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2022
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08
高爐渣粒化及熱量回收工藝
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，高爐渣粒化及熱量回收需要解決的問(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。現(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
該工藝由爐渣粒化滾筒、反射屏、熱管換熱器、粒化渣排放控制裝置、粒化渣輸送皮帶、供水系統(tǒng)（必要時(shí)應(yīng)有粒化滾筒循環(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)粒化滾筒，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)閉粒化渣排放控制裝置，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)的粒化渣通過(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)粒化渣存留量，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，粒化渣排放口處于打開(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)粒化渣排放口自動(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)。
高爐煉鐵
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