CN1856583A - 用于将矿渣制成粒料的方法和设备 - Google Patents

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Abstract

用于将矿渣特别是来自高炉和/或熔炼还原设备的矿渣制成粒料的方法，其中在制粒时产生的粒料－水混合物输入到制粒容器(4)中，然后输送到脱水设备中，在脱水设备中对矿渣粒料进行脱水处理，并且其中在制粒时产生的含H2S的蒸汽和气体在一个与制粒容器(4)流动导通的冷凝室中通过注水至少部分冷凝，含H2S的残余气体在注水装置下面导出冷凝室，并且将H2S进行燃烧。

Description

用于将矿渣制成粒料的方法和设备
本发明涉及一种用于将矿渣、特别是高炉和/或熔炼还原设备的矿渣制成粒料的方法，其中在制粒料时形成的粒料-水混合物输送到制粒容器中，然后送入脱水设备中，在该脱水设备中对矿渣粒料进行脱水处理，并且其中在制粒时产生的含H2S的蒸汽和气体在一个与制粒容器流动连通的冷凝室中通过注入水至少部分冷凝。
通常来自高炉或者熔炼还原设备的热矿渣要转换为粒料，例如通过快速冷却并且用水粉碎。在制成粒料后粒料-水混合物通过制粒容器或者通道流向脱水设备。在脱水设备中矿渣砂进行脱水至大约12％，然后作为成品出售。
在制粒过程中产生的蒸汽以及含硫气体，H2S和少量SO2，在大多数情况下通过高的烟囱排到大气中或者凝结在冷凝塔中，该冷凝塔布置在制粒容器上方。
在“Fachbericht Hüttenpraxis Metallweiterverarbeitung”(1982年第10期第20卷第744-746页)中描述了一种用于制造矿渣粒料的方法，其中在烟囱中可以装入一个蒸汽冷凝器，其可以将蒸汽连同大部分可以冷凝的有害物质冷凝。
在DE 35 11 958 C中公开了一种开头所述类型的方法。在此水蒸汽-废汽混合物组成的气流导入一个封闭的循环中并用含氧化钙的水在冷凝塔中凝结，这里对于废汽应该理解为空气以及有害物质，例如H2S和SO2。
但是这里的缺点是，H2S和SO2只能用水凝结到某个残余浓度。
吸入的或者以其它方式送入系统的空气量以及产生的H2S量在排出过程中波动非常剧烈并从排出到排出取决于矿渣率、矿渣分析、水循环量、水温、风速、风向、制粒管的形状和实施方式以及其它因素。输入该系统的空气在另一个根据DE 35 11 958 C的设备区域中会引起略微的过压，并且通过粒料卸料孔和其它孔以及通过盖罩进入大气。但是有害气体也会与空气一起不可控制地泄漏到大气中，并且有害气体的浓度高于允许的极限。
根据另一种在US 5,540,895A中描述的方法，含硫的废气在其进入大气前在冷凝塔中自己的的装置中借助于注入的碱性水溶液进行化学洗气。但是为此需要附加的化学设备并且由此需要消耗化学物品。
本发明的目的在于避免上述的问题和缺点，并且提出了这样的任务，即提供一种用于将矿渣制成粒料的方法和设备，其中在制粒过程中产生的气体和蒸汽的H2S含量可以可靠地被消除或者至少使其下降到允许的极限浓度下，而不需要在已有的装置中使用复杂的装置并且不需要额外消耗化学物品。另外避免了含H2S的气体从其它的孔以及设备不密封的位置泄漏，并最小化了输入系统中的空气量。
该任务按照本发明根据开头所述类型的用于将矿渣制粒的方法由此解决，即将含H2S的残余气体在注水装置下面从冷凝室中排出，并且将H2S进行燃烧。
在H2S燃烧时形成了危害较小的SO2，其具有较高的极限值(H2S极限值：3ppm；SO2极限值：350ppm)，另外也容易进行洗涤。
根据本发明一种优选的实施方式，将H2S燃烧生成SO2是在燃烧室中进行的。这种燃烧室也可以容易地添加到已有的设备中。
为了使得排放到大气中的废气的SO2含量也有利地降低，将燃烧废气用水冷却并使由H2S生成的SO2凝结。
另一种优选的变型方案的特征在于，残余气体在排出冷凝室后逆流输送到热的矿渣，并且在此将H2S燃烧成SO2，并且必要时用辅助火焰进行供热。
制粒容器优选相对于脱水设备气密地隔开。由此就可以避免基本上在制粒过程中形成的含硫气体和蒸汽泄漏到脱水设备中，这样这些气体和蒸汽的大部分通过注入的水在冷凝室中凝结。
另外优选的是，在制粒容器和冷凝室中在注水装置下面设有过压。这通过调节注水装置来实现。过压的有利效果是可以将含H2S的残余气体无需强制输送装置、例如排风机和类似物就能导入后接的燃烧位置上，也就是燃烧室或者矿渣槽中。另外减少了通过制粒装置输入的空气量，并由此也降低了从系统中排出的空气量和H2S载有量。
根据另一种优选的实施方式，在脱水设备中产生的蒸汽和气体在注水装置上面导入冷凝室中。这些部分同样含硫的蒸汽和气体可以在冷凝室中凝结或者作为含H2S的残余气体用于燃烧。
优选在冷凝塔中在注水装置上方设置负压。
在存在气障的情况下，例如在连接在制粒容器后面的设备部分中通过与冷凝室的气体连接管道在注水装置上方形成负压，该负压使得没有蒸汽和气体不受控制地从孔和不密封的位置中泄漏，而是这些蒸汽和气体被吸入冷凝室中。
利用抽吸作用导入冷凝室的蒸汽量和气体量优选通过注入的水量来调节，并且保持在最小量上。由此与空气一起排出的H2S量以及设备的能耗降至最低。
另一种优选的发明变型方案的特征在于，在冷凝室中产生的冷凝物和注入的水排出冷凝室，并且输送到在脱水设备中分离的水中，其被送回用于制粒和注水。
注入的水量合适地根据矿渣率来调节。
按本发明的用于将矿渣制成粒料的设备包括一个用于将热的矿渣输送到制粒装置、优选一个喷头中的矿渣槽、一个布置在其后的用于容纳粒料-水混合物的制粒容器、一个与制粒容器流动连通的优选是一个具有供水装置和注水装置的冷凝塔的冷凝装置以及一个粒料脱水设备，并且该用于将矿渣制粒料的设备的特征在于，在冷凝装置中在注水装置下面设置一个用于蒸汽和气体的导出管，其与燃烧室导通连接。
按另一种方案，按本发明的用于将矿渣制成粒料的设备包括一个设有抽吸罩的用于将热的矿渣输送到制粒装置、优选一个喷头的矿渣槽、一个布置在其后的用于容纳粒料-水混合物的制粒容器、一个与制粒容器流动连通的优选是一个具有供水装置和注水装置的冷凝塔的冷凝装置以及一个粒料脱水设备，其特征在于，在冷凝装置中在注水装置下面设置一个用于蒸汽和气体的导出管，其在制粒装置和抽吸罩之间通入矿渣槽。
根据一种优选的实施方式，在矿渣槽的燃烧室或者抽吸罩后面设置一个用于燃烧废气的水冷却器。
该水冷却器用于冷却燃烧废气以及洗涤或者冷凝燃烧生成的SO2。
矿渣槽优选包括一个用于产生辅助火焰的的燃烧器，该燃烧器可以根据矿渣槽温度接通。由此可以将矿渣槽在较长时间停止后加热到H2S燃烧所要求的温度。
按本发明的设备的一种优选的变型方案的特征在于，粒料脱水设备包括至少一个脱水装置和一个水池，该水池设有一个盖罩，并且从盖罩引出一个用于蒸汽和气体的导出管，该导出管通入注水装置上方的冷凝装置中。
合适的是在制粒容器和粒料脱水设备之间设置一个气障。
另外优选在冷凝装置中在注水装置下面设置一个用于接收水和冷凝物的工具，从该工具引出一个导出管，该导出管通入粒料脱水设备中，特别是通入水池中。
粒料脱水设备、特别是水池优选与冷凝装置和/或制粒装置的供水装置导通连接。
下面根据附图对本发明进行详细说明，其中附图示出了按本发明的设备的示意图。
根据附图，来自高炉和/或熔炼还原设备的热矿渣通过矿渣槽1沿箭头方向输送到制粒装置2，例如一个喷头，在制粒装置2中热矿渣通过注水冷却并打碎。产生的粒料-水混合物通过制粒管3到达制粒容器4并在那里通过通道5进入粒料脱水设备，该粒料脱水设备包括脱水装置6a和6b，例如螺旋运输机、滚筒过滤器等以及水池7a-7c。粒料在脱水设备中进行脱水，并且矿渣砂存放在存储位置8a、8b上。分离到水池7a-7c中的水在冷却塔24中补偿了损失并冷却后作为处理水从冷却塔24的收集容器23通过管道9送回到制粒装置2。
在制粒时产生的含硫蒸汽和气体在布置在制粒容器4上方的冷凝塔10中凝结。在冷凝塔10的上面部分中设置了一个用于注水的装置11，该注水装置通过一个由收集容器23供给的供水装置12提供含氧化钙的水。在冷凝塔10的下面部分中，也就是说在装置11的下方，设置了一个用于接收水和冷凝物的工具13，其例如由集水槽构成，该工具通过一个导出管14与水池7c连通。
没有冷凝或者凝结的含H2S的残余气体和残余蒸汽在装置11的下方和工具13的上方通过导出管15从冷凝塔10中抽出，并输送到调节温度的燃烧室16，在该燃烧室中燃烧H2S生成SO2。接着燃烧废气在一个由供水装置12供水的水冷却器(或者洗涤机)17中冷却，并将其中所含的SO2洗出或者凝结。然后将除去H2S和SO2的废气导入大气中。洗涤水输入导出管14中。
作为替代方案导出管15(用虚线示出)通入矿渣槽1，确切地说是在制粒装置2和一个设置在矿渣槽1上面的抽吸罩18之间。残余气体在矿渣槽1中反向流向热的矿渣并且H2S在这里燃烧生成SO2。通过导出管15通入矿渣槽1的入口和抽吸罩18之间的间隔保证了残余气体可以加热到H2S燃烧所需要的温度，并且具有足够的时间用于燃烧。在矿渣槽1中设置一个用于产生辅助火焰的燃烧器19，用于在较长时间停止状态或者矿渣温度下降的情况下供给附加的热量。燃烧废气通过抽吸罩18排出并且必要时供给水冷却器17或者除尘装置。
粒料容器4相对于通道5并且更进一步相对于粒料脱水设备用气障20封闭，其只允许粒料-水混合物转移到通道5和脱水设备中，但是蒸汽和气体则保留在粒料容器4和冷凝塔10中。
通过用装置11注水，冷凝塔10的下面部分，也就是注水装置的下方以及在制粒容器4中产生过压。由于该过压，残余气体无需强制输送装置就能通过导管15输入燃烧室16或者到矿渣槽1并且通过矿渣槽输送。
具有水池7a、7b以及最后的水池7c的脱水装置6a、6b设有盖罩21a-21c，从其中引出一个用于在脱水设备中产生的、必要时含硫的蒸汽和气体的导出管21，该排出管道在装置11上方通入冷凝塔10。通过这种方式可以将有害的废气同样进行净化以及特别是燃烧，这些废气不是在制粒容器4中就已经产生并在那里上升到冷凝塔10中。
由于向冷凝塔10和气障20中注水，在粒料脱水设备，也就是在通道5和盖罩21a-21c下面的设备部分中产生了负压，该负压用于将蒸汽和气体通过导出管22吸入冷凝塔10中。通过这种方式避免了有害的含H2S的气体不可控制地通过粒料脱水设备中的孔或者不密封的位置到达大气。由此例如可以将作为脱水装置使用的滚筒过滤器借助于压缩空气进行清洗。
优选在导出管22和供水装置12中设置测量或调节装置(未示出)，这样由脱水设备中抽出的蒸汽量和气体量就可以通过注入冷凝塔10中的水量来调节并可以保持在最低值上。同样也设置用于确定矿渣率的测量仪，以便根据矿渣率也可以调节注入的水量。

Claims (19)

1.用于将矿渣、特别是来自高炉和/或熔炼还原设备的矿渣制成粒料的方法，其中在制粒时产生的粒料-水混合物输入到制粒容器(4)中，然后输送到脱水设备中，在脱水设备中对矿渣粒料进行脱水处理，并且其中在制粒时产生的含H2S的蒸汽和气体在一个与制粒容器(4)流动导通的冷凝室中通过注水至少部分冷凝，其特征在于：含H2S的残余气体在注水装置下面导出冷凝室，并且将H2S进行燃烧。
2.按权利要求1所述的方法，其特征在于：所述燃烧在燃烧室(16)中进行。
3.按权利要求1所述的方法，其特征在于：所述残余气体在导出冷凝室后反向流动输送到热的矿渣，并且在此将H2S燃烧生成SO2，必要时借助于辅助火焰进行供热。
4.按权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于：将燃烧废气用水冷却，并使得由H2S生成的SO2凝结。
5.按权利要求1至4中任一项所述的方法，其特征在于：所述制粒容器(4)相对于脱水设备是气密地隔开的。
6.按权利要求1至5中任一项所述的方法，其特征在于：在制粒容器(4)中以及在冷凝室中的注水装置下面设置过压。
7.按权利要求1至6中任一项所述的方法，其特征在于：在脱水设备中产生的蒸汽和气体在注水装置上方导入冷凝室中。
8.按权利要求7所述的方法，其特征在于：在冷凝室中注水装置上方设置负压。
9.按权利要求7或者8所述的方法，其特征在于：借助于抽吸作用导入冷凝室中的蒸汽量和气体量通过注入的水量来调节并保持在最低值。
10.按权利要求1至9中任一项所述的方法，其特征在于：将在冷凝室中产生的冷凝物以及注入的水排出冷凝室，并输送到在脱水设备中分离的水中，并将这些水回送用于制粒和注水。
11.按权利要求1至10中任一项所述的方法，其特征在于：注入的水量根据矿渣率调节。
12.用于将矿渣、特别是来自高炉和/或熔炼还原设备的矿渣制成粒料的设备，其包括一个用于将热的矿渣输送到制粒装置(2)，优选一个喷头的矿渣槽(1)、一个布置在其后的用于容纳粒料-水混合物的制粒容器(4)、一个与制粒容器(4)流动连通的优选是一个带有供水装置(12)和注水装置(11)的冷凝塔的冷凝装置(10)以及一个粒料脱水设备，其特征在于：在冷凝装置(10)中在注水装置(11)的下方设置一个用于蒸汽和气体的导出管(15)，其与燃烧室(16)导通连接。
13.用于将矿渣、特别是来自高炉和/或熔炼还原设备的矿渣制成粒料的设备，其包括一个设有抽吸罩(18)的用于将热的矿渣输送到制粒装置(2)，优选一个喷头的矿渣槽(1)、一个布置在矿渣槽后的用于容纳粒料-水混合物的制粒容器(4)、一个与制粒容器(4)流动导通的优选是一个具有供水装置(12)和注水装置(11)的冷凝塔的冷凝装置(10)以及一个粒料脱水设备，其特征在于：在冷凝装置(10)中在注水装置(11)的下方设置一个用于蒸汽和气体的导出管(15)，其在制粒装置(2)和抽吸罩(18)之间通入矿渣槽(1)。
14.按权利要求12或者13所述的设备，其特征在于：在燃烧室(16)或者矿渣槽(1)的抽吸罩(18)后设置一个用于燃烧废气的水冷却器(17)。
15.按权利要求13或者14所述的设备，其特征在于：所述矿渣槽(1)包括一个用于产生辅助火焰的燃烧器(19)。
16.按权利要求12至15中任一项所述的设备，其特征在于：所述粒料脱水设备包括至少一个脱水装置(6a、6b)和一个水池(7a、7b、7c)，水池设有一个盖罩(21a、21b、21c)，并且从盖罩(21a、21b、21c)引出一个用于蒸汽和气体的导出管(22)，其在注水装置(11)上方通入冷凝装置(10)。
17.按权利要求12至16中任一项所述的设备，其特征在于：在制粒容器(4)和粒料脱水设备之间设置一个气障(20)。
18.按权利要求12至17中任一项所述的设备，其特征在于：在冷凝装置(10)中注水装置(11)下方设置一个用于收集水和冷凝物的工具(13)，从该工具引出导出管(14)，其通入粒料脱水设备，特别是水池(7c)。
19.按权利要求12至18中任一项所述的设备，其特征在于：所述粒料脱水设备、特别是水池(7c)与冷凝装置(10)的供水装置(12)和/或制粒装置(2)导通连接。
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