液态高炉渣粒化及显热回收中试方案介绍(外部)
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。
开展余热余能的回收利用不仅是钢铁企业节约能源降低成本，提高竞争力的重要手段，而且也符合国家钢铁工业的政策要求。
高炉渣固定床显热回收过程火用分析及系统优化设计
Ｋｅ ｙ ｗｏｒ ｓ： ｂ ａ ｔｆ ｒ ｃ ｓａ ｄ ｌ ｓ ｕ ｎａ ｅ ｌ ｇ；ｆｘ ｄ— ｅ ｉ ｅ ｂ ｄ；ｓ ｎｓｂｌ ａ ｅ ｏ ｅ ｅ ｉ ｅ ｈｅ ｔ ｒ ｃ ｖ ｒ；ｅ ｅ ｇ ａ ｙ ｉ ｘ ｒ ｙ ａｎ ｌ ｓ ｓ；ｅ ｅ ｇ ｏ ｓ；ｇ ａ ｕ ｅ ｘ ｒｙ ｌ ｓ ｒｎ ｌｓ
摘 要 ：为使 高 炉 渣 显 热得 到 高 效 高 品 质 的 回 收 ，对 固定 床 渣 热 回收 过 程 进 行 煳 分 析 ，分 析 该 过 程 主 要 不 可 逆 因素 （ 差 、 流 动 阻 力 ） 严 生 的 损 ；揭 示 颗 粒 直 径 、 空 隙 率 、床 层 高 度 、 表 观 气 速 和 空 气 初 始 温 度 等 因 温 用 素 时 总 戈 损 率 的 影 响规 律 。研 究表 明 ，随 颗 粒 直 径 和 床 层 高 度 的 增 大 ，总 ｋ 损 存 在 一 个 最 小值 ， 对应 存 在 颗 用 月
成 分
含 量 ／％
Ｃ Ｏ ＳＯ Ａ ２ ３ Ｍｇ Ｍｎ Ｆ Ｏ Ｓ ａ ｉ ２ １０ Ｏ Ｏ ｅ
３ ９
其 他
却到 １０ｏ ５ Ｃ左右 ） 的阶段 ，在 此 阶段没 有化 学 反
应 ，没有 相变 ，渣 粒 与冷 空 气充 分 接触 ，将 渣 热 传递 给 空气 ，不 可 逆 因 素 主 要 是 温 差 和 流 动 阻
ＣＨＥＮ Ｙａ ｍｅ ，Ｆ ｎ． ｉ ＥＮＧ ｕ ｘａ Ｊ ｎ． ｉｏ 一，ＸＩ ｉｙｎ Ｅ Ｚｈ ． ｉ ，ＺＨＵ ｎ．ｅ Ｙａ ｆｉ （ ． ｃ ｏ ｌｏ ｃ ａ ｉａ ｇｎ ｅｉｇ ｎｖ ｒｉ ｆＳ ｉｎ ｅａ ｄＴ ｃ ｎ ｌｇ ｅｊ ｇ ａ Ｓ ｈ ｏ ｆ Ｍｅ ｈ ｎｃ ｌ Ｅｎ ｉｅｒｎ ，Ｕ ｉｅｓｔ ｏ ｃｅ ｃ ｎ ｅ ｈ ｏｏ ｙＢ ｉｎ ，Ｂｅ ｉｇ１ ０ ８ ｙ ｉ ｉｎ ０ ０ ３，Ｃ ｉａ ｊ ｈｎ ； ｂ Ｂｅ ｉｇＫｅ ａ ｏａｏｙｆｒＥｎ ｅｇ ａ ｉｇａ ｄ Ｅ ｓｉｎＲｅ ｕ ｔ ｎ ｏ ｔｌ ｒｉａ Ｉｄ ｓｒ ，Ｕ ｉｅｉ ｙｏ ． ｉ ｎ ｙＬ ｂ ｒｔｒ ｏ ｇ ｒｙＳ ｖｎ ｎ ｍｉｓｏ ｄ ｃｉ ｆＭｅａｌ ｇｃ ｌ ｎ ｕｔ ｊ ｏ ｕ ｙ ｎｖ ｒ ｔ ｆ ｓ
高炉炉渣余热回收利用
高炉炉渣余热回收利用
标签:高炉渣余热回收
高炉炉渣出炉温度约为1450℃左右，通常是断续出渣，所以其热能的回收利用存在很大的难度，常见的高炉水淬处理后的只能回收炉渣10%的热量，其余90%的热量只能白白浪费。
目前，在国内外对高炉渣进行干式粒化处理的研究已进入中试阶段，效果较好，其方式分为普通式和流化床式两类。
1、普通式余热回收。
该法是先将液态高炉渣倒入一倾斜的渣沟里，液渣在渣沟末端流出时与下部出来的高速空气流接触，渣温从1550℃降到1000℃并被粒化后进入热交换器，然后在热交换器内渣冷却到300℃，热量得到回收。
该法可以回收热量40% -45%。
但相对流化床式还是偏低，且处理后渣粒度不均匀。
2、流化床式热回收。
流化床是利用空气作为流化气体，在处理过程中，钢渣颗粒与流化气体接触充分，接触面积增大，所以热交换比较充分，渣热回收率大大提高。
流化床式回收法有常规干式粒化法和熔融高炉渣粒化法两类，其中后者较为成熟，回收率可达70%。
其核心设备是熔融高炉渣粒化设备，回收热过程是：1）液态高炉渣粒从罩杯中甩出，通过与下部流化床上来的空气和水冷壁间的换热，完成回收约14%热量；2）高炉渣进而打在容器内壁，与水冷壁进行热交换，完成回收约23%热量；3）内壁反弹回来的高炉渣粒进入到一级流化床内，并与通过流化床
的空气和位于床层内的换热管间热交换冷却，完成回收约43%热量；4）一级流化床受热快速膨胀，热渣进入到二级流化床，节能型热交换，完成回收约20%热量。
该法日处理渣约7700t,过程中完全无水参与，节约了水资源，且渣粒均匀（小于2mm）,适宜制造水泥。
熔融高炉渣粒化法处理高炉渣，可以实现环保和热能的双赢，值得大力推广。
高炉渣干式粒化及显热回收的技术分析_张延平
流程是使用高速混合气体吹散熔渣使其粒化，并利 用吸热化学反应将高炉渣显热以化学能的形式储存 起来，然后将反应物输送到热交换器中，进行逆向化 学反应释放热量，参与热交换的化学物质可以循环 使用。整个循环热回收的过程如图 4 所示。用高速喷 出 的 CH4 和 H2O 混 合 气 体 对 液 态 高 炉 渣 流 进 行 冷 却粒化，两者进行强烈的热交换，液态高炉渣因受到 风力的破碎和强制冷却作用，其温度迅速下降并粒 化成细小的颗粒。 生成的气体进入下一反应器，在 一定条件下，H2 和 CO 气体反应生成甲烷和水蒸气， 放出热量。 高温 CH4 和水蒸气的混合气体经过热交 换器冷却，重新返回循环使用。 热交换出来的热量 经处理后可供发电、高炉热风炉等使用。
炉渣利用技术炉渣利用工艺
炉渣利用技术炉渣利用工艺1 用于流化床锅炉的链带式排渣控制冷却器2 高炉水碎炉渣或其粒度调整物的防凝结剂及防凝结方法3 高炉铁水渣铁分离装置4 烟道灰、炉渣活化剂5 高效利用工业炉熔渣显热的新一步法矿棉技术6 一种电炉炼钢吹氧喷粉氧燃助熔及造泡沫渣工艺7 钢包炉用脱氧造渣剂8 用气、水反冲高炉水渣滤层的方法9 旋风炉炉渣生产岩棉热衔接工艺及所采用的补热炉10 用于液体炉渣脱铬和/或脱镍的方法11 一种电渣炉控制系统12 用锅炉废渣灰制水硬性凝固剂方法13 粉煤灰炉渣砼小型空心砌块14 炼钢电弧炉泡沫渣控制方法15 危险废弃物及医疗垃圾处理用的溶渣焚烧炉及工艺方法16 用于氧化处理炼钢厂炉渣的方法及所得到的LD渣17 一种控制转炉炉底上涨溅渣的方法18 一种用镍熔炼炉渣和钢渣的混合渣炼铁的方法19 型煤炉正块缓漏卸双向分离排渣器20 转炉出钢用挡渣锥21 一种冶金炉风口、渣口表面强化的方法22 用含钛高炉渣制备光催化材料的方法23 一种以炉渣为基料的合成材料及其生产工艺24 轻质隔声炉渣混凝土建筑板材25 炉渣冷却机26 利用沸腾炉渣制造泡沫型隔热防水保温材料27 利用电厂炉渣生产水泥的方法28 粒化高炉矿渣水泥砂浆29 防御液态排渣炉析铁熔蚀的金属陶瓷涂层30 转炉溅渣护炉方法31 造气炉渣运用煅烧石灰的方法32 一种石灰质碳化煤球(棒)造气炉渣的新用途33 直流电弧电渣加热钢包炉及其控制方法34 一种利用石灰质碳化煤球造气炉渣生产的路面砖及其方法35 用于沸腾炉的层燃式灰渣燃烬冷却床36 用浓盐酸高温高压处理锅炉灰渣浸取其中三氧化二铝的综合利用方法37 稀土精矿渣电弧炉冶炼稀土中间合金38 稀土精矿球团(或块)矿热炉制备稀土精矿渣和含铌磷铁39 低温干馏、炉渣再燃、刮板传动式锅炉40 用喷粉方法处理熔渣生产高价值炉渣制品41 促进粒状炉渣脱水用的混合剂和使用方法42 应用转炉钢渣制备加气混凝土43 用炼钢高温液态钢渣进行铁水炉外脱硫法44 利用液态旋风炉渣制棉的工艺方法45 用作生产火山灰水泥的炉渣处理方法46 炼铁高炉炉渣碱度和脱硫的快速调整法47 转炉炉渣余热自解法处理工艺48 由高炉炉渣制造炉渣砂(粒状体)的方法和装置49 利用高活性转炉钢渣生产高铁水泥的方法50 旋风炉液态渣直接制矿棉的方法51 用旋风炉液态渣生产矿棉的新工艺52 废砂炉渣复合材料53 富锰渣的高炉冶炼方法54 用含钛炼铁高炉渣制取钛白粉的方法55 一种平炉末期钢渣的综合利用方法56 旋风炉液态渣直接制矿棉57 高炉熔融矿渣直接转换成水泥熟料的新工艺58 高温液态含铁炉渣综合利用的方法59 铅炉渣磁选富集有价金属及其冶炼60 从金属熔液/冶金炉渣混合液中分别浇注冶金炉渣和金属熔液的设备61 锅炉炉渣二次燃烧节能方法及装置62 采用含三氧化二铁废渣的固定床煤气发生炉制气方法63 含钛高炉渣制取四氯化钛的方法64 从含碳化硅炉渣中提取碳化硅的方法65 用含钛高炉渣直接制造微晶玻璃制品的方法66 用盐酸分解高炉渣制取化工产品的方法67 一种电渣精炼冲天炉铸造铁水工艺68 分离钢和炉渣的装置69 陶质锅炉铲渣板、拨渣门的制造方法70 常压沸腾炉高温灰渣冷却器71 利用工业炉渣制型煤的方法72 炽热黄磷炉渣制成矿棉的方法73 高炉风口或渣口表面处理方法74 一种炉渣中铌矿物催化结晶长大方法75 倒焰窑炉炉渣在水泥生产中的利用76 冲天炉加稀土氧化渣的方法77 炉渣结构材的混凝土制造方法78 钢铁冶炼炉渣制造电焊熔剂79 用炉渣粉煤灰生产硅铝合金产品及方法80 废砂炉渣复合材料及其生产方法81 顶喷炼钢转炉钢渣控制过程的改进82 废炉渣制水泥的方法83 一种转炉炉渣处理工艺及其设备84 由置入炉渣溶体内的电极控制炉渣电炉能量状态的方法85 锅炉除灰渣系统86 钒铁炉渣贫化剂及其应用87 用含钛炉渣制作陶瓷釉的配方88 炉内熔渣料面测定仪89 炉内熔渣料面测定法及其测定仪90 炉渣纤维轻混凝土91 平炉沉渣综合利用工艺92 黄磷炉渣制取白炭黑93 在高炉上利用煤矸石生产活性矿渣94 石煤含钒灰渣精选流化床燃烧锅炉95 利用沸腾炉燃烧煤脱硫废渣制作水泥混凝土膨胀剂的方法96 钢铁冶炼炉渣制造电焊条97 可除尘脱硫的锅炉排渣机98 处理钢厂炉渣的方法、设备及由此获得的炉渣99 工业熔融炉渣直接制造矿渣微晶玻璃100 炉渣中有色金属氧化物的还原方法101 平炉钢渣生产空芯砌块的方法102 钒渣炉内直接合金化工艺103 电弧炉全过程高效泡沫渣埋弧炼钢方法104 利用煤炉渣制造燃煤助烧剂的方法及其产品105 用锅炉煤渣与天然植物纤维渣代煤焙烧砖瓦技术106 用电炉磷渣生产特种水泥的方法107 吹氧平炉炼钢灰、渣综合利用工艺108 一种冶炼含氧化钛高炉炉渣的新工艺109 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钢水炉外精炼用低碱度合成渣162 炉渣余热回收方法163 用锅炉底渣作生产水泥的晶种材料的方法164 硫酸渣烧结炉及烧结方法165 一种旋风熔渣煤气炉水冷激增湿煤气工艺及设备166 精炼炉用多功能合成渣167 减缓以渣油为原料部分氧化制气装置气化炉结渣的方法168 制造膨胀的炉渣的方法169 循环流化床锅炉热渣点火方法170 一种在钢包炉中造还原性泡沫渣的方法171 转炉炼钢终渣改质剂172 粉煤灰炉渣砼小型空心砌块及其制造工艺方法173 用锌白炉冶炼炉渣生产氧化锌的方法174 一种锅炉底灰渣的冷却方法及其冷却装置175 转炉溅渣护炉用喷枪及其喷溅方法176 沸腾炉渣的综合利用方法177 高炉低碱度少渣冶炼在炉外使铁水大幅度脱硫炼铁新工艺178 用转炉包渣作调渣剂改造低Si铁水或半钢炼钢渣系的方法179 对转炉炉壁溅渣护炉的方法180 城市生活垃圾处理用熔渣焚烧炉及其处理工艺方法181 用炼钢转炉污泥生产炼钢造渣剂的方法182 处理汽化排渣燃烧炉中产生的炉底残留物的方法183 型煤炉排渣器184 用循环式流化床锅炉生产卜特兰水泥熔渣的方法185 转炉粘渣清理装置186 氧枪及冶金窑炉用隔渣脱渣剂187 防止粒状高炉熔渣固结的方法及设备188 转炉造渣助熔剂及造渣工艺189 垃圾连续焚烧炉内消烟除尘毒气分解及灰渣利用方法190 一种由液态排渣锅炉灰渣直接转换成岩棉的方法191 利用炉渣余热分解碳酸盐处理污水法192 炉渣粒化蒸汽冷凝回收装置193 防止炉渣流出的转炉出钢方法及其设备194 转炉炼钢造渣生产钢渣硅酸盐水泥的方法195 一种燃煤锅炉烟气和灰渣的综合利用方法196 不锈钢精炼炉渣的处理方法197 高炉干渣纤维复合纸及其制造方法198 用于液体炉渣湿式粒化的装置199 炼钢中减少炉渣带入的系统和方法200 富铅渣鼓风炉冶炼技术201 转炉钢渣的除锈磨料生产工艺202 一种循环流化床锅炉红渣冷却装置203 利用高炉渣制造白色陶瓷的方法及其制品204 液态排渣炉脱硫及大量熔灰回熔技术205 一种铜镍冶金炉渣的处理方法206 在悬浮熔炼炉中熔炼有色金属硫化物以便生产出具有高含量有色金属的锍和可用炉渣的方法和装置207 在悬浮熔炼炉生产有色金属的过程中减小炉渣中有色金属含量的方法208 利用高炉钢渣做沥青路面及路基的方法209 一种产生活性炉渣的型煤添加剂210 由含氧化铬炉渣回收金属铬的方法211 一种用低碳锰铁冶炼炉渣生产锰硅合金的方法212 松针炉渣的生产工艺及其应用213 高炉水碎炉渣、由其得到的细骨料以及它们的生产方法214 用于熔化或精炼无机物的渣壳熔炼炉215 利用硅锰洗渣铁在中频炉中生产硅锰合金的方法216 一种减少铁损的转炉溅渣护炉作业方法217 从炉渣中除去污染物的方法和装置218 通过许多破碎/悬浮阶段从燃煤炉渣中回收贵金属219 一种高炉炉渣处理系统220 钢桶精炼炉深脱硫渣221 转炉出钢口滑动水口挡渣闸阀装置222 一种转炉炼钢渣洗用高碱度精炼渣223 一种利用含钨的锡炉渣或钨锡中矿分离提取钨酸钙和锡渣的方法224 一种吹炼炉双排渣口排渣技术225 一种带有出渣机构的蜂窝煤炉具226 高炉矿渣粉磨生产控制逻辑系统227 以放射性高炉渣为掺合料的建材产品及其处理污水的方法228 转炉高氧化性炉渣的溅渣护炉方法229 AlC质转炉渣还原改质剂230 含有雾化炼钢炉渣的混凝土组合物以及利用该混凝土组合物的混凝土砖231 氯化炉渣的水洗处理方法及处理液的应用232 一种用碳化高钛高炉渣配制的耐火补炉料233 用来处理含有氧化锌和锌铁尖晶石的电炉和其它炉的粉尘和残渣的工艺234 一种热态转炉炼钢渣的喷水装置及冷却方法235 炉渣余热回收装置236 飞灰和炉渣增强的热塑性塑料237 金属真空冶炼还原炉的排渣方法及装置238 电炉直接冶炼熔融高炉富锰渣的装置和工艺239 一种氩氧炉冶炼不锈钢氧化渣的化渣方法240 一种处理冶金炉渣的方法241 一种冶炼炉渣生产铁合金的方法242 一种高效燃糠醛废渣锅炉243 改良型溅渣护炉料及其制备方法244 使用钢厂炉渣和废料由热化学分解水制造氢气的装置245 用于节能、挥发性金属去除和炉渣控制的氧化铁回收炉的操作方法246 从含氧化铬的炉渣中还原金属铬的方法247 从炼铁炉渣的重渣中回收钒与烯土化合物的方法248 煤粉炉一步脱硫及其改性煤灰渣生产低热水泥的方法249 从废杂铜熔化炉渣中提取铜的湿法冶金方法250 炉渣粒化的方法和装置251 电弧炉炼钢炉内钢水带渣预脱氧增碳工艺252 流化床锅炉冷渣装置253 一种用高炉渣铁制取高纯金属铁物料的方法254 利用铝灰和高炉渣合成Silon陶瓷材料的方法255 一种转炉出钢渣洗配精炼炉快速脱硫方法256 从含有金属的炉渣中提取金属的方法和装置257 特大型高炉渣铁排放监测方法与炉缸渣铁量监测方法258 一种降低高钛型高炉渣粘度的添加剂及其制备方法259 造渣材料辅料应用于转炉炼钢的方法260 利用电厂脱硫废渣用沸腾炉焙烧制取硫酸的方法261 一种以糠醛渣为燃料的锅炉262 锅炉除尘滤渣箱263 炉渣熔化温度特性测试仪264 除渣式炉排装置265 循环流化床锅炉防漏渣风帽266 逆燃式水煤浆液态排渣燃烧炉267 多功能自卸渣煤球炉268 一种高炉水渣分离装置269 转炉出钢用挡渣塞270 转炉出钢用挡渣锥271 型煤炉排渣器272 转炉出钢用球锥形挡渣塞273 具有可下降炉箅的自动卸渣煤炉274 可碎煤渣式高效节能炉275 用发电锅炉液态渣生产岩棉和铸石原材料的装置276 用于流化床锅炉的链带式排渣控制冷却器277 下排渣节煤炉278 循环流化床锅炉迷宫式防漏渣定向风帽279 电渣重熔炉气相密封式保护装置280 危险废弃物及医疗垃圾处理用的溶渣焚烧炉281 一种转炉挡渣塞282 一种自动滑落煤渣的蜂窝煤炉283 一种煤球炉的排渣装置284 下排炉渣式蜂窝煤炉285 带除渣器的蜂窝煤炉286 一种电渣炉控制装置287 循环流化床锅炉冷渣器288 高炉铁水渣铁分离装置289 立式后位捕渣管束无环室旋风锅炉290 立式后位捕渣管束有环室旋风锅炉291 民用煤炉漏渣装置292 电站锅炉螺旋除渣设备293 一种转炉出钢挡渣装置294 炉渣气碎粒化装置295 炉渣粉碎机296 冲撞式破渣往复炉排297 增压沸腾炉排渣装置298 沸腾炉出渣自动控制机299 底层排渣蜂窝煤炉300 双阀密闭式炼铁高炉炉渣碱度及脱Ｓ快速调整器301 无积渣沥青熔化炉302 一种可分式链条锅炉炉排挡渣装置303 带有换煤排渣装置的蜂窝煤炉304 自供燃料高钛渣生产炉305 降低锅炉炉渣含碳量的挡渣装置306 快速退渣节能蜂窝煤炉307 常压沸腾炉连续排渣装置308 蜂窝煤炉的双腔道出渣装置和出渣工具309 型煤炉进煤卸渣装置310 工业炉渣再生煤砖311 降位排渣换煤式蜂窝煤炉312 常压沸腾炉高温灰渣冷却器313 自动出渣家用煤炉314 家用烤炉灰渣清排装置315 无箅滑渣炉膛316 立式排渣蜂窝煤炉317 密封式煤炉渣除铁、除氟净水装置318 炉底排渣无尘高效节煤炉319 一种压力弹开式煤饼炉落渣器320 一种蜂窝煤炉自卸煤渣装置321 炉渣冷却运输机322 自动排渣多功能蜂窝煤炉323 燃煤锅炉的排渣闸门及闸门座324 无泥藕煤防尘半自动卸渣多用炉325 可除尘脱硫的锅炉排渣机326 轧辊式锅炉碎渣机327 燃渣油全纤维毡内衬热处理炉328 蜂窝煤炉除渣装置329 一种能使沸腾炉直接燃用原煤的除灰渣、石块装置330 新型翼链式锅炉除渣机331 锅炉落渣翻门332 自动清渣民用煤炉333 多功能锅炉除渣机334 交直流电源串联电渣炉335 节能无尘自排渣煤基炉336 摆式锅炉除渣机337 整体出渣的均热炉338 煤炉无尘除渣装置339 以煤层底部取渣的蜂窝煤炉340 隔层储水灰渣直降藕煤炉341 煤渣自卸式方便节煤炉342 一种机电一体化锅炉输煤排渣装置343 机械出渣水煤气发生炉344 叉式重型链条炉渣输送机345 链条炉排锅炉挡渣器346 电熔式旋风炉液态渣导流装置347 自动卸渣煤炉348 锅炉炉渣返烧节能器349 一种产生高温蒸气的糠醛废渣锅炉350 转动除渣蜂窝煤炉351 多层铲削垃圾灰渣炉栅架焚化炉体352 泄渣倒焰多功能煤炉353 手动出渣煤炉354 锅炉挡渣器355 自动排渣、鼓风炉灶热水器356 一种便于取渣的煤炉357 镶嵌式炼铁高炉出渣口358 锅炉排渣运输机的运渣装置359 机械炉排高温煤渣破碎机360 蔗渣锅炉沸腾燃烧装置361 旋削排渣多用蜂窝煤炉362 一种使炉渣冷却的设备363 立式燃重渣油热风炉364 一种改进型炼铁高炉用渣口365 一种煤气发生炉出渣机366 高炉水力冲渣回收铁砂装置367 可燃石油渣油的自动燃油系列锅炉368 炉内卸渣节能陶质型煤炉369 高炉渣处理脱水转鼓370 连续推板分层出渣垃圾焚化炉371 锅炉房连续除渣设备372 煤气发生炉闸板式自锁机械密封灰渣箱373 循环流化床锅炉除渣机374 锅炉除渣机375 循环流化床锅炉自动排渣装置376 自动除渣节能蜂窝煤炉377 立式锅炉用斜埋式刮板出渣机378 环形炉水封槽扒渣装置379 索链限速式连续投料自动出渣垃圾焚烧炉380 一种连续搅拌定期机械排渣的废塑料炼油汽化炉381 自动进煤自动出渣旋转炉排燃烧室382 煤粉炉可调浓度低负荷自动稳燃及防结渣装置383 一种转炉炉下导渣装置384 燃用蜂窝状型煤常压锅炉给煤排渣装置385 从底部取出煤渣块的高效节煤炉386 带有自动转动挡渣器的行进式层燃炉燃烧装置387 高效糠醛废渣锅炉388 一种直流电弧电渣加热钢包炉389 滚筒式流化床炉渣冷却器390 单相单极有衬电渣炉391 炉渣冷却机392 封闭式无沉渣沥青锅炉393 一种电站燃煤锅炉出渣口关断门装置394 蜂窝煤炉半自动下渣装置395 燃烧糠醛渣的锅炉396 粉尘(渣)节能燃烧炉397 自鼓风累煤逆顺燃净渣消烟浴暖炉398 方便弃渣的高效水暖煤炉399 加热钢坯的环形炉炉底清渣装置400 锅炉出渣机输送链调整装置401 小车式炉渣输送机402 流化床锅炉冷渣器403 蜂窝煤活动炉箅除渣炉具404 锅炉煤炭、废渣兼烧装置405 冲天炉炉前纯碱连续脱硫及熔渣粒化装置406 燃煤锅炉用重型框链除渣机407 炉渣水泥聚苯保温板408 高炉水渣搅笼机409 直流电弧电渣加热钢包炉计算机控制装置410 三回程转盘炉排转盘出渣立式锅炉411 蔗渣锅炉不结焦煤粉喷嘴412 民用燃煤炉摇滚式快速排渣器413 混铁炉用挡渣装置414 一种可进行电渣重熔和有衬电渣熔炼的中频感应炉415 转炉炼钢炉渣粒化装置416 一种沸腾床锅炉灰渣冷却装置417 具有炉渣陶粒的墙体预制件418 不停炉排渣装置419 一种炉渣疏通闸板阀420 三回程转盘炉排转盘出渣立式锅炉421 快速排渣煤粉燃烧炉422 一种锅炉除渣机423 锅炉冷渣机424 熔炉金属浮渣耙除器425 一种型煤炉炉渣取出装置426 火电厂锅炉捞渣机除灰渣刮板427 一种燃煤炉防尘清灰渣炉排428 蜂窝煤炉换煤排渣装置429 一种排渣简洁蜂窝煤炉430 轮法炉渣粒化装置431 可变除渣空隙民用煤炉432 蜂窝煤炉卸渣装置433 锌渣冶炼回收炉434 自动出渣蜂窝煤炉435 自动泄渣封闭式散热取暖炉436 流化床锅炉冷渣机437 锅炉底灰渣冷却装置438 转炉氧枪刮渣装置439 炉渣粒化装置440 水冲式锅炉除渣装置441 蜂窝型煤炉防尘下清灰渣装置442 分离式高炉渣粒化装置443 炼钢转炉炉口刮渣装置444 圆盘脱水高炉渣粒化装置445 PA残渣燃烧处理锅炉446 高炉冲渣嘴447 陶粒炉渣砼模盒448 炉渣粒化冷却器449 一种易排渣蜂窝煤炉450 一种自动加煤、泄渣二次燃烧燃煤炉451 带有卸煤渣装置的煤炉452 一种煤炉排渣装置453 炉渣砌块454 型煤锅炉用进煤出渣推拉器455 旋转加煤除渣式煤炉456 连续加热炉新型液态排渣装置457 转炉炼钢炉渣粒化装置458 滚筒法处理转炉渣的进料装置459 无渣棉的冲天炉460 炉渣粒化蒸汽冷凝回收装置461 粉煤灰炉渣砼小型空心砌块成型机462 电炉出钢口清渣机463 高炉炉渣粒化装置464 蜂窝煤炉拉式卸渣装置465 型煤锅炉用液压进煤出渣车466 平面旋转卸煤渣两用炉467 燃煤锅炉高温灰渣干式输送装置468 电站燃煤锅炉干式排渣装置469 电站燃煤锅炉出渣装置470 转炉出钢挡渣器471 一种蜂窝式有机废水渣与垃圾混合焚烧炉472 冲天炉分渣器473 一种高炉水渣分离装置474 链条炉排除渣装置475 一种用刚玉炉渣低硅铁生产金属镓的装置476 电炉渣门清渣装置477 新型渣油气化炉478 冶金炉渣粒化装置479 炼钢转炉吹氧枪脱渣机480 切、出渣方便蜂窝煤炉具481 型煤炉排渣器482 炼钢炉的钢水出口挡渣球483 炼钢炉的钢水出口挡渣塞484 煤气发生炉用破渣器485 转炉出钢用挡渣塞486 三废转油裂化炉用防焦排渣板487 熔渣法垃圾焚烧炉488 一种高炉炉渣处理装置489 一种滚动上煤出渣气化燃烧环保型燃煤锅炉490 高温炉渣的排渣装置491 焦炭蒸气锅炉的排渣器492 一种转炉出钢挡渣装置493 球形炉桥卸渣两用燃煤炉494 蜂窝煤炉下渣装置495 手柄式蜂窝煤炉排渣器496 双流道多室式高炉风渣口中小套497 手动蜂窝煤炉落渣装置498 一种散煤气化燃烧锅炉用排渣机499 化工残渣处理焚烧炉500 生活垃圾焚烧炉的破渣装置501 一种排除锅炉灰渣的机械装置502 型煤炉卸渣装置503 固体燃料炉或锅炉的除渣装置504 型煤炉排渣器505 一种循环流化床锅炉红渣冷却装置506 蜂窝煤炉落渣机507 高温还原炉装料出渣机508 一种型煤炉具的下排渣装置509 蜂窝煤炉下渣装置510 高炉铁水渣铁分离与脱硫装置。
炉渣的处理与利用
炉渣的处理与利用高炉渣、转炉渣、电炉渣的产生和性质(1)高炉渣:高炉渣在高炉炼铁过程中产生,从高炉排出时其温度约为1500℃,呈熔融状态,根据冷却方法,分为缓冷渣和水淬渣.(2)钢渣包括转炉吹炼铁水炼钢时产生的转炉渣和用电炉以废钢为原料炼钢时产生的电炉渣,铁水预处理时产生的渣成为铁水预处理渣,一般统计为转炉渣.电炉渣分为氧化期渣和还原期渣.(3)高炉渣缓慢冷却时生成各种结晶矿物相,急冷时生成大量无定形的玻璃体和微晶,酸性高炉渣急冷时全部凝结成玻璃体.(4)钢渣不论缓冷或急冷都生成结晶矿物相,不形成玻璃态物质.(5)初期渣的主要物相:钙铁橄榄石和钙镁橄榄石的固溶体,其次还有硅酸二钙C2S和未熔石灰颗粒.C2S初期以粗大颗粒结晶析出,后又被熔融炉渣再吸收.后期渣的主要物相:次生C2S,硅酸三钙C3S,RO相.其次还有少量的铁酸钙、方镁石及未溶石灰颗粒,不同的炼钢过程,钢号、铁水、造渣材料都可造成钢渣的物相不同、成分波动.(6)转炉渣的主要物相:C2S是炉渣的主要物相碱度偏高的炉渣中,与次生C2S紧密共生结晶出一种较细,等轴暗色物相--RO相.RO相的物量仅次C2S是转炉渣的基本物相.钢渣中未溶解或过饱和析出的CaO称为自由氧化钙,它是影响钢渣稳定性的重要物相.转炉渣特点:①FeO含量高②残留的石灰(自由氧化钙)电炉炼钢过程中精炼方法和所炼钢种的不同产生的渣也不同,主要可分为电炉溶化期和氧化精炼期发生的氧化渣以及还原精炼期和钢包精炼产生的还原渣.氧化渣由于吹氧时产生,氧化铁较多.还原渣中CaO和S较多.4.2炉渣处理技术4.2.1高炉渣处理技术(1)高炉渣用不同的处理方法可以得到四种产品:缓冷高炉渣膨化和泡沫高炉渣:与缓冷渣的区别在于其相对高的孔隙度和低的体积密度.球状高炉渣:冷却速度越快,玻璃相越多,结晶越少.粒状高炉渣:其水硬性很适合作水泥的添加剂.(2)我国高炉渣水淬处理方法:①Ocp法:滤渣法②Rasa法:搅拌槽法特点:冲渣水闭路循环,渣速为6t/min时,补充水量为5.08m3/min,约占冲渣水量的9%.水淬后的渣浆用管道输送到离高炉较远的地方脱水.渣水比为1:10,渣浆及渣浆输送管道易磨损,渣泵寿命1年到1年半,中级泵寿命约为4年,排泥泵约1.5年,渣浆管道约为2年.耗电量较多不能完全避免浮渣的产品,处理较为复杂③Tyna法:粒化轮法工艺过程:高炉渣由渣沟流下,落到有一定高差的粒化轮上,当渣粒和粒化轮相碰时,因机械作用使熔渣粒化,被粒化的渣粒在短时间内被喷水冷却,渣与水一起落入脱水转鼓.装有水渣混合物的滤斗,在转动过程中逐步脱水,当达到安装位置的上部时,过滤脱水基本结束,渣粒落入导向漏斗,由外部皮带机运至渣场.脱出的水进入转鼓下方的上水槽,通过溢流管流入下水槽.溢流口保证上水槽的水位使转鼓下部浸入水中一定深度,以便继续冷却转鼓.下水槽设计有水位计和冲渣水泵,冲渣水泵将下水槽的水往粒化轮上下的喷水口供冷却、粒化熔渣用.补充水维持下水槽的水位.下水槽沉积的残渣有一套气动提升装置使其返回转鼓脱水器,减少其对冲渣泵的磨损.技术指标:表4-6特点:a.运行安全b.作业率高c.脱水转鼓小巧灵活d.循环水量小、动力消耗少e.粒化轮渣含水量少f.装置占地面积小④INBA法:是高炉熔渣经水淬粒化--脱水--运输全系统的循环.粒化过程:熔炼通过渣道流至喷水箱上方,在水流作用下粒化,然后水渣经过水渣通道到脱水转鼓脱水.当粒化水与熔渣接触时,渣流被破碎成片状和线状,进一步沿水渣通道前进,变成渣滴.在水渣通道上只有少部分渣被粒化,多数在撞击到接收仓的挡板时或者落入接收仓后才完全粒化.只有部分水流是用来粒化高炉渣的,从喷水箱喷出的水流有一部分用来冷却水渣通道的耐磨保护板.粒化槽的作用:槽中有一定量的水,为粒化过程提供补充水.炉渣在粒化槽中湍流水的作用下比在水渣通道上粒化快.被喷水推进粒化槽内的炉渣与粒化槽中水的热交换过程也被强化.高炉渣中含有1%~2%的硫,硫在渣中的存在形式主要是CaS.粒化过程中高温的高炉渣与水和空气发生反应,释放出H2S和SO2气体.CaS+H2O=H2S+CaOCaS+3/2O2=SO2+CaO采用冷水冲渣加上蒸汽冷凝系统可以减少H2S的排放.4.2.2钢渣的处理工艺钢渣中自由氧化钙的存在不利于钢渣的利用.钢渣破碎(热拔、盘泼水冷、水淬、风淬等)→与水作用使氧化钙转变为氢氧化钙→钢渣处理间进行破碎、筛分、磁选等工艺处理,回收铁粒.钢渣"焖渣"处理工艺及设备①首钢钢渣处理工艺及设备②鞍钢钢渣加工工艺及设备③武钢钢渣加工工艺及设备④唐钢钢渣加工工艺及设备盘泼水冷(ISC法)浅盘水淬法的优点:用水强制快速冷却,处理时间短整个过程采用喷水和水池浸泡,减少粉尘对环境污染改变了渣的稳定性减少分段破碎、筛分加工工序采用分段水冷却处理、蒸汽可自由扩散,操作安全整个处理工序紧凑,劳动条件好.缺点:产生蒸汽量较多,蒸汽对厂房设备有影响,对起重机寿命有影响.钢渣水淬工艺指熔融的钢渣在流出、下降过程中,被压力水分割、击碎.再加上熔渣遇水急冷收缩产生应力集中而破裂,使熔渣粒化.工艺特点:用压力水粒化液态钢渣,既能满足在瞬间快速排渣,又能实现加工渣粒产品的目的.工艺形成:渣罐倾翻池内水淬工艺渣罐孔流沟内水淬工艺直接水淬工艺不论采用何种工艺形式,其流程基本相同:液态钢渣→压力水粒化器水淬钢渣→水淬集渣池→抓斗抓出→送往用户关于钢渣水淬产生中的爆炸问题物理现象引起"爆炸"的成因均是因大量的高温液态熔渣(成固融状态)把水覆盖包住,产生局部过热高温区,形成"封闭系统",水迅速汽化变成过热饱和蒸汽,体积急速膨胀,甚至可以达到几千倍,一旦内部压力达到冲破"封闭系统"阻力的临界压力时,瞬间以冲击波的形式将能量放出,形成"爆炸".消除"爆炸":钢渣水淬中"水"要限制液态钢渣既能深入水幕之中,而又不超过水幕之外,在水力集中点上把钢渣击碎、粒化,使之不形成局部过热高温区,就可以消除"爆炸"现象和事故发生.钢渣水淬工艺设计生产要点a.钢渣具有良好的流动性是实现钢渣水淬的前提.b.保证供水是防止和消除"爆炸"的关键.c.有效地控制渣流量是防止"爆炸"的重要手段.d.严格操作水淬渣的用途a.因急冷,潜在较多的内孔,并抑制了C2S的晶型转变及C2S分解,使其性能稳定.b.呈颗粒状、粒度均匀、无粉尘、不需要再加工,产品质量好,为综合利用提供了非常方便的条件.c.烧结料层透气性好,显著提高了烧结矿强度及烧结机产量.d.制造水泥加工简便、强度高、性能稳定e.生产农用肥,磷、钙等有益成分容易被植物所吸收f.既可以代替河沙又可用于喷砂除锈g.既可筑路又可方便回收钢锭水淬工艺的特点a.简化了工艺b.炼钢排渣速度快c.钢渣水淬工艺要求水淬点尽量靠近排渣点,因而其工艺环节紧凑,占地面积小.d.基建投资省、运行成本低e.水淬钢渣质量好,利用价值高,可满足多种途径利用钢渣的要求,经济效益好.钢渣水淬工艺生存条件a.具有掌握"钢渣水淬工艺"生产的技术力量b.钢渣性能好c.有用户要求水淬钢渣可以用于制作渣砖、水泥,也可以作烧结矿添加剂,在有此类需求的情况下,水淬钢渣就有市场.(4)辊筒--水池热淬法操作过程:从炉内放出的液态渣通过渣罐倒入安装在对辊上方的中间罐,钢渣从中间罐下口按一定速度流到对辊之间,由于对辊旋转,形成薄层渣,并逐渐落入水池中急冷.有的采用单辊式.(5)风淬法①经风淬而形成微粒的转炉渣,可做建筑材料②工艺流程:前处理段、风淬段、热回收段、后处理段③优点:处理钢渣的同时,可回收钢渣显热的41%.这种处理方法液态钢渣不与水接触,无爆炸危险,整个过程在罩式锅炉内,操作环境好;排出的热空气和热渣的热量还可以进一步回收.④工艺参数a.工作压力:0.35~0.6MPa(压缩空气)b.耗气量:35m3/t渣(标态)c.处理能力:2~2.5t/mind.对钢渣流动性的要求:能倒入中间包,并能从中间包流出即可.⑤主要设备及构筑物a.风淬钢渣平台及倾翻装置,220-Ⅱ-Ⅰ型渣罐车的渣罐倾翻传动装置b.压缩空气管网及自动控制系统c.粒化器,外形尺寸:650mm*360mm*120mm,布有φ8mm、φ10mm的27个喷吹孔d.中间包,11m3渣罐e.固定渣罐座f.10t桥式抓斗起重机,1.5m3抓斗g.粒化钢渣冷却池14.5m*6m*4.2mh.水幕系统⑥特点a.技术成熟、工艺简单、投资少b.占场地小,同时需水量少,完全做到循环使用不外排c.粒化彻底、处理能力大d.节约渣罐、经济效应明显(6)钢渣粉化处理粉化方式:自然老化、温水老化及蒸汽老化自然老化:利用雨水、空气中的水分或人工洒水对钢渣进行自然水和,需较大的渣场,处理时间约2年.温水老化:处理时间1周,设备成本高,微粒成分偏析蒸汽老化:2天(7)选择钢渣处理方法的原则①处理能力大②处理后的成品状态适合于应用③处理后的成品应用效果好,经济效益高④生产工艺流程和设备简单⑤安全易行⑥处理成本低4.3炉渣的资源化途径与存在的问题4.3.1高炉渣利用途径(1)粒化高炉渣做水泥混合材(2)粒化高炉渣矿粉做水泥和混凝土掺和料(3)粒化高炉渣做砖(4)高炉渣做硅肥(5)缓冷渣做混凝土骨料、道路材料(6)膨胀矿渣珠做混凝土轻骨料(7)做矿渣棉、铸石、微晶玻璃材料4.3.2钢渣利用途径(1)钢渣利用途径:做水泥、做砖和砌块、作炼铁烧结矿原料、道路基层材料,配烧水泥熟料等.(2)钢渣的厂内循环再利用和冶金功能:A.用作烧结矿溶剂:(代替石灰石等)优点:①提高烧结矿强度,改善烧结矿质量②有利于提高烧结矿产量③有利于降低燃料消耗④有利于降低烧结矿的生产成本B.钢渣用作高炉溶剂优点:①提高铁水含锰量,在某些特定条件下还能富集钒、铌等有益元素,提高了资源综合利用程度②利用钢渣中的铁,取代部分铁矿石,降低了生产成本③代替石灰石,减少碳酸盐分解热,有利于降低焦比④钢渣中的MnO、MgO有利于改善高炉渣的流动性(3)筑路和建筑材料A.建筑材料:降低膨胀性B.铺筑道路优点:①防滑性好,不易开裂、拉裂(钢渣沥青路面)②承重层变形小,道路工作寿命长(轮碾试验)③抗冻解冻性,适应寒冷气候开放道路的使用(4)钢渣用于农业钢渣是一种以钙、硅为主含有多种成分的具有速效又有后劲的复合矿物质肥料.钢渣磷肥对酸性、中性和碱性土壤都有用,同时渣中丰富的CaO和SiO2等也有不同程度的肥效.(5)钢渣作水泥由于C2S的含量较多,水泥的后期强度持续增长优点:良好的耐磨性、耐腐蚀性、抗冻融性、水化热低、收缩率小等一系列特点.不足:水泥细度难以保证,细度不够影响水泥早期强度,水泥性能不稳定,尽量减少水泥中的MgO的含量.(6)钢铁渣作水泥的生态意义①水泥的制造过程采用石灰石配烧熟料,在高温下分解为CaO和CO2,直接参与反应的是CaO,而CO2排放到大气中,同时带走大量的热能,水泥的生产需要能耗大量的能源.能源的巨大消耗意味着大量CO2的排放因此在水泥生产中应愈来愈多地使用其他有水硬性能的原材料,至今为止最重要的是钢铁渣作为水泥的部分替代原料用钢铁渣配料则无CaCO3的分解,也不存在CO2污染大气现象,对水泥工业节能降耗、保护环境都有重要作用.(7)钢渣资源化所受的限制①CaO和MgO的存在使钢渣的体积不稳定②CaSiO4由α相向γ相的转变使钢渣容易粉化③其中氟和重金属有被雨水、浸出污染环境的危险④铁氧化物含量较高⑤与其他天然材料的市场竞争⑥钢渣直接返回冶金流程中再利用时磷会逐渐富集到铁中⑦某些含有有价元素如Cr、V等的钢渣还没有很好地开发利用(8)其他利用途径如果能除去钢渣中的P2O5,其余成分皆可作为炼钢溶剂循环使用.转炉渣在缓慢冷却凝固时,其中所含有的P2O5大部分固溶于初晶相Ca2SiO4-Ca3(PO4)2中,渣炉渣中的磷有98%进入初晶相Ca2SiO4-Ca3(PO4)2中.将转炉渣用碳质还原剂进行还原,可以将炉渣中的Fe、Mn、V、P等元素还原得到碳饱和铁,炉渣冷却后可回收铁粒.脱出了Fe、Mn、V、P等元素的转炉渣则主要含有CaO、SiO2、MgO等成分,很适合作冶金熔剂或其他材料.还原过程可以在转炉出渣时进行,利用高温炉渣的潜热,可以减少能量消耗.转炉渣高温碳热还原,不需添加任何溶剂,金属和氧化物容易分离,除磷彻底,如果在热态下进行,还可以充分利用转炉渣的热能,不失为转炉渣资源化的一个新途径.4.4少渣冶炼钢渣量增加的解决方法:减少钢渣的发生量促进钢渣的有效利用4.4.1日本几个钢铁公司的少渣冶炼工艺(1)新日铁的少渣冶炼工艺A.转炉双联法:一座转炉专用于脱磷,另一座用来脱碳B.同炉出铁排渣MSN空间完美搬家到新浪博客!。
高炉渣干法粒化处理工艺流程
高炉渣干法粒化处理工艺流程As a researcher in the field of metallurgy, I have gained valuable insights into the process of granulation of blast furnace slag using the dry method. This operation is crucial in the steelmaking industry as it helps to transform the waste slag into a valuable product that can be used in various construction applications. The granulation process involves cooling the molten slag rapidly to form granules, which enhances its cementitious properties and makes it easier to handle and transport.作为冶金领域的研究人员，我对利用干法处理高炉渣进行颗粒化的过程获得了宝贵的见解。
这项工作对于钢铁行业至关重要，因为它有助于将废渣转化为可在各种建筑应用中使用的有价值产品。
颗粒化过程涉及将熔融渣迅速冷却以形成颗粒，增强其胶凝性能，使其更易于处理和运输。
One of the key challenges in implementing a dry granulation process for blast furnace slag lies in achieving the desired granule size distribution and quality. This requires precise control of the cooling rate and other parameters during the granulation process to ensure consistent and reliable results. Additionally, the choice of granulationequipment and technology can significantly impact the efficiency and effectiveness of the process, making it essential to select the most suitable options for the specific requirements of the operation.实施高炉渣干法颗粒化工艺的关键挑战之一在于实现期望的颗粒尺寸分布和质量。
高炉渣干式离心粒化实验研究
摘 要 针对水冷高 炉渣耗水量大 、能量未 回收 、污染重 等问题 ，进行 了高炉 渣干式离心 粒
化实验研究。结果表 明： （ ）高炉渣的玻璃体含 量均在 ９ ％ 以上 ，可 以作 为水泥原 料使用 ； １ ５
（ ）渣温度 高、流 量小 、粒化 盘 直 径 大 。粒 化后 渣粒 越 小 ，粒 化理 想 时 ，８％ 渣粒 径 ＜ ２ ８
４７ｒ ．５ ｍ；（ ）粒化盘的表面特性影 响其粒化效果 。其表面光洁度越高 ，渣 粒的粒径越小且 均 ａ ３ 匀 ，粒 化后 的渣粒越接近于球形 ；粗糙 的粒化盘 易拉 出玻璃丝 。
关键词
高炉渣
干式粒化
转盘
光洁度
Ｅｘ ｒ ｍｅ ｔ ｌｓ ｕ ｎ ｙ ｃ ｎｔ ｉｕ ａ ｒ ｎ ａ ｉ ｎ ｐｅ ｉ ｎ ａ ｔ ｄｙ ｏ ｄｒ ｅ ｒ ｆ ｇ ｌｇ ａ ｕｌ ｔｏ ｆ ｒ ｂ ａ ｔｆ ｒ ｃ ｌ ｇ ｏ ｌ ｓ ｕ ｎａ ｅ ｓａ
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量 下粒 化 的炉 渣 ，大于 ４７ ｍ 的要 少 １． ％ ； ．５ ｍ ６９
高炉熔渣处理及资源化利用技术概述
第11卷第5期中国水运V ol.11N o.52011年5月Chi na W at er Trans port M ay 2011收稿日期：3作者简介：朱文渊（），男，武汉都市环保工程技术股份有限公司工程师。
高炉熔渣处理及资源化利用技术概述朱文渊（武汉都市环保工程技术股份有限公司，湖北武汉430071）摘要：文中针对钢铁企业高炉渣的处理及资源化利用技术进行了概述。
首先介绍了高炉熔渣的物性，然后概述了目前高炉渣处理及资源化利用的现状，并分析了其存在的问题，接着介绍了目前国外高炉渣处理及资源化利用的新技术，最后提出了高炉渣处理及资源化利用的工艺技术路线及发展趋势。
关键词：高炉渣；粒化；热能回收中图分类号：X 705文献标识码：A 文章编号：1006-7973（2011）05-0107-03一、引言高炉渣是冶炼生铁时从高炉中排出的一种熔融状态的废渣，其从高炉中排出的温度在1450~1650℃。
2010年我国生铁产量5.9亿吨，按平均每吨生铁产生0.35t 渣来计算[1]，高炉渣产量为2.065亿吨。
由于高炉熔渣温度高，产量很大，如果得不到合理的处理和利用，不但是对二次能源及资源的极大浪费，而且还会对环境造成很大的污染，国内外都在对高炉渣的处理及资源化利用进行研究。
二、高炉熔渣的物性1．成分高炉渣主要成分为CaO 、SiO 2和Al 2O 3，另外含有少量的MgO 、FeO 和一些硫化物如CaS 、Mn S 和FeS [2]。
碱度（CaO/SiO 2）大于1的高炉渣具有基本的水泥质特性（潜在的水硬活性），同时也可能具有一些火山灰质特性（与生石灰反应）。
2．温度及热焓高炉出口熔渣温度约为1450~1650℃。
1500℃时，高炉渣理论焓为1606.21kJ /k g ，约合54.8k g 的标准煤。
3．粘度普通高温熔渣粘度为0.2~0.6PaS ，熔化性温度为1250~1400℃[3]。
熔渣粘度随温度的降低缓慢增加，大约1320℃时开始出现凝固相后，熔渣粘度急剧增加。
炉渣综合实施方案
炉渣综合实施方案一、背景分析炉渣是指在冶炼过程中产生的废渣，通常包括矿渣、炉渣和钢渣等。
炉渣的大量堆积不仅占用土地资源，还对环境造成了一定的污染。
因此，对炉渣的综合利用已成为当前冶金行业和环保领域的重要课题。
二、炉渣综合利用的意义1. 资源化利用：炉渣中含有大量的铁、钙、镁等有价值的矿物质，可以通过合理的技术手段进行回收和利用，实现资源化利用。
2. 环境保护：炉渣的堆放和处理会对土壤和水体造成一定的污染，而炉渣的综合利用可以减少对环境的影响，降低污染物的排放。
3. 经济效益：通过对炉渣的综合利用，不仅可以降低企业的生产成本，还可以获得一定的经济效益，提高企业的竞争力。
三、炉渣综合利用的技术方案1. 磁选分离技术：利用磁选机对炉渣进行磁选分离，将其中的铁矿物质进行回收利用，同时减少炉渣中的铁含量。
2. 粉磨技术：将炉渣进行粉磨处理，降低颗粒度，增加其活性，提高其利用价值。
3. 水泥生产技术：将炉渣与适量的石膏、石灰等原料混合，通过水泥生产工艺，生产出高性能水泥产品。
4. 砖瓦制造技术：将炉渣与适量的粘土、石灰等原料混合，通过成型、烧结等工艺，生产出砖瓦等建筑材料。
四、炉渣综合利用的实施步骤1. 炉渣的收集：对生产过程中产生的炉渣进行分类、收集，并进行初步的处理。
2. 技术方案的选择：根据炉渣的性质和用途，选择合适的技术方案进行综合利用。
3. 设备的采购与安装：根据技术方案的要求，购置相应的设备，并进行安装调试。
4. 生产实施：按照技术方案和操作规程，进行炉渣的综合利用生产。
5. 产品销售与应用：将生产出的产品进行销售，应用于建筑、水泥、道路等领域。
五、炉渣综合利用的前景展望炉渣的综合利用是一个系统工程，涉及技术、经济、环保等多个方面，需要政府、企业、科研机构等多方合作。
随着我国工业化进程的加快和环保意识的提高，炉渣综合利用必将成为未来的发展趋势，为推动循环经济、减少资源浪费、保护环境做出贡献。
六、结语炉渣的综合利用是一个重要的环保课题，也是一个具有巨大经济潜力的领域。
高炉渣与转炉渣综合利用汇总
高炉渣与转炉渣综合利用摘要：转炉炼钢过程中的主要副产品是转炉渣，目前我国转炉渣的利用率仅为10%。
为提高转炉渣的利用率，应按照分析成分、制定利用方案、综合处理、分级利用 4 个主要步骤，根据当地的实际情况，建立不同适应性的阶梯利用方式，以实现最好的社会效益、环境效益和经济效益。
介绍了当前国内外高炉渣综合回收与利用现状，对比分析了高炉渣各种处理工艺的优点和不足，展望了高炉渣回收与利用的发展趋势。
关键词：普通高炉渣；含钛高炉渣；综合利用转炉渣；综合处理；利用；分析1高炉渣处理工艺与综合利用高炉渣是冶炼生铁过程中从高炉中排出的副产品，是我国现阶段最主要的冶炼废渣。
在20世纪70年代以前，一直作为工业废弃物堆放。
随着钢铁工业的发展，各种高炉渣的堆积量日益增大，高炉渣的堆积不仅对环境造成了严重污染，也是一种资源的严重浪费，随着世界范围资源的日益贫乏，对高炉渣进行综合利用，变废为宝已刻不容缓。
1.1高炉渣的化学成分高炉渣有普通高炉渣和含钛高炉渣。
普通高炉渣的化学成分与普通硅酸盐水泥类似，主要为CaO、MgO、SiO2、Al2O3和MnO。
含钛高炉渣中除含有上述物质外，还含有大量的TiO2。
见表1表 1 高炉渣的化学成分高炉渣的处理工艺可分为水淬粒化工艺、干式粒化工艺和化学粒化工艺。
在我国工业生产中，主要以水淬粒化工艺作为高炉渣的处理工艺，但水渣处理工艺存在以下问题 : 新水消耗量大、熔渣余热没有回收、系统维护工作量大、冲渣产生的二氧化硫和硫化氢等气态硫化物带来空气污染。
粉磨时，水渣必须烘干，要消耗大量能源。
因此，利用干法将高炉渣粒化作为水泥原料，同时高效利用炉渣显热，减少对环境的污染，是高炉渣处理的发展趋势。
1.2国内外高炉渣处理工艺概况1.2.1 水淬粒化工艺水淬粒化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:底滤法、因巴法、图拉法、拉萨法等。
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离心法
可靠性差、处理能力小、 占地面积大 热回收率和粒化渣的质量 都可满足要求
风淬法
动力消耗大，设备庞大复 杂、占地面积大、投资和 运行费用高
二、前期实验研究进展
前期实验研究开展工作
实验装置的设计和建立 熔渣破碎技术实验研究
显热回收技术实验研究
实验装置建立
1、液态高炉渣破碎实验装置 主要用途： 熔化高炉渣并开展破碎实验。 设计特点： ①可将高炉渣加热至1600℃； ②可精确控制熔渣温度； ③可控制坩埚内熔渣的排放和流量； ④可开展离心和射流破碎液态高炉渣实验。 国内已有同类实验装置尚无法做到② ③。
清华大学－天素投资节能减排联合研发中心 北京天素阳光低碳技术有限公司
二〇一一年十月
一、技术研究背景
液态高炉渣的显热资源
高炉出渣温度≈1500℃
每吨液态高炉渣蕴含显热约1540MJ， 折合标煤53kg （注：按冷却至300 ℃）
2010年中国生铁产量5.9亿吨， 按生产每吨生铁出渣0.35吨计算 2010年中国高炉炼铁产渣约2亿吨 高炉渣显热资源量折合标煤1060万吨
液态高炉渣破碎技术实验研究
a. 能量利用率高 b. 大流量时熔渣 分层，减弱破 碎效果 c. 不适合大型化 d. 可靠性差
液态高炉渣破碎技术实验研究
脉冲射流破碎
↘ 节约射流工 质 ↘ 有效减少渣 棉生成 ↘ 减小气流携 带熔渣颗粒 的距离，装 置更为紧凑
液态高炉渣破碎技术实验研究
1. 冲击力强， 破碎效果好 2. 水耗量小 3. 冲击面小 4. 穿透力强
37kw
卷扬机
5t，30kw
清华大学－天素投资节能减排联合研发中心 北京天素阳光低碳技术有限公司
二〇一一年十月
中试实验目标
粒化渣粒径不大于5mm 粒化渣非晶态含量>95% 热回收率>70% 可长期稳定运行 自身动力消耗不超过其自身产汽量的40%
中试装置的组成
液态高炉渣引流装置
将高炉排出的液态高炉渣引流到中试装置中
液态高炉渣破碎装置
将从高炉排出的液态高炉渣流破碎为小液滴
液态高炉渣急冷凝固装置
急冷凝固
①降低动力 消耗
显热回收
①降低动力 消耗 ②平均换热 温度低
②降低熔渣 热量损失
③渣棉生成 量控制和渣 棉处理
②冷却时间 极短，空间 有限，换热 量大
③防止熔渣 重新粘结
干法粒化及显热回收技术发展现状
技 术 分 类
干法粒化及显热回收技术发展现状
典 型 技 术 优 缺 点
能量利用率高、粒径均匀
液态高炉渣破碎实验装置
实验装置建立
2、固定床气固换热实验装置 主要用途：固定床气固换热特性
实验装置建立
3、流化床换热实验装置 主要用途： 流化床换热特性研究
实验装置建立
4、余热锅炉受热面磨损、积灰结渣实验台 主要用途： 研究余热锅炉受热面磨损和积灰结渣机理
液态高炉渣破碎技术实验研究
1、耗水量大，处理一吨渣用水量可高达5～10t， 处理每吨渣要蒸发消耗新水1吨左右。 2、产生大量的H2S和SOx造成二次污染。 3、高炉熔渣的大量显热没有得到回收。 4、水淬渣含水率高，用作水泥原料仍需耗 3 • 节水 • 热回收率高
• 自身能耗低，具有较高经济性 • 处理后的渣玻璃体含量满足大量用于建 材工业的要求
液态高炉渣破碎技术实验研究
总结： 1. 采用不同的破碎方法获得的高炉渣颗粒粒径都 能达到5mm以下。 2. 渣粒规则程度和均匀性——射流破碎>离心破碎。 3. 凝固后的高炉渣颗粒的非晶态含量经XRD测定 都能达到90%以上。 4. 能量利用率——离心破碎>高压水射流破碎>脉 冲气体射流破碎>连续气体射流破碎。 5. 都需采取技术手段抑制渣棉的生成。 6. 可靠性、设备紧凑性——射流破碎>离心破碎。 7. 大型化潜力——射流破碎>离心破碎。
将破碎为小液滴的液态高炉渣快速冷却凝固
高炉渣显热回收装置
回收高炉渣的显热并产生蒸汽
冷却后粒化渣的储存与转运装置
液态高炉渣破碎装置原理
一次破碎 小流量 超临界高 压水射流 二次破碎 脉冲饱和 蒸汽射流 （2.5MPa） 熔渣飞散 水平转鼓
•降低能耗、节约用水 •增强粒化效果和飞散效果 •防止熔渣重新粘连
高炉渣的处理方法及用途
干渣
水淬渣 膨珠 渣棉
• 自然冷却，形成坚硬的块渣 • 用作建筑材料骨料 •水淬为主要处理方式，玻璃体含量大于95% •大量用作生产水泥原料 • 熔渣遇水后膨胀成珠 • 用作隔热材料和轻质建筑材料骨料 • 压缩空气或蒸汽射流高速冲击高炉渣获得
• 用作保温材料
水淬法的主要缺点
高压水射流破碎
液态高炉渣破碎技术实验研究
蒸汽射流
1、利用低温余热 产生的饱和蒸汽 破碎高炉渣，工 质廉价、易获得
2、破碎设 备相对简单
液态高炉渣破碎技术实验研究
气固两相射流
1、可提高射流的密度， 增强射流的冲击能力， 降低破碎能耗，兼具 高密度射流和低密度 射流的特点 2、系统相对复杂，管 路易磨损
三、中试方案简介
制造
设计
实验 安装
中试实验任务
1、检验中试装置大规模粒化液态高炉渣的能力 2、掌握液态高炉渣破碎的内在规律和特点 3、检验中试装置回收液态高炉渣显热的能力
4、检验工艺设备长期运行的可靠性
中试装置处理能力
每小时处理液态高炉渣24t 可基本满足500m3高炉的熔渣处理需要 设计蒸发量为 每小时产生2.5MPa的饱和蒸汽12吨 占地面积 15 ×30m
<64m3/min 22.5t/h 2.5t/h
备注
直接采用显热回收 所产生的饱和蒸汽 无蒸汽时替代蒸汽 用于高炉渣破碎 显热回收装置使用 其它用途
压缩空气 0.8MPa 软化水 非软化水
电
300~700kw
中试装置主要动力设备
设备 规格 数量 2 2 1 1 1 1 用途
产生压缩空气 产生高压水射流 显热回收装置给 水 流化床引凤 流化床流化风 提升热渣斗
余热锅炉－冷却鼓泡流化床排出热风
• 设置有分离器、过热器、省煤器、引风机等
中试装置系统流程
锅筒 除氧器 锅炉给水处理
高温液态熔渣
分离器
过热器 移动床
省煤器 冷渣仓
除尘器
引风机
烟囱
破碎装置
流化床
流化风机
高炉渣 超临界水
水 汽水混合物
饱和蒸汽 过热蒸汽
压缩空气 热风
中试装置的动力消耗
品种 蒸汽 参数 2.5MPa饱和蒸汽 设计容量 <5t/h
4
液态高炉渣粒化及显热回收过程
熔渣破碎
将高炉熔渣 流破碎为小 液滴
要求节水、 能耗低、液 滴直径小而 均匀
急冷凝固
将小液滴快 速冷却为固 体颗粒，回 收其热量
要求能耗低， 保证凝固后 玻璃体含量 95%以上
显热回收
回收固态渣 显热
要求能耗低， 排渣温度低， 热回收率高
技术开发难点
熔渣破碎
①降低动力 消耗
高炉渣的显热回收设备
鼓泡流化床－急冷凝固液态高炉渣
• 低流化风量，降低动力消耗 • 换热以埋管换热为主，将高炉渣冷却至700℃左右
移动床－冷却固体高炉渣颗粒
• 渣粒依靠重力向下流动与管束换热，动力消耗低 • 冷却流化床排出的高炉渣颗粒，冷却到200℃左右
• 用渣斗机械提升高炉渣颗粒，从移动床顶部进入
螺杆空气 螺杆式，排气量34m3/h，排气压 力0.8MPa，185kw，风冷 压缩机 流量3t/h，压力30MPa，30kw 柱塞泵 给水泵 引风机
给水压力3MPa，流量15m3/h， 45kw
压头2160Pa，风量7000Nm3/h， 7.5kw
流化风机 压头10000Pa，风量6440Nm3/h，
液态高炉渣的急冷凝固
• 目的：①保证粒化渣内非晶态物质含量。 ②防止破碎后的熔渣重新粘聚。 ③回收高炉渣的部分显热，加热工质。 • 设备：鼓泡流化床 ①流化床四壁敷设水冷壁，吸收熔 渣辐射热。 ②流化床床层内布置埋管换热面， 利用埋管换热的换热系数大的优点快速 冷却高炉渣颗粒。 ③流化风与高炉渣之间换热。