高炉渣处理、回收利用技术的现状
高炉渣余热利用技术的现状及发展趋势 余热发电
高炉渣余热利用技术的现状及发展趋势
摘要:
本文系统的分析了高炉渣湿法与干法处理工艺及其余热利用的国内外现状,简述了底滤法(OCP)、因巴法(INBA)、拉萨法(RASA)、图拉法(TYNA)等典型的水淬法工艺,总结了水淬渣方式存在的诸多弊端,对风淬法、双内冷却转筒粒化法、Merotec 熔渣粒化流化法、机械粒化法、连铸连轧法、化学法等干法处理技术的研究进展和发展现状进行了总结。最后得出结论: 离心粒化等干式余热回收技术在利用高炉渣的高品质热源时,不会造成水资源的浪费, 不会产生硫化氢、二氧化硫等有害气体,在克服水渣法固有缺点的同时,还可以得到玻璃化程度高的高附加值成品渣,是今后高炉渣余热回收工艺的发展趋势。
关键词:高炉渣;余热利用;水淬;干式粒化
1 前言
中国目前是全球最大的钢铁生产国。中国钢铁产量已连续16年保持世界第一,并且遥遥领先于其他国家。同时伴随我国高炉冶炼生产排出的含丰富热能的高炉渣数量也是巨大的,从节能与环保以及提高钢铁厂的经济效益的角度来看,对高炉渣的热量进行回收和高炉渣的资源化利用是十分必要的。炉渣的出炉温度一般在1400~1550℃之间。每吨渣含(1260~1880)×103kJ的显热,相当于60kg标准煤的热值[1]。每生产1吨生铁要副产0.3吨高炉渣,每生产1吨钢要副产0.13吨钢渣[2],以目前我国的钢铁产量6.83亿吨进行计算,可产生2.9亿吨以上的高炉渣和转炉渣,其显热量相当于1740万吨标准煤,尽管并非可以全部回收高炉渣的热能,但若能部分回收利用,其节能效益也是显著的,非常具有市场开发潜力。就目前应用大量应用水淬技术情况来看,这部分高温热源显然是被浪费了,该高温热源就温度品质来说,完全符合高品位能源的要求,如果能回收这部分热量得以重新利用,就可以为社会和企业带来可观的经济、社会和环保效益。
高炉炉渣中铁的回收和利用技术
高炉炉渣中铁的回收和利用技术
随着钢铁工业的不断发展,生产中产生的废渣也越来越多。其中,高炉
炉渣作为钢铁生产废弃物的重要组成部分,一直被认为是一种资源性材料,
固体回收利用具有广泛的应用前景。高炉炉渣是一种带有一定氧化性的铁质
物质,其中含有大量的铁,因此实现高炉炉渣中铁的回收和利用技术具有重
要意义。
1.高炉炉渣中铁的含量
高炉炉渣中含有的铁主要来源于铁矿石和焦炭。在高炉内,铁矿石被还
原为高炉渣中的还原铁,这样高炉内的铁就可以得到充分利用。根据炉渣的
不同组成成分,炉渣中所含的还原铁也不断变化,因此高炉炉渣中的铁含量
的大小也是一个关键性问题。
炉渣中铁含量通常在20%到60%之间。当炉渣中含有较高的铁时,可以
采取回收和回用的方式使其得到充分利用。回收的铁要求质量良好、不能受
到污染,否则会对炉渣的利用产生不利影响。
2.高炉炉渣中铁的回收技术
(1)重力选别技术
重力选别技术是一种非常常见的采用的高炉炉渣铁的回收技术。通过重
力分离的作用,将铁和其他物质分开,这种技术能够有效地降低炉渣中铁的
含量,从而提高资源的利用效率。
重力选别技术的基本原理是利用重力张力的不同,让炉渣中的铁与其他
物质分离。首先通过不同大小的筛网进行筛分,将炉渣分为不同的颗粒大小。然后,将这些不同大小的颗粒进行分类,分别提取铁和其他物质,从而达到
回收并循环利用的目的。
(2)磁选技术
磁选技术是利用磁性材料本身所具备的特性,通过磁场作用将非磁性材
料与磁性材料分开的一种技术。高炉炉渣中含有大量的铁,其中些铁是具有
磁性的,所以采用磁选技术可以获得高炉炉渣中铁的良好回收效果。
高炉炉渣资源化利用研究与现状
高炉炉渣资源化利用研究与现状
摘要:钢铁生产行业在高速发展的同时,高炉炼铁工艺产生的高炉渣不断累积。由于缺乏有效的资源化利用方式,高炉矿渣就地堆积,占用了大量土地资源,并对周边的土壤及水体环境造成了污染。有效利用高炉矿渣等二次资源,减少高炉矿渣对环境的污染,达到高炉矿渣的减量化、无害化、资源化处理,并进一步提高高炉矿渣基产品的附加值,是我国钢铁行业可持续发展的有力保障,对于建立环境友好型、资源节约型社会具有促进意义。
关键词:高炉矿渣;制备方法;陶瓷纤维;资源化
高炉矿渣是在高炉炼铁过程中,铁矿石中含有的SiO},A1}03等杂质与熔剂中的CaO,Mg0等反应生成硅酸盐熔融物,经水淬处理得到含有较多孔隙且无定形、不规则的副产物[y0作为我国国民经济一大支柱的钢铁生产行业,在全行业高速发展的同时,其主要的冶炼工艺—高炉炼铁工艺产生的高炉矿渣不断累积。由于缺乏有效的资源化利用方式,高炉矿渣就地堆积,占用了大量的土地资源,并对周边的土壤及水体环境造成了污染。就普通的炼铁工艺而言,每冶炼It铁矿石会产生0.5一0.9t的矿渣,如不能合理地处理大储存量的高炉矿渣,不仅会造成环境污染,浪费大量能源,且会给我国经济建设带来巨大的压力,不利于钢铁行业的可持续发展。近年来,国内的高炉矿渣主要应用于建筑材料和混凝土掺合料,其附加值较低,大量高炉矿渣等二次资源被浪费。因此,如何对高炉矿渣更好的资源化利用,是当今钢铁行业面临的又一主要问题[0据不完全统计,我国矿业固体废弃物累计超过70亿t,占地6万多h时。高效的开发和利用工业二次资源,变废为宝、化害为利,实现工业的可持续发展显得尤为重要[[3]
高炉渣综合利用现状及发展趋势
高炉渣综合利用现状及发展趋势
闫兆民,周扬民,杨志远,仪垂杰
(青岛理工大学,青岛266033)
摘 要:介绍高炉渣干法与湿法处理工艺及其余热利用方式的国内外研究和应用现状,评述了底滤法(O CP)、因巴法(INBA )典型的水淬法工艺,重点概括了风淬法、双滚筒法、离心粒化法3种干法处理技术的研究进展和发展趋势。最后得出结论:离心粒化处理工艺在充分利用高炉渣的高品质热源同时,不会产生硫化氢、二氧化硫等有害气体,不会造成水资源的浪费,是今后高炉渣处理工艺的发展趋势。关键词:高炉渣;干法粒化;热量回收
中图分类号:X756 文献标识码:A 文章编号:1001 1447(2010)02 0053 04
Present situation and development trend of blast furnace
slag comprehensive utilization
YAN Zhao min,ZH OU Yang min,YA NG Zhi yuan,YI Chui jie
(Qingdao T echno logy U niversity,Qingdao 266033,China)
Abstract:This paper introduces the research and application status of dry and w et blast fur nace slag treatment pr ocesses,as w ell as their w aste heat utilization w ays bo th hom e and o bro ad.The typical w ater quenching slag treatm ent metho ds,including OCP,IN BA are com mented,w ith fo cus on three kinds of dry g ranulation processing technolog y,i.e air blast gr anulation,tw in dr um g ranulatio n and centr ifugal granulation.Finally ,it is co ncluded that the centrifug al g ranulatio n can not only make full use of high quality heat source,but also avoid pr oducing H 2S 、SO 2and o ther harmful gases,and it can sav e w ater consumption as w ell.T herefore,the centrifugal g ranulation can be considered the trend o f blast furnace slag treatment process for the future.Key w ords:blast furnace slag;dry granulation;heat recycle 基金项目:钢铁研究联合基金重点项目(50934010)
高炉炉渣处理与资源化利用技术研究
高炉炉渣处理与资源化利用技术研究
近年来,随着工业生产的不断发展,高炉炉渣作为一种常见的工业废弃物,如
何进行有效的处理和资源化利用已成为一个备受关注的问题。本文将从高炉炉渣的特点、炉渣处理技术以及资源化利用方面展开论述。
首先,我们需要了解高炉炉渣的特点。高炉炉渣主要由矿渣和工艺渣两部分组成。矿渣主要是铁矿石在高温条件下还原和熔化生成的,而工艺渣则主要是焦炭灰、烧结矿砂等在高炉内燃烧生成的。由于高炉操作的连续性,炉渣中也会包含少量的冶炼渣、废弃物等杂质。
传统上,高炉炉渣的处理方式主要是填埋和堆放。然而,这种处理方式存在很
多问题。填埋会导致土地资源的浪费和环境污染,而长时间的堆放则容易造成渗滤液的渗出和大气中有害气体的排放。因此,炉渣处理技术的研究和创新势在必行。
目前,炉渣处理技术主要包括物理处理、化学处理和生物处理等几种方法。物
理处理主要是利用筛分、磁选、重力分选等方法将炉渣中的金属物质和其他有用物质分离出来,以达到减少炉渣体积和减少对环境的影响。化学处理则是利用酸碱等化学试剂对炉渣进行脱硫、脱磷等处理,使得炉渣中的有害物质得到降解和转化。生物处理是利用微生物的作用对炉渣进行降解和转化,实现对炉渣中有机物和重金属的去除。
除了传统的处理技术外,资源化利用技术也是炉渣处理的另一个重要方向。在
资源化利用技术中,炉渣可以被转化为建筑材料、水泥、道路铺设材料等高附加值的产品。例如,在水泥生产过程中,炉渣可以取代部分水泥原料,减少对天然资源的依赖并降低环境污染。此外,炉渣还可以被转化为颗粒活性炉渣、高温液相炉渣等陶瓷材料,用于建筑材料和环保装备制造。
高炉炼铁过程中废渣资源化利用的技术创新
高炉炼铁过程中废渣资源化利用的技术创新由于工业化的快速发展,高炉炼铁已成为现代钢铁工业中不可或缺的环节。然而,传统的炼铁过程会产生大量的废渣,给环境带来严重污染。为了实现可持续发展,推动高炉炼铁过程中废渣资源化利用的技术创新势在必行。本文将探讨当前废渣资源化利用的现状和趋势,并提出一些创新的技术解决方案。
一、废渣资源化利用的现状
高炉炼铁过程中主要产生的废渣主要包括烧结矿、烟气净化渣和炉渣等。这些废渣通常被视为浪费物料,被丢弃或填埋,给环境带来负面影响。然而,废渣中含有很多有价值的可回收物质,如铁、钢、矿物等。因此,将废渣转化为可再利用的资源是一种解决环境问题和实现可持续发展的有效途径。
目前,废渣资源化利用主要通过以下几种方式实现:
1. 废渣回收再利用:将废渣中的有价值物质进行分离和提取,重新利用于炼铁过程或其他工业生产中。例如,烧结矿中的铁含量较高,可以再次用于高炉冶炼过程中。
2. 废渣填充利用:将废渣用于填充坑道、道路建设和土地复垦等工程中。废渣填充可以减少对自然资源的占用,同时改善了被填充地区的土壤质量。
3. 废渣综合利用:将不同种类的废渣进行混合利用,形成新的产品
或材料。例如,烟气净化渣中的硅酸盐可以与矿产废渣混合制备建筑
材料。
尽管废渣资源化利用取得了一定的进展,但仍面临一些挑战。首先,目前的废渣资源化利用技术还不够成熟,存在成本高、技术路线不清
晰等问题。其次,相关政策法规的缺失和监管体系不健全也制约了废
渣资源化利用的发展。
二、废渣资源化利用的技术创新
为了推动高炉炼铁过程中废渣资源化利用的发展,需要进行技术创
高炉渣显热回收利用现状与展望
关键 字:高炉渣 ;显 热回收;物理换热法 ;化学 回收法 ;干法粒化技术 doi:10.3969/j.issn.1000—6532.2018.01.003
中图分类号 :TD989 文献标志码 :A 文章编号 :1000—6532(2018)01—0012—05
随 着 钢铁 企业 的快 速 发 展 ,高炉 渣 的排 放 量 也 日益 增 多。 一 般 来 说 ,高 炉 每 吨 生 铁 的 产 渣 量 随着 矿 石 品位 和 冶 炼 强 度 的 不 同 而 发生 变 化 。炉 料 品 位 达 到 60%~66% 时 ,每 炼 一 吨 生 铁 即 产 渣 250~300 kg口 。相 比国 外 某些 发 达 国家 对 高 炉 渣 的 总 体 利 用 达 到 90% 以上 ,我 国 高炉 渣 的利 用 率 相 对 较 低 。高 炉 渣 的 堆放 不仅 占用 大 量 的土 地 ,而 且 势 必 会 污 染 环 境 。 同 时为 修 建 排 渣 场 地 和 铁 路 排 渣线 ,每 年都要 消耗 大量 的人 力物 力 】。因此 , 如 何 实现 对 高 炉 渣 的综 合 利 用 ,实 现 高 炉 渣 利 用 的 高 附加 值 化 ,发 展 钢铁 企业 的循 环 经 济 ,是 摆 在 我们 面前 的一 道难 题 。
高炉熔渣余热回收技术发展过程及趋势
高炉熔渣余热回收技术发展过程及趋势
随着工业化进程的不断发展,高炉熔渣余热回收技术也在不断地发展和完善。本文将从技术发展的历程和未来趋势两方面来探讨高炉熔渣余热回收技术的发展。
一、技术发展的历程
高炉熔渣余热回收技术是一种利用高炉熔渣余热进行能量回收
的技术。它的发展历程可以分为以下几个阶段:
1、初期阶段
高炉熔渣余热回收技术最初是在20世纪初期开始出现的。当时,人们主要采用的是换热器来回收高炉熔渣的余热。然而,这种技术存在着很多问题,例如换热器的效率低、易受污染等。
2、中期阶段
20世纪50年代,人们开始尝试采用“干法”和“湿法”两种方式来回收高炉熔渣的余热。其中,“干法”主要是采用热风炉或热气轮机等设备来回收余热,而“湿法”则是采用热水或蒸汽等介质来回收余热。这些技术在当时已经相对成熟,但仍存在着一些问题,如能量回收效率低、设备成本高等。
3、现代阶段
进入21世纪后,高炉熔渣余热回收技术得到了更加广泛的应用和推广。此时,人们开始采用先进的技术手段,如热泵、超临界流体回收等,来提高余热回收效率和设备的可靠性。同时,人们也开始注重技术的环保性和经济性,力求实现能源的可持续利用。
二、未来趋势
未来,高炉熔渣余热回收技术将呈现以下几个趋势:
1、高效化
随着科技的不断进步,高炉熔渣余热回收技术的效率将会得到进一步提高。未来,人们将会采用更加先进的技术手段,如超临界流体回收、热泵等,来提高余热回收效率,实现更加高效的能量回收。
2、环保化
在未来,高炉熔渣余热回收技术将更加注重环保性。人们将会采用更加环保的技术手段,如低温余热回收、废热再利用等,来减少对环境的污染,实现绿色能源的利用。
高炉渣处理方法及发展趋势_张国兴
、
动力 机
、
工 质 循 环 增 压 泵 和 发 电 机组成
高 炉 冲 渣 水进入 余 热 蒸汽 发生 器
工质 蒸汽 进 人 动 力 机 中
。
,
放 出 热量
,
循 环 工质 进 人 余 热蒸 汽发 生
。
器 中 吸 收热量 汽 化 为 工 质 蒸 汽 往复
。
推 动 动力 机 转动
并带 动 发 电 机 产 生 电 能
,
鼓 脱水 器脱水
,
粒化 渣 被皮 带 运 走
,
粒 化水 循环使 用
,
图 拉 法 又 称 为轮 法
,
。
图 拉 法工 艺 简 单
耗水 量低
,
机 械粒 化下 可 处 理含 铁 量大 于
的 熔 渣 运 行 效率 高 可 不 设干 渣 坑 但机 械粒化 下 熔渣 的 粒化 效 果 差
;
,
水 渣 玻 璃体含 量低
认 为 渣 粒越 细 小
和利 用
。
冷却 速 度越 快
形 成 的 玻 璃相 含 量越 高
越 有 利 于 后 续磨 制
热空
出口
丨
流 化 空气
注渣 管
化装 置
旋 转 流化 床
一
、
二 级流
丨
丨
图
曰
旋 转杯 雾 化 成 粒 法 示 意 图
高炉渣处理和热能回收的现状及发展方向
1- 熔渣沟; 2- 粒化器; 3- 排气筒; 4- 脱水器; 5- 热水池; 6- 胶带机; 7- 成品槽 图 2 TYNA 法工艺流程 Fig. 2 TYNA f low chart
第 17 卷第 6 期 2007 年 6 月
中国冶金 China M etallurg y
V ol. 17, No . 6 June. 2007
高炉渣处理和热能回收的现状及发展方向
王海风, 张春霞, 齐渊洪
( 钢铁研究总院先进钢铁流程及材 料国家重点实验室, 北京 100081)
摘 要: 评述了因巴法( IN BA) 、图拉法( T Y N A) 、底滤法( OCP) 、拉萨法( RA SA) 等国内外高炉渣处理的方法及回 收高炉渣热量的物理法和化学法。认为目前的高炉渣 处理存在新水消耗大、炉渣物理热无法回收和二氧化 硫、硫 化氢等污染物排放的问题, 且在已研究的回收炉渣热量的方 法中, 未考虑处理 后炉渣的应 用或存在 设备损耗 大、 热量回收率低等问题。拟开发的高炉渣干法粒化技术 有望同时解 决其渣粒化 及热量回收 的问题, 是高炉 渣处理 利用的发展趋势。 关键词: 高炉渣; 处理; 热量回收; 干法粒化 中图分类号: T F09 文献标识码: A 文章编号: 1006 9356( 2007) 06 0053 06
2023年炉渣资源化利用行业市场分析现状
2023年炉渣资源化利用行业市场分析现状
炉渣是一种常见的工业废物,包括煤矸石、冶炼渣、钢渣等。炉渣资源化利用是将这些废物转化为有价值的产品或用于生产过程的原料的过程。随着环境保护和可持续发展的重要性的增强,炉渣资源化利用行业市场正在迅速发展。
首先,炉渣资源化利用行业市场的现状是庞大的。根据行业研究报告,全球炉渣资源化利用市场在2019年达到了290亿美元,并预计到2027年将增长至370亿美元。这个巨大的市场规模主要是由于炉渣资源化利用可以减少废物的排放,同时还可以获得可回收物质或能源。此外,一些国家和地区也出台政策支持炉渣资源化利用,促进了市场的发展。
其次,炉渣资源化利用行业市场的主要驱动因素是环境保护和可持续发展的要求。随着全球环境问题的日益严重,减少废物排放和资源回收利用成为了各国的共同目标。炉渣资源化利用可以将大量的工业废物转化为有价值的产品或能源,从而减少对自然资源的依赖,降低环境污染。此外,炉渣资源化利用还可以降低生产成本,提高企业的竞争力,符合可持续发展的理念。
然而,炉渣资源化利用行业市场也面临着一些挑战。首先是技术难题。由于炉渣的成分复杂多样,炉渣资源化利用过程需要先进的技术和设备来处理和分离炉渣中的有价值成分。此外,由于炉渣的特性和来源的差异,炉渣资源化利用的技术和设备需要根据不同的情况进行调整和优化,增加了技术研发的难度和成本。其次是市场竞争。由于炉渣资源化利用市场潜力巨大,吸引了众多企业投身其中,导致市场竞争激烈。一些大型企业通过技术创新和规模扩大来取得竞争优势,而一些小型企业则面临技术研发和资金支持的困难。
高炉渣处理技术的现状及发展方向
收稿 日期 : 1 — 5— 3 2 1 0 2 0 孔德文 (9 4一 )博 士生 ; 0 8 北京 市海淀 区。 18 , 1 03 0
1 我 国高炉 渣处 理工 艺现状 目前 ,我 国在 生产 中应用 的高炉 渣处理 工艺 主要是 水淬 粒化工 艺 和干渣处 理工 艺 。由于后者
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Ko g D w n Z a g Ja l n G o W eh n Z o Habn W u X a bn n e e h n ini g a u ia g u ii io ig
( nvri f c n ea dT cn l yB in ) U ie t o i c n eh o g e i sy S e o jg
n w e eo i g me o e d v lp n t d—b a t u n c lg d y ga u ai n c n s le te p o lmsa d i i t e t a— h l r a e 8a r r n l t a ov rb e n t s h r t s f o h e mc t f t iig t e b a t u n c lg n i zn l s f r a e s . oul h a
对高炉渣余热的有效利用 , 也是钢铁行业节能降 耗 的一种非 常有效 的措施 。因此 ,对 高炉 渣 的处
高炉渣处理技术的现状和新的发展趋势 好文
第42卷 第6期 2007年6月
钢铁
Iron and Steel
Vol.42,No.6
J une 2007
高炉渣处理技术的现状和新的发展趋势
王海风, 张春霞, 齐渊洪, 戴晓天, 严定鎏
(钢铁研究总院先进钢铁流程及材料国家重点实验室,北京100081)
摘 要:对钢铁工业固体废弃物的组成分析表明,高炉渣占钢铁工业固体废弃物的50%左右。高炉渣是一种性能良好的硅酸盐材料,通过处理后作为生产水泥的原料,生产水泥时可节约石灰石原料45%,节约能源50%,并减少
CO 2排放量44%。传统的高炉渣水处理技术存在耗水量大,污染环境,产生空气、水污染,热能无法回收等缺点。
拟开发新的干法处理高炉渣,不仅可以大幅度节约新水,还可以回收高炉渣的显热,另外,高炉渣粒化后可以达到传统的水处理高炉渣一样的效果。关键词:高炉渣;处理;干法粒化
中图分类号:X756 文献标识码:A 文章编号:04492749X (2007)0620083205
Present Situ ation and Development T rend of
B last Furnace Slag T reatment
WAN G Hai 2feng , ZHAN G Chun 2xia , Q I Yuan 2ho ng , DA I Xiao 2tian , YAN Ding 2liu
(State Key Laboratory of Advanced Steel Processing and Products ,Central Iron and
高炉能源回收利用与环境保护
目的与任务
目的
研究高炉能源回收利用技术,提高能 源利用效率,降低能耗和减少环境污 染。
任务
分析高炉能源回收利用现状及存在的 问题,提出改进措施和解决方案;评 估能源回收利用对环境的影响,提出 相应的环境保护措施。
02
高炉能源回收技术
余热回收技术
总结词
余热回收技术是高炉能源回收的重要手段,可以有效降低高炉能耗并提高能源 利用效率。
余热回收利用
对高炉生产过程中产生的余热进 行回收利用,如用于发电、供热 等,以提高能源的利用效率。
资源优化配置
合理配置高炉生产所需的资源, 避免浪费和过度开采,保护自然 资源和生态环境。
促进循环经济发展
循环经济理念
政策支持与引导
在高炉生产过程中贯彻循环经济的理 念,实现资源的循环利用和废弃物的 减量化、资源化。
THANKS
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渣铁余热回收技术
总结词
渣铁余热回收技术是高炉生产过程中的一项重要技术,可以 有效降低高炉能耗并提高能源利用效率。
详细描述
渣铁余热回收技术通过回收高炉排放的炉渣和铁水的热量, 将其转化为可以利用的能源,如蒸汽或电能。这不仅可以减 少对一次能源的依赖,还可以降低高炉的能耗和减少温室气 体排放。
03
能源回收利用的效益
财政支持
政府提供财政支持,对高炉能源回收与环境保护项目给予资金扶 持和税收优惠。
高炉渣处理技术的现状及发展趋势
高炉渣处理技术的现状及发展趋势
高炉渣处理技术是钢铁工业中重要的环保环节,其主要目的是降低对环境的污染,并回收利用其中的有价值物质。以下是高炉渣处理技术的现状及发展趋势的详细介绍。
目前,高炉渣处理技术主要分为物理处理、化学处理和综合利用三个方面。
物理处理主要包括磁选、重选、筛分等技术。磁选是利用磁性物质的不同特性,将磁性物质与非磁性物质分离,从而达到回收有价值物质的目的。重选则是通过重力分离原理,将密度较大的物质与密度较小的物质分离。筛分是利用不同颗粒大小的渣粒通过筛网,实现不同颗粒大小的渣粒分离。这些物理处理技术具有操作简便、成本较低的优点,但对渣中的有机物和有毒物质的去除效果有限。
化学处理是利用化学反应将渣中的有害物质转化为无害物质。目前常用的化学处理技术包括酸浸、碱浸和氧化还原等。酸浸和碱浸是通过酸或碱溶液对渣进行处理,将其中的有害物质溶解或沉淀,达到净化渣的目的。氧化还原则是通过氧化还原反应,将有害物质转化为无害物质。化学处理技术对渣中的有机物和有毒物质有较好的去除效果,但处理过程中会产生大量废液,对环境造成二次污染,且处理成本较高。
综合利用是将高炉渣转化为有用的建筑材料或再生资源。目前常见的综合利用技术有水泥制备、路基材料制备和填埋材料制备等。水泥制备是将高炉渣与适量的石灰石和石膏混合煅烧,制成水泥熟料,再经过研磨制成水泥。路基材料制备是将高炉渣与适量的砂、石等材料混合,经过加工制备成路基材料。填埋材料制备是将高炉渣加工成一定颗粒度的颗粒,用于填埋场的建设。综合利用技术能够最大限度地回收利用高炉渣中的有价值物质,减少对环境的污染,但需要在处理过程中加入其他原材料,增加了生产成本,并且需要充分考虑高炉渣的物理性能和化学性能。
高炉渣处理技术的现状及发展趋势
高炉渣处理技术的现状及发展趋势
1. 引言
高炉渣是指在炼铁过程中产生的固体废弃物,主要由铁矿石中的非金属成分经冶炼后形成。高炉渣处理是炼铁行业中的一个重要环节,不仅涉及环保问题,还能通过有效处理提取出有价值的资源,对于实现循环经济具有重要意义。本文将介绍高炉渣处理技术的现状及发展趋势。
2. 高炉渣处理技术的现状
目前,高炉渣处理技术主要分为物理方法和化学方法两大类。
2.1 物理方法
物理方法是利用高炉渣的物理性质来实现处理和利用,常见的有磁选法、风选法和重选法等。
2.1.1 磁选法
磁选法利用高炉渣中的磁性物质与非磁性物质的差异,通过磁力对高炉渣进行选择性分离。这种方法可以实现高炉渣中铁资源的回收,但对于非磁性物质的处理效果较差。
2.1.2 风选法
风选法是利用高炉渣中的颗粒间的比重、形状和粒径等差异,通过风力对高炉渣进行分离和分类。这种方法处理效果较好,可以实现高炉渣的资源化利用和减少对环境的污染。
2.1.3 重选法
重选法是利用高炉渣中成分的密度差异进行分离,将密度大的部分分离出来。这种方法可以有效分离出高炉渣中的重金属等有价值的资源。
2.2 化学方法
化学方法主要是利用化学反应和物质间的相互作用来实现高炉渣的处理和利用,常见的有酸浸法、碱浸法和微生物处理法等。
2.2.1 酸浸法
酸浸法利用酸性溶液对高炉渣进行溶解和分离。这种方法可以高效地分离出高炉渣中的有价值金属资源。
2.2.2 碱浸法
碱浸法是利用碱性溶液对高炉渣进行溶解和分离。这种方法可以有效地去除高炉渣中的有毒物质和污染物,并实现高炉渣的资源化利用。
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高炉渣处理、回收利用技术的现状与进展
学院:矿业工程学院
班级:矿加10
姓名:范明阳
学号:120103707026
高炉渣处理、回收利用技术的现状与进展
范明阳
(辽宁科技大学矿业工程学院)
摘要:介绍了目前国内外高炉渣处理、回收利用的现状,对比分析了高炉渣各种处理工艺的优点和不足,指出目前的高炉渣处理存在新水消耗大、炉渣物理热无法回收和二氧化硫、硫化氢等污染物排放的问题,提出了解决高炉渣处理和回收利用过程中渣粒化及热量回收问题的新方法,并展望了高炉渣综合利用的发展趋势.
关键词:高炉渣;处理;回收利用;发展趋势
Abstract:The current status of the recovery and utilization of blast furnace slag both at home and abroad a.re described,andthe advantages and the disadvantages of various treatment processes compared in the present discussion.It is indieated thatthe treatment method of blast furnace slag now in use has the shortcomings of large fresh water consumption,impossibility torecover the physical heat of the slag,and emission of contaminants SO2 and H2 S.
Key words:blast furnace slag;treatment;recovery and utilization;developing trend
0 .前言
钢铁工业是我国国民经济的重要基础产业.高炉渣是一种性能良好的硅酸盐材料,可作为生产水泥的原料.高炉渣的主要成分是氧化钙、氧化镁、三氧化二铝、二氧化硅,属于硅酸盐质材料,其化学组成与天然矿石、硅酸盐水泥相似.在急冷处理的过程中,熔态炉渣中的绝大部分物质没能形成稳定的化合物晶体,以无定形体或玻璃体的状态将没能释放的热能转化为化学能储存起来,从而具有潜在的化学活性,是优良的水泥原料.据统计,我国冶金企业每年用于处理废弃炉渣资金高达上亿元,尤其是对于高炉渣的显热,国内还没有一家钢铁联合企业将
其作为余热资源回收利用.高炉渣的处理工艺可分为水淬处理工艺、干法处理工艺和化学处理工艺.在我国工业生产中,主要以水淬法作为高炉渣的处理工艺.
1 .高炉渣处理工艺现状
1.1 水淬处理工艺
水淬处理工艺就是将熔融状态的高炉渣置于水中急速冷却,限制其结晶,并使其在热应力作用下发生粒化.水淬后得到沙粒状的粒化渣,绝大部分为非晶态.其主要方法有:底滤(OCP)法、拉萨(RASA)法、因巴(INBA)法和图拉(TYNA)法等.水渣处理工艺处理的高炉渣,玻璃质(非晶体)含量超过95%,可以用作硅酸盐水泥的部分替代品,生产普通硅酸盐水泥.但此法不可避免地释放出大量的硫化物,污染地下水源,渣粒研磨前必须干燥,能源消耗大,消除污染投资大,循环水系统的磨损大.
1.1.1 底滤法
高炉熔渣在冲制箱内由多孔喷头喷出的高压水进行水淬,水淬渣流经粒化槽,然后进人沉渣池,沉渣池中的水渣由抓斗吊抓出堆放于渣场继续脱水.
1.1.2 拉萨法
拉萨法水冲渣系统是由日本钢管公司与英国RASA贸易公司共同研制成功的.1967年在日本福山1号高炉上首次使用.我国宝钢1号高炉首次从日本“拉萨商社”引进了这套工艺设备.
1.1.3 因巴法
因巴法水渣处理系统是2O世纪80年代初由比利时西德玛公司(SIDMAR)与卢森堡PW公司共同
开发的一项渣处理技术.现因巴法分为热因巴、冷因巴和环保型因巴三种类型.我国首次引进用于宝钢2号高炉,于1991年6月投产.目前我国仍在使用该处理技术的有武钢、马钢、鞍钢、本钢、太钢等钢铁公司.
1.1.4 图拉法
图拉法首次在俄罗斯图拉厂2 000 m。高炉上应用,故称其为图拉法.该技术在我国首次使用是1997年唐钢原1号高炉易地大修为2 560 m 高炉时,对应高炉的3个铁口,从俄罗斯引进了3套粒化渣处理设备,于1998年9月26日高炉建成投产时同时投人运行至今.
1.2 干法处理工艺
干法处理工艺是在不消耗新水情况下,利用高炉渣与传热介质直接或间接接触进行高炉渣粒化和显热回收的工艺l5 J,几乎没有有害气体排出,是一种环境友好的新式处理工艺.干法处理工艺主要包括风淬法、滚筒转鼓法、离心粒化法.20世纪70年代国外就开始研究此法,但目前尚无一种真正实现工业化.
1.2.1 风淬法
Mitsubishi和NKK建立了专门进行高炉渣热量回收的工厂,将液态渣倒人倾斜的渣沟中,渣沟下设鼓风机,液渣从渣沟末端流出时与鼓风机吹出的高速空气流接触后迅速粒化并被吹到热器内,渣在运行过程中从液态迅速凝结成固态,通过辐射和对流进行热交换,渣温从1 500 oC降到1 000℃.渣在热交换器内冷却到300 oC左右后,通过传送带送到储渣槽内.
1.2.2 滚筒转鼓法
日本NKK采用的另一种热回收设备是将熔融的高炉渣通过渣沟或管道注入到两个转鼓之间,转鼓中通人热交换气体(空气),渣在两个转鼓的挤压下形成一层渣片并粘附到转鼓上,薄渣片转鼓表面迅速冷却,热量由转鼓内流动空气带走.热量回收后用于发电、供暖等.其缺点是薄渣片粘在转鼓上需用耙子刮下,工作效率低,且设备的热回收率和寿命明显下降,所得冷以片状形式排出会影响其继续利用.
1.2.3 离心粒化法
KvaernerMetals发明了一种干式粒化高炉渣热回收法,采用流化床技术,增加热回收率.它是采用高速旋转的中心略凹的转杯作为粒化器,液渣通过覆有耐火材料的流渣槽或管道从渣沟流至转杯中心.当转杯旋转到一定速度时,液渣在离心力作用下从转杯的边缘飞出,粒化成粒.液态粒渣运行中与空气热交换至凝固,并打在冷却水管的设备内壁上,冷却水将一部分热量带走.凝固后的高炉渣继续下落到设备底部,凝固的渣在位于底部的流化床内与空气进一步进行热交换,热空气从设备顶部回收.
2 .高炉炉渣的回收利用技术
炉渣因其具有很好的潜在利用价值,2O世纪80年代开始,很多国家把高炉渣作为一种二次资源加以利用 ].目前,其主要应用于建筑材料的开发和提取稀有成分等领域.
2.1 高炉炉渣的热能回收
根据换热介质与高炉渣换热方式的不同,可将目前回收高炉渣热量的方法分为物理法和化学法.物理法是利用高炉渣与换热器(换热管道)直接接触或通过辐射传热来进行热回收.例如干法处理工艺的风淬法、滚筒转鼓法、离心粒化法都属于物理法热回收工艺.化学法是将高炉渣的热量作为化学反应的热源回收利用.Bisio等卜刚研究采用将高炉渣显热转换成化学能的方式来回收炉渣余热.通过甲烷(CH )和水蒸汽(H:0)的混合物在高炉渣高温热的作用下,生成一定的氢气(H )和一氧化碳(co)气体,通过吸热反应将高炉渣的显热转移出来.
2.2 在水泥和混凝土等建筑材料方面的应用
建筑材料是高炉渣利用的重要方面,如:水泥混合材、石膏、高炉矿渣微粉、混凝土的掺和料、空心砖、矿渣刨花板等.20世纪7O年代以来,英、美、加、日