高爐渣粒化及熱量回收工藝(一)

  1.概述

  高爐煉鐵過(guò)程中產(chǎn)生大量的爐渣,這些爐渣在冶煉過(guò)程中帶有大量顯熱,根據(jù)《煉鐵學(xué)》爐渣焓熱1797kJ/㎏,以焓熱代顯熱,按渣比460kg/t,標(biāo)準(zhǔn)煤按29260 kJ/㎏計(jì)算,則每煉一噸生鐵產(chǎn)生的爐渣帶走的顯熱相當(dāng)于28.26㎏標(biāo)準(zhǔn)煤。

  目前我國(guó)渣處理的主要方法有:拉薩法(RASA)、因巴法(INBA)、輪法、明特法、沉淀池法。

  上述渣處理方法存在的問(wèn)題:一是耗水高,渣水比一般在1:8~10左右,噸渣新水消耗一般在0.8~1.2t左右;二是環(huán)境污染,爐渣在沖制過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生H2S氣體,污染環(huán)境,腐蝕基礎(chǔ)設(shè)施和設(shè)備;三是能耗較高,沖制水渣一般需要水壓達(dá)到0.3MPa,沖渣水量也很大,需要配備大功率的水泵和電機(jī);四是熱量回收利用困難。由于沖渣產(chǎn)生的熱水和蒸汽中含有大量的腐蝕性物質(zhì)和雜質(zhì),使熱量回收付出代價(jià)過(guò)高,且效率低下。

  針對(duì)目前渣處理方法存在的問(wèn)題進(jìn)行分析,高爐渣?;盁崃炕厥招枰鉀Q的問(wèn)題可歸納為以下六點(diǎn):(1)處理后獲得的爐渣應(yīng)具有良好的商品性?,F(xiàn)在沖制的水渣大部分用于水泥生產(chǎn),因此要求處理后獲得的爐渣符合水泥生產(chǎn)的要求,即玻璃化率≥95%,水渣含水率≤15%,水渣細(xì)粒度率≥85%(水渣0~4mm顆粒占85%以上);(2)熱媒純凈,不用或少用凈化設(shè)備;(3)設(shè)備簡(jiǎn)單,易于維護(hù);(4)爐渣處理能耗小;(5)熱能回收盡可能多;(6)減少或避免環(huán)境污染。

  2.滾筒法渣處理工藝

  開(kāi)發(fā)的滾筒法爐渣處理工藝已獲得國(guó)家實(shí)用新型發(fā)明專(zhuān)利。

  2.1 滾筒法渣處理工藝簡(jiǎn)介

  該工藝由爐渣?;瘽L筒、反射屏、熱管換熱器、?;欧趴刂蒲b置、?;斔推?、供水系統(tǒng)(必要時(shí)應(yīng)有?;瘽L筒循環(huán)水冷卻系統(tǒng))、電控系統(tǒng)構(gòu)成。方案要求渣處理系統(tǒng)布置在高爐附近。

  系統(tǒng)工作過(guò)程如下:高爐渣處理系統(tǒng)先啟動(dòng)?;瘽L筒,滾筒內(nèi)通冷卻水,換熱器內(nèi)水位達(dá)到要求,換熱器處于工作狀態(tài),關(guān)閉?;欧趴刂蒲b置,啟動(dòng)粒化渣輸送皮帶。高爐熔渣經(jīng)渣溝流下落到高速旋轉(zhuǎn)的粒化滾筒上,高溫爐渣被高速旋轉(zhuǎn)的滾筒冷卻,并且由于滾筒高速旋轉(zhuǎn),爐渣形成顆粒,加速爐渣的冷卻,冷卻的顆粒爐渣在離心力的作用下被甩向布置在換熱器內(nèi)的反射屏表面,落入換熱器內(nèi),落入換熱器內(nèi)的?;ㄟ^(guò)熱管與水進(jìn)行熱量交換,控制換熱時(shí)間和換熱器內(nèi)?;媪袅?,使粒化渣溫度降低到耐熱皮帶可以承受的程度,打開(kāi)粒化渣排放口,粒化渣排放到輸送皮帶上,輸送到粒化渣堆場(chǎng)由汽車(chē)運(yùn)走。在高爐出渣階段,?;欧趴谔幱诖蜷_(kāi)狀態(tài),其開(kāi)度通過(guò)換熱器內(nèi)粒化渣料位反饋的信息進(jìn)行控制,保證換熱器內(nèi)粒化渣的存留量在一定的范圍內(nèi)波動(dòng),以確保換熱效果。換熱器內(nèi)的水可根據(jù)需要被加熱成熱水或蒸汽,通過(guò)熱水或蒸汽排放口外排,用于采暖或發(fā)電。

  一次鐵出完后滾筒冷卻水逐漸關(guān)閉,換熱器仍保持工作狀態(tài),換熱器內(nèi)料位處于下限時(shí)?;欧趴谧詣?dòng)關(guān)閉,輸送皮帶無(wú)料時(shí)停輸送皮帶。再次出渣時(shí),只要打開(kāi)滾筒冷卻水,啟動(dòng)輸渣皮帶即可進(jìn)入工作狀態(tài)。

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