：将步骤S1中得到的预干燥矿渣输送至矿渣磨粉装置，将矿渣研磨成矿渣微粉；
S3、矿渣微粉收集：将步骤S2中得到的矿渣微粉通过矿渣微粉收集装置进行收集，并同时收集步骤S2 中产生的余热气体；
S4、余热气体循环利用：将步骤S3中收集的全部或部分余热气体输送至释能装置，并将氧化钙备料装置中的氧化钙送至释能装置中，余热气体中的水蒸汽与释能装置中的氧化钙反应生成氢氧化钙，反应产生的热量使余热气体升温，再将余热气体输入矿渣磨粉装置；
S5、电储能：将步骤S4中生成的氢氧化钙输送至储能装置中，利用低谷电加热氢氧化钙，氢氧化钙吸热分解成氧化钙和水蒸汽，将生成的氧化钙输送至氧化钙备料装置中。
上述方法利用矿渣微粉生产线排放余热气体中的水蒸汽和CaO/Ca(OH)2储能技术结合进行回收余热气体余热，同时也提高了余热气体温度，为矿渣微粉研磨分离装置提供脱除矿渣中水分的热量；并利用微波预烘干装置预烘干脱除矿渣中的部分水分，提高矿渣温度；利用低谷电能替代燃料，取代热风炉，不再直接消耗化石能源，不产生有害气体，绿色、清洁、环保；生产过程中无污水排放，无污染物生成、无废气排放等现象，是一项完全符合国家产业政策要求的节能降碳、降尘增效的新方法。
进一步地，上述方法还包括以下步骤：
S6、水蒸汽余热利用：将步骤S1烘干矿渣过程中产生的水蒸汽用于预热矿渣后再冷却进入生产循环水管道；将步骤S5中氢氧化钙吸热分解产生的水蒸汽用于预热氧化钙后再冷却形成冷凝水。将水蒸汽用于预热后再冷却，可以更充分地利用水蒸汽携带的热能，避免了能源的浪费。
进一步地，上述方法还包括以下步骤：
S7、氢氧化钙或氧化钙回收利用：将步骤S4中生成的氢氧化钙或步骤S5中生成的氧化钙输入矿渣磨粉装置(3)中，研磨成矿渣微粉。经多次循环使用的氧化钙或氢氧化钙的储能效率降低，将其输送至矿渣磨粉装置中，研磨成矿渣微粉，可对氧化钙或氢氧化钙进行充分合理的再利用。
附图说明
图1为本发明实施例1中微波烘干结合余热气体循环利用矿渣处理系统的示意图；
图2为本发明实施例2中微波烘干结合余热气体循环利用矿渣处理系统处理矿渣方法的工艺流程图；
图3为本发明实施例3中微波烘干结合余热气体循环利用矿渣处理系统的示意图；
附图标记说明：
1-矿渣输送装置，2-微波预烘干装置，3-矿渣磨粉装置，4-矿渣微粉收集装置，5-成品料仓，6-破碎筛分装置，7-氧化钙输送装置，8-氧化钙料仓，9-释能装置，10-储能装置，11-第一螺旋定量给料装置，12-矿渣料仓，13-降尘装置，14-气体混合装置，15-补热风装置，16-氢氧化钙料仓，17-第一三通阀门，18-第二三通阀门，19-烟囱，20-第二螺旋定量给料装置，21-第三螺旋定量给料装置。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
结合图1所示，本实施例公开了一种微波烘干结合余热气体循环利用矿渣处理系统，包括：
矿渣输送装置1，用于输送矿渣；
微波预烘干装置2，用于对矿渣进行烘干、裂解，微波预烘干装置2具有进料端和出料端，微波预烘干装置2的进料端与矿渣输送装置1相连；
矿渣磨粉装置3，用于将矿渣研磨成矿渣微粉，矿渣磨粉装置3具有进料端、出料端和进气端，矿渣磨粉装置3的进料端与微波预烘干装置2的出料端相连；
矿渣微粉收集装置4，用于收集矿渣微粉，矿渣微粉收集装置4具有进料端和出气端，矿渣微粉收集装置4的进料端与所述矿渣磨粉装置3的出料端相连；
释能装置9，用于除湿提温余热气体，释能装置9具有进料端、出料端、进气端和出气端，释能装置9内部设置有氧化钙，释能装置9的进气端与矿渣微粉收集装置4的出气端相连，释能装置9的出气端与所述矿渣磨粉装置3的进气端相连，释能装置9利用氧化钙与余热气体中水蒸汽反应对余热气体进行除湿提温，将除湿提温后的余热气体输入矿渣磨粉装置3干燥研磨中的矿渣；
氧化钙备料装置，用于给释能装置9提供氧化钙，包括氧化钙输送装置7、破碎筛分装置6和氧化钙料仓8，破碎筛分装置6具有进料端和出料端，氧化钙料仓8具有第一进料端、第二进料端和出料端，氧化钙输送装置7与破碎筛分装置6的进料端相连，破碎筛分装置6的出料端与氧化钙料仓8的第一进料端相连，氧化钙料仓8的出料端与释能装置9的进料端相连；
储能装置10，用于利用低谷电能加热氢氧化钙进行储热充能，储能装置具有进料端和出料端，储能装置10的进料端与释能装置9的出料端相连，储能装置10的出料端与氧化钙料仓8的第二进料端相连。
与现有技术中普遍采用热风炉对矿渣和余热气体进行烘干的技术相比，本发明具备如下有益效果：
1.采用微波预烘干装置2烘干、裂解矿渣，由于矿渣是多物质的混合物结合体，微波干燥使矿渣中的这些物质更为疏松多孔且颗粒间出现裂纹，大大地提高了矿渣的可磨性和研磨效率，使矿渣更容易研磨和磨细，与传统加热方式相比，节省研磨时间、降低研磨成本、提高矿渣微粉的生产效率和研磨质量；
2.利用CaO/Ca(OH)2释能和储能技术与矿渣磨粉装置排放的余热气体中的水蒸汽反应回收余热气体余热，并利用氧化钙与水蒸汽反应产生的热量进一步加热余热气体，并将除湿提温的余热气体用于烘干矿渣磨粉装置中的矿渣，实现了余热气体的回收利用，节约了能源；
3.通过可逆反应CaO+H2O⇌Ca(OH)2实现热能与化学能之间的相互转换，即在用电峰值时，将氧化钙与水蒸汽混合反应生成氢氧化钙，释放储热装置中的化学能，烘干提温余热气体进行循环利用；在低谷用电时，电加热氢氧化钙进行储热充能，达到低谷电储热的目的，实现了电能的合理利用，节约矿渣微粉的生产成本；
4.微波烘干与余热烘干相结合提高了矿渣的烘干效率、研磨效率，节约了能源，实现了余热气体接近100%回收利用，处理矿渣过程中无废气排放，替代了当前利用煤粉、煤气或天燃气的热风炉供热系统，为矿渣微粉节能降碳减排、低成本连续高效运行提供了一种绿色、清洁、环保的生产方法。
实施例2
结合图2所示，本实施例公开了采用实例1中的微波烘干结合余热气体循环利用矿渣处理系统处理矿渣的方法，包括以下步骤：
S1、矿渣预干燥：通过矿渣输送装置1将含水10%-12%矿渣输送至微波预烘干装置2，微波预烘干装置2对矿渣预干燥，得到含水率为3%-5%预干燥矿渣；
S2、矿渣磨粉：将步骤S1中得到的预干燥矿渣输送至矿渣磨粉装置3，通过矿渣磨粉装置3将矿渣研磨成矿渣微粉；
S3、矿渣微粉收集：将步骤S2中得到的矿渣微粉通过矿渣微粉收集装置4进行收集，并同时收集步骤S2 中产生的余热气体；
S4、余热气体循环利用；将步骤S3中收集的全部余热气体输送至释能装置9，并将氧化钙备料装置中的氧化钙定量送至释能装置9中，余热气体中的水蒸汽与释能装置9中的氧化钙反应生成氢氧化钙，反应产生的热量使余热气体升温，再将升温的余热气体输入矿渣磨粉装置3；
S5、电储能：将步骤S4中生成的氢氧化钙输送至储能装置10中，利用低谷电加热氢氧化钙，氢氧化钙吸热分解成氧化钙和水蒸汽，生成的氧化钙被送至氧化钙备料装置中。
实施例3
如图3所示，本实施例公开的另一种微波烘干结合余热气体循环利用矿渣处理系统还包括降尘装置13、气体混合装置14和补热风装置15，降尘装置13具有进气端、出气端和出料端，所述气体混合装置14具有第一进气端、第二进气端、第三进气端和出气端；降尘装置13用于收集循环废气中残留的氧化钙后加入氢氧化钙料仓16中，降尘装置13的进气端与释能装置9的出气端相连，降尘装置13的出气端与气体混合装置14的第一进气端相连；气体混合装置14设置在矿渣磨粉装置3和降尘装置13之间，用于将未除湿提温的余热气体、除湿提温的余热气体和补热风装置15补充的热风混和后通入矿渣磨粉装置3中干燥矿渣，气体混合装置14的出气端与矿渣磨粉装置3的进气端相连，气体混合装置14的第二进气端与矿渣微粉收集装置4的出气端相连，气体混合装置14的第三进气端还连接补热风装置15；当除湿提温的余热气体和未除湿提温的余热气体的热量不足以干燥矿渣磨粉装置3中的矿渣时，可通过补热风装置15向矿渣磨粉装置3中补充热风。
结合图3所示，本实施例公开了另一种微波烘干结合余热气体循环利用矿渣处理系统，在实施例1的基础上还包括氢氧化钙料仓16、第一螺旋定量给料装置11、第二螺旋定量给料装置20和第三螺旋定量给料装置21；氢氧化钙料仓16具有第一进料端、第二进料端和出料端，第一螺旋定量给料装置11、第二螺旋定量给料装置20和第三螺旋定量给料装置21均具有进料端和出料端，氢氧化钙料仓16的第一进料端与降尘装置13的出料端相连，氢氧化钙料仓16的第二进料端与所述释能装置9的出料端相连，第一螺旋定量给料装置11设置在矿渣输送装置1和微波预烘干装置2之间，用于定量地向微波预烘干装置2中加入矿渣，矿渣输送装置1与第一螺旋定量给料装置11的进料端相连，第一螺旋定量给料装置11的出料端与微波预烘干装置2的进料端相连；第二螺旋定量给料装置20设置在氧化钙备料装置和释能装置9之间，用于定量地向释能装置9中加入氢氧化钙，第二螺旋定量给料装置20的出料端与释能装置9的进料端相连；第三螺旋定量给料装置21设置在氢氧化钙料仓16和储能装置10之间，用于定量地向储能装置10中加入氢氧化钙，氢氧化钙料仓16的出料端与第三螺旋定量给料装置21的进料端相连，第三螺旋定量给料装置21的出料端与储能装置10的进料端相连。
结合图3所示，本实施例公开的微波烘干结合余热气体循环利用矿渣处理系统，还包括设置在释能装置9和储能装置10中的监测仪器，包括水分监测仪、温度监测仪、压力监测仪、风量监测仪和物料高度监测仪；微波预烘干内还设置有在线水分检测仪；通过水分、温度、压力、风量和物料高度监测仪器和在线水分检测仪，便于实时掌握释能装置9和储能装置10中的内部情况，进而调整释能装置9中氧化钙的加入量和调整矿渣进入矿渣磨粉装置3中的含水量，使矿渣磨粉装置3的入料水分与循环余热气体含水保持平衡，满足不同矿渣磨粉装置对湿度的要求以及生产设备的安全要求。
如图3所示，本实施例公开的微波烘干结合余热气体循环利用矿渣处理系统还包括矿渣料仓12和成品料仓5；矿渣料仓12具有进料端和出料端，矿渣料仓12设置在矿渣磨粉装置3和微波预烘干装置2之间，用于暂存经微波预烘干装置2预干燥的矿渣，微波预烘干装置2的出料端与矿渣料仓12的进料端相连，矿渣料仓12的出料端与矿渣磨粉装置3相连；成品料仓5与矿渣微粉收集装置4的出料端相连，用于存放制备得到的矿渣微粉。
本实施例公开的微波烘干结合余热气体循环利用矿渣处理系统还包括第一三通阀门17、第二三通阀门18和烟囱19；第一三通阀门17为三通阀门，分别与矿渣微粉收集装置4、气体混和装置14和第二三通阀门18相连；第二三通阀门18分别与第一三通阀门17、烟囱19和是释能装置9的进气端相连；通过第一三通阀门17和第二三通阀门18可控制参与废弃循环的余热气体的量，本实施例通过调节第一三通阀门17和第二三通阀门18使50%的余热气体参与余热气体循环，其余50%余热气体采用直接循环的方式加入矿渣微粉研磨分离装置中。
本实施例中，不同装置间气体物料的输送均采用气力输送，通过气力输送装置可使物料在密闭管道中输送，即可防止气体物料受外界环境的污染，也避免物料对环境造成污染；氧化钙和氢氧化钙的运输均在保温且密封的条件下进行。让氧化钙和氢氧化钙在密封和保温条件下运输，一方面有利于提升氧化钙和氢氧化钙相互转换的效率，另一方面也可防止氧化钙在运输过程中与环境中的水蒸汽发生反应；释能装置中的氧化钙或储能装置中的氢氧化钙经多次循环使用后，氧化钙或氢氧化钙的储能效率降低，将其输送至矿渣磨粉装置中，研磨成矿渣微粉，可对氧化钙或氢氧化钙进行充分合理的再利用。
实施例4
本实施例公开了采用实施例3中的微波烘干结合余热气体循环利用矿渣处理系统处理矿渣的方法，包括以下步骤：
S1、矿渣预干燥：通过矿渣输送装置1将含水10%-12%矿渣输送至第一螺旋定量给料装置11，第一螺旋定量给料装置11再将矿渣定量输送至微波预烘干装置2，微波预烘干装置2对矿渣预干燥，同时通过在线水分检测仪检测矿渣的含水量，预烘干矿渣至含水率为3%-5%，得到预干燥矿渣，并将预干燥矿渣输送至矿渣料仓12；
S2、矿渣磨粉：将步骤S1中得到的预干燥矿渣输送至矿渣磨粉装置3，通过矿渣磨粉装置3将矿渣研磨成矿渣微粉；
S3、矿渣微粉收集：将步骤S2中得到的矿渣微粉通过矿渣微粉收集装置4进行收集，矿渣微粉被收集后存入成品料仓5，收集矿渣微粉的同时也排出步骤S2 中产生的余热气体，通过第一三通阀门17使其中50%的余热气体不经除湿处理，直接输入气体混合装置14中；
S4、余热气体循环利用；通过第一三通阀门17和第二三通阀门18将步骤S3中排出的剩余50%的余热气体输送至释能装置9进行除湿提温处理，并通过第二螺旋定量给料装置20将氧化钙料仓8中的氧化钙定量送至释能装置9中，使余热气体中的水蒸汽与释能装置9中的氧化钙反应生成氢氧化钙，反应产生的热量使余热气体升温，将升温的余热气体先经降尘装置13除去其中残存的氧化钙后，再将升温的余热气体引入气体混合装置14中与为除湿提温的余热气体和补热风装置15补充的热风混合后输入矿渣磨粉装置3，对研磨中的矿渣进行干燥；同时将降尘装置13中收集的氧化钙输送至氢氧化钙料仓16中；
S5、电储能：通过气力输送装置将氢氧化钙料仓16中的氢氧化钙输送至第三螺旋定量给料装置21中，再通过第三螺旋定量给料装置21将氢氧化钙定量输送至储能装置10中，利用低谷电加热氢氧化钙，氢氧化钙吸热分解成氧化钙和水蒸汽，生成的氧化钙通过气力输送装置被送至氧化钙料仓8中；
S6、水蒸汽余热利用：将微波预烘干装置2对矿渣进行预干燥的过程中产生的水蒸汽用于矿渣料仓12内的矿渣保温后再进入生产循环水管道；将步骤S5中氢氧化钙吸热分解产生的水蒸汽用于给氢氧化钙料仓16中的氢氧化钙保温后，再冷却形成冷凝水；
S7、氢氧化钙或氧化钙回收利用：将步骤S4中生成的氢氧化钙或步骤S5中生成的氧化钙加入矿渣磨粉装置3中，研磨成矿渣微粉。
虽然本公开披露如上，但本公开的保护范围并非仅限于此。本领域技术人员，在不脱离本公开的精神和范围的前提下，可进行各种变更与修改，这些变更与修改均将落入本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种微波烘干结合余热气体循环利用矿渣处理系统，其特征在于，包括：
矿渣输送装置(1)，用于输送矿渣；
微波预烘干装置(2)，用于对矿渣进行烘干、裂解，所述微波预烘干装置(2)具有进料端和出料端，所述微波预烘干装置(2)的进料端与所述矿渣输送装置(1)相连；
矿渣磨粉装置(3)，用于将矿渣研磨成矿渣微粉，所述矿渣磨粉装置(3)具有进料端、出料端和进气端，所述矿渣磨粉装置(3)的进料端与所述微波预烘干装置(2)的出料端相连；
矿渣微粉收集装置(4)，用于收集矿渣微粉，所述矿渣微粉收集装置(4)具有进料端、出料端和出气端，所述矿渣微粉收集装置(4)的进料端与所述矿渣磨粉装置(3)的出料端相连；
释能装置(9)，用于除湿提温余热气体，所述释能装置(9)具有进料端、出料端、进气端和出气端，所述释能装置(9)内部设置有氧化钙，所述释能装置(9)的进气端与所述矿渣微粉收集装置(4)的出气端相连，所述释能装置(9)的出气端与所述矿渣磨粉装置(3)的进气端相连，所述释能装置(9)利用所述氧化钙与所述余热气体中水蒸汽反应对所述余热气体进行除湿提温，将除湿提温后的所述余热气体输入所述矿渣磨粉装置(3)中干燥研磨中的矿渣；
氧化钙备料装置，所述氧化钙备料装置与所述释能装置(9)的进料端相连，用于给所述释能装置(9)提供氧化钙；
储能装置(10)，用于利用电能加热氢氧化钙进行储热充能，所述储能装置(10)具有进料端和出料端，所述储能装置(10)的进料端与所述释能装置(9)的出料端相连，所述储能装置(10)的出料端与所述氧化钙备料装置相连。
2.根据权利要求1所述的微波烘干结合余热气体循环利用矿渣处理系统，其特征在于，所述氧化钙备料装置包括氧化钙输送装置(7)、破碎筛分装置(6)和氧化钙料仓(8)，所述破碎筛分装置(6)具有进料端和出料端，所述氧化钙料仓(8)具有第一进料端、第二进料端和出料端，所述氧化钙输送装置(7)与所述破碎筛分装置(6)的进料端相连，所述破碎筛分装置(6)的出料端与所述氧化钙料仓(8)的第一进料端相连，所述氧化钙料仓(8)的出料端与所述释能装置(9)的进料端相连，所述储能装置(10)的出料端与所述氧化钙料仓的第二进料端相连。
3.根据权利要求2所述的微波烘干结合余热气体循环利用矿渣处理系统，其特征在于，还包括降尘装置(13)、气体混合装置(14)和补热风装置(15)，所述降尘装置(13)具有进气端、出气端和出料端，所述气体混合装置(14)具有第一进气端、第二进气端、第三进气端和出气端，所述降尘装置(13)的进气端与所述释能装置(9)的出气端相连，所述降尘装置(13)的出气端与所述气体混合装置(14)的第一进气端相连，所述降尘装置(13)的出料端与所述储能装置(10)的进料端相连，所述气体混合装置(14)的出气端与所述矿渣磨粉装置(3)的进气端相连，所述气体混合装置(14)的第二进气端与所述矿渣微粉收集装置(4)的出气端相连，所述气体混合装置(14)的第三进气端与补热风装置(15)相连。
4.根据权利要求3所述的微波烘干结合余热气体循环利用矿渣处理系统，其特征在于，所述释能装置(9)和所述储能装置(10)中还设置有监测水分、温度、压力、风量和物料高度的仪器，所述微波预烘干装置(2)内还设置有在线水分检测仪。
5.根据权利要求4所述的微波烘干结合余热气体循环利用矿渣处理系统，其特征在于，还包括矿渣料仓(12)、氢氧化钙料仓(16)和成品料仓(5)，所述矿渣料仓(12)具有进料端和出料端，所述氢氧化钙料仓(16)具有第一进料端、第二进料端和出料端，所述成品料仓(5)具有进料端，所述微波预烘干装置(2)的出料端与所述矿渣料仓(12)的进料端相连，所述矿渣料仓(12)的出料端与所述矿渣磨粉装置(3)的进料端相连，所述氢氧化钙料仓(16)的第一进料端与所述降尘装置(13)的出料端相连，所述氢氧化钙料仓(16)的第二进料端与所述释能装置(9)的出料端相连，所述氢氧化钙料仓(16)的出料端与所述储能装置(10)的进料端相连，所述成品料仓(5)的进料端与所述矿渣微粉收集装置(4)的出料端相连。
6.根据权利要求1-5任意一项所述的微波烘干结合余热气体循环利用矿渣处理系统，其特征在于，还包括第一螺旋定量给料装置(11)、第二螺旋定量给料装置(20)和第三螺旋定量给料装置(21)，且所述第一螺旋定量给料装置(11)、第二螺旋定量给料装置(20)和第三螺旋定量给料装置(21)均具有进料端和出料端，所述矿渣输送装置(1)与所述第一螺旋定量给料装置(11)的进料端相连，所述第一螺旋定量给料装置(11)的出料端与所述微波预烘干装置(2)的进料端相连，所述氧化钙料仓(8)的出料端与所述第二螺旋定量给料装置(20)的进料端相连，所述第二螺旋定量给料装置(20)的出料端与所述释能装置(9)的进料端相连，所述氢氧化钙料仓(16)的出料端与所述第三螺旋定量给料装置(21)的进料端相连，所述第三螺旋定量给料装置(21)的出料端与所述储能装置(10)的进料端相连。
7.根据权利要求6所述的微波烘干结合余热气体循环利用矿渣处理系统，其特征在于，还包括第一三通阀门(17)和第二三通阀门(18)，所述矿渣微粉收集装置(4)的出气端通过第一三通阀门(17)与所述气体混合装置(14)的第二进气端和第二三通阀门(18)相连，所述第二三通阀门(18)的另外两端分别与所述释能装置(9)的进气端和烟囱(19)相连。
8.一种采用权利要求1-7任意一项所述的微波烘干结合余热气体循环利用矿渣处理系统处理矿渣的方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、矿渣预干燥：通过矿渣输送装置(1)将矿渣输送至微波预烘干装置(2)，微波预烘干装置(2)对矿渣预干燥，得到预干燥矿渣；
S2、矿渣磨粉：将步骤S1中得到的预干燥矿渣输送至矿渣磨粉装置(3)，将矿渣研磨成矿渣微粉；
S3、矿渣微粉收集：将步骤S2中得到的矿渣微粉通过矿渣微粉收集装置(4)进行收集，并同时收集步骤S2 中产生的余热气体；
S4、余热气体循环利用：将步骤S3中收集的全部或部分余热气体输送至释能装置(9)，并将氧化钙备料装置中的氧化钙送至释能装置(9)中，余热气体中的水蒸汽与释能装置(9)中的氧化钙反应生成氢氧化钙，反应产生的热量使余热气体升温，再将余热气体输入矿渣磨粉装置(3)；
S5、电储能：将步骤S4中生成的氢氧化钙输送至储能装置(10)中，利用电加热氢氧化钙，氢氧化钙吸热分解成氧化钙和水蒸汽，将生成的氧化钙输送至氧化钙备料装置中。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，还包括以下步骤：
S6、水蒸汽余热利用：将步骤S1烘干矿渣过程中产生的水蒸汽用于预热矿渣后再冷却进入生产循环水管道；将步骤S5中氢氧化钙吸热分解产生的水蒸汽用于预热氧化钙后再冷却形成冷凝水。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，还包括以下步骤：
S7、氢氧化钙或氧化钙回收利用：将步骤S4中生成的氢氧化钙或步骤S5中生成的氧化钙输入矿渣磨粉装置(3)中，研磨成矿渣微粉。
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