爆炸法渣处理工艺方法及装置与流程

本发明属于冶金渣粒化及渣处理过程，具体涉及一种冶金液态炉渣粒化方法及其余热利用工艺及装置。

背景技术：

我国每年产生大量的冶金炉渣，现有或已试验及准备试验的渣处理方法主要有水淬法、风淬法、机械粒化加风或加水粒化法。水淬法主要有拉萨法（RASA）、INBA法、轮法、明特法、沉淀池、泡渣法、热泼法、热焖法等多种，这些方法归结起来都采用的是水淬水冷工艺，采用喷水或入水方式粒化冷却渣，渣热全部进入水中，由于水的焓热低，耗水量都较大，一般渣水比在1：6-12左右，同时水淬法最大的问题是高炉渣的显热资源没利用，大量热资源白白浪费，耗水量大、污染环境。

风淬法靠高压风冷却渣，由于风的比热低，靠外输入动力能进行炉渣粒化，其需要的风量及风机功率都较大，风量大则设备大、能耗高，经济效益差，同时污染环境，难以推广应用。而机械粒化加风或加水粒化工艺还处于理论研究、试验阶段，目前还有很多关键技术问题需要解决，短期内难于有突破性进展。

目前渣余热利用率很低，所谓的利用就是部分北方钢铁企业在高炉渣水淬冷却过程中产生的热水用于冬季取暖，由于受到供热区域、流量等条件的限制，现渣热能利用率不足3%。而且春、夏、秋三个季节不能使用，大量热通过风机或外排水排掉，既污染环境又浪费能源。

目前国内外炉渣显热利用的研究专利不少，方法也很多。在密闭容器内利用水的汽化及过热过程带走渣热的理论是本人国内外首次提出的，尽管目前专利市场也有不少类似该原理、方法的专利，但都是一种侵权行为。申请号200710157873申请了一种《高炉渣处理及渣热能利用方法及实施装置》；申请号200810229364申请了一种《蒸汽循环法高炉渣热能利用及渣处理实施装置》，申请号201510557647.9申请了一种《锅炉汽水循环法渣处理工艺》，申请号201510557648.3申请了一种《过热蒸汽循环法渣处理工艺》，该几个专利其核心都是采用水淬水冷工艺，利用水的汽化及蒸汽过热过程冷却渣，靠密闭容器内渣的水淬产生蒸汽，蒸汽输出进行热利用，上述几个专利归结起来都是采用的蒸汽法渣处理理论，所不同的是几种方法工艺过程、装置有差异，产生的蒸汽性质质量不同而已。

新的爆炸法渣处理工艺方法及装置就是根据生产中经常发生的渣入水中发生爆炸的这一现象，将这一现象原理及部分装置结构应用到新的渣处理工艺当中，利用其爆炸过程进行渣处理、热利用，靠水的汽化及蒸汽的过热过程冷却渣，直接输出高温渣、蒸汽，渣、蒸汽输出后进行热利用。新的爆炸法渣粒化工艺方法将蒸汽法渣处理工艺原理与爆炸法渣处理工艺原理相结合，利用渣入水的爆炸过程进行渣处理热利用，靠水的汽化及蒸汽的过热过程冷却渣，直接输出高温渣和蒸汽，渣、蒸汽输出换热后进行热利用。该工艺一套装置在实现渣粒化的同时实现换热过程，可实现高值蒸汽输出，具有独特的工艺技术方法，该方法目前国内外还没有相关资料报道，属于一种全新的渣粒化及热利用方法及装置。

关于存在爆炸能粒化及换热现象的描述：

我们知道炉渣水淬粒化过程本身就存在爆炸能的，这部分能量是很大的，如果我们能利用水淬产生蒸汽的爆炸能进行炉渣粒化及换热过程，那么将大大简化并缩短炉渣粒化和换热的设备、工艺，减少或取消渣粒化过程中不必要的外能量输入，避免靠另加机械粒化装置等外能输入粒化带来的一系列问题。

我在某炼铁厂高炉上班时，亲临一个这样的实例，下雨天高炉渣罐内淋进5-10kg左右的水，炉前工出渣后才发现，但已来不及，炉前工都知道罐中有水会产生爆炸，都迅速躲避，待渣入罐后“咚”的一声响，发生了爆炸，先进去的炉渣迅速被粒化抛向空中，抛出有10米高，事后我特意捡了点渣，还特意破碎了二粒渣看了看粒化的效果，看后发现渣粒化效果很好，与水淬渣区别不大。

这一过程可以简单描述为：水少渣多，渣入水中，渣遇水水淬粒化产生大量蒸汽，蒸汽在有限爆炸空间内迅速膨胀形成爆炸（生产也有叫水爆、汽爆），爆炸能将渣进一步粒化并推出罐外；其换热过程是，渣在罐内时是利用水汽化及蒸汽过热过程进行换热，罐外时是靠空冷换热；渣破碎粒化是靠水淬及爆炸过程实现的。具体的说渣水淬过程是存在蒸汽膨胀爆炸能的，如能利用爆炸能进行渣处理及换热过程，则可实现渣处理同时换热，利用爆炸过程形成高压，可实现迅速换热，提高了换热速率。

新的爆炸法渣粒化工艺就是模拟渣入水中发生爆炸的这一实际现象，利用这一现象原理进行渣处理及热利用，靠水的汽化及蒸汽的过热过程冷却渣，直接输出高温渣、蒸汽，渣、蒸汽输出后进行热利用。

新的爆炸法渣粒化及热利用工艺方法主要创新点是：

新的爆炸法渣粒化及热利用工艺方法就是根据生产中经常发生的渣入水中发生爆炸的这一现象，利用爆炸过程进行渣处理、热利用，靠水的汽化及蒸汽的过热过程冷却渣，直接输出高温渣、蒸汽，渣、蒸汽输出后进行热利用，采用爆炸法、利用渣入水的爆炸过程进行渣处理热利用目前没有发现相关资料报道，属于独创发明，该发明的主要创新点是：

a、将渣入水中发生爆炸的这一现象原理及部分装置应用到新的渣处理工艺当中，将蒸汽法渣处理工艺原理与渣入水中发生爆炸的这一实际现象原理相结合，利用渣入水的爆炸过程进行渣处理热利用，利用蒸汽法渣处理工艺原理的在密闭容器内进行渣处理，靠水的汽化及蒸汽的过热过程冷却渣，靠蒸汽带走渣热，直接输出高温渣、蒸汽，渣、蒸汽输出换热后进行热利用；

b、采用爆炸法渣粒化工艺的难点就是密闭渣处理罐内分步、定量进料问题，新的爆炸法渣粒化工艺方法采用独特的定量给料方法及装置，将连续的高炉生产供料变为满足爆炸法渣处理工艺需求的定量、分步给料，将生产上经常发生的单一爆炸现象过程，变为满足高炉生产工艺需求的连续爆炸渣处理过程，本发明重要的一个创新点就是解决了爆炸罐的定量给料难题，其定量给料装置的作用简单的说相当于左轮手枪的“转轮系统”或自动步枪的供弹“弹夹系统”，通过该 “转轮”、“弹夹”实现了枪弹的连续发射，通过该定量给料装置实现了利用爆炸能进行连续渣处理热利用工艺过程；

c、进一步的说该工艺就是将现场发生爆炸的渣罐经过改进移到新的密闭渣处理装置当中，通过设置定量给料系统装置，将高炉渣的连续供料变为满足爆炸过程需求的分步、定量给料，通过设置定量给水装置，以及进渣与进水的一种协调工作制度，解决了向密闭渣处理罐、爆炸罐内的分步、定量进渣、进水难题，进而实现了利用爆炸过程、爆炸能进行连续渣处理热利用，实现了新的爆炸法渣处理及热利用工艺；

d、新的爆炸法渣处理工艺方法依然采用水为冷却介质，沿用了蒸汽法的水淬蒸汽冷工艺，使整个渣处理过程没有改变渣的性质，不影响渣的后续利用；该工艺利用了蒸汽法渣处理工艺原理，利用了水、蒸汽的比热大，水汽化及蒸汽过热过程吸热多的特点进行渣换热，靠蒸汽带走渣热，因此该方法具有节水、节能、环保等优点；该工艺靠渣入水中利用水淬及爆炸过程进行破碎渣，渣粒化的同时进行换热，靠蒸汽带走渣热，蒸汽、渣输出进行热利用，该工艺的主粒化及换热过程中没有动力输入，也没有运转部件，实现一套系统装置同时满足渣粒化及换热的二个工作过程，因此该工艺装置具有设备简单、节能、生产成本低等优点；

e、新的渣处理工艺方法采用密闭容器内进行渣粒化及换热，直接输出高温渣、蒸汽，渣、蒸汽输出进行热利用，该工艺既可以输出过热蒸汽和高温渣，也可以输出饱和蒸汽、工业乏汽和渣水混合物，既可以产生干渣，也可以产生水渣，一套系统装置实现渣处理、换热等多种工艺需求。

进一步的新的爆炸法渣处理工艺方法是将爆炸法渣处理工艺与蒸汽法工艺原理相结合形成的又一新的工艺方法，该工艺方法具有广泛的实际应用价值。

技术实现要素：

本发明针对现有的冶金渣粒化工艺无法实现热利用，以及现有专利渣粒化过程中靠附加动力设备粒化，能耗高、设备复杂等工艺方法上的不足，提出一种新的炉渣粒化方法及装置。新的爆炸法渣粒化工艺方法及装置将蒸汽法渣处理工艺原理与爆炸法渣处理工艺原理相结合，利用渣入水的爆炸过程进行渣处理热利用，靠水的汽化及蒸汽的过热过程冷却渣，直接输出高温渣和蒸汽，渣、蒸汽输出换热后进行热利用，该工艺方法将爆炸法渣处理的工艺原理及部分装置引用到新的渣处理工艺当中，将渣处理过程放在密闭渣处理容器罐内进行，靠密闭容器内的连续爆炸过程进行渣粒化及换热，靠水、蒸汽冷却渣，蒸汽带走渣热，直接输出高温渣和蒸汽，渣、蒸汽输出经换热器换热后变成洁净蒸汽进行热利用。

蒸汽法渣处理工艺原理：在密闭容器内进行渣处理，渣采用水淬蒸汽冷工艺，主要靠水的汽化及蒸汽过热过程冷却渣，直接输出饱和或过热蒸汽，实现渣热再利用。

爆炸法渣处理工艺原理：罐内有水，渣入水中，渣遇水水淬粒化产生大量蒸汽，蒸汽在有限空间内迅速膨胀形成爆炸，爆炸能将渣迅速粒化并换热，将渣推出罐外。

进一步的说，在高炉生产过程中经常发生渣入水中发生爆炸的现象，新的渣处理方法就是模拟现场渣入水中发生爆炸的这一现象过程，将该爆炸过程及其渣罐装置移到密闭容器内进行，将现场的单一爆炸过程，变为密闭容器内的连续进渣的渣处理爆炸过程，满足冶金渣生产工艺需求，新的爆炸法渣处理工艺方法将生产经常应用的摆动溜槽、翻渣罐、送渣装置、定量给水装置等结构装置引用到新渣处理工艺当中，通过这些装置及装置间相互协调配合的一种工作制度、方法实现定量、分步给料，实现渣处理装置内的连续爆炸渣处理过程。

进一步的说新的渣处理方法采用密闭容器内进行渣处理，靠渣入水中水淬，水被迅速加热汽化，蒸汽膨胀形成爆炸，该工艺就是利用爆炸过程，爆炸能进行渣处理热利用，利用爆炸过程粒化渣，主要靠蒸汽带走渣热，直接输出高温渣、蒸汽，高温渣、蒸汽输出进行热利用。

爆炸法渣处理工艺系统装置主要由流渣槽、缓冲渣罐、定量给料装置、渣处理罐、爆炸罐、定量给水装置、旋转驱动装置、二次换热器、出渣装置等部分组成，其中最主要是定量给料装置和爆炸罐，其工艺系统如图1所示，图2为图1的另一个简单安装应用实例，图3为图1的爆炸罐采用四罐安装应用实例，图4、图5为图1的送渣装置采用翻转阀、翻转斗、旋转下料阀或翻渣罐、旋转下料罐安装应用示例，图6为爆炸罐采用加盖，采用球形渣处理罐，摆动溜槽与活塞送渣装置进行组合，侧进、下出料的安装结构应用实例。

进一步的说系统装置当中：

定量给料装置是按爆炸法渣处理工艺需求将连续的高炉给渣变为分步、定量给料的一个系统装置，为实现其功能要求该系统装置一般由1-3个设备或装置组成，以及该设备、装置间相互的一种配合制度、方法来满足，目前考虑成熟的定量给料装置形式为摆动溜槽、翻渣罐、渣沟及其组合后与送渣装置组合形式，为摆动溜槽、翻渣罐、渣沟与翻转斗、旋转罐、下料阀及其相互间配合一种工作制度组合形式，这里的送渣装置也有多种结构形式，采用活塞式送渣装置，采用翻渣罐倒渣装置，采用特殊设计的旋转斗、罐、阀式送渣装置，采用特殊设计的给料机、输送机、阀门等，通过这些种设备或装置实现分步送渣工艺需求。本图1示例给出的是翻渣罐、摆动溜槽与活塞送渣装置组合的一种配置形式，这里的摆动溜槽可以是现高炉生产上已经应用的可左右旋转摆动的摆动溜槽，或者是经过特殊改进设计的可上下起伏摆动的摆动溜槽，当采用图3、图6的摆动溜槽与活塞送渣装置组合配置工作形式时，其活塞送渣装置一般是成对使用的，通过摆动溜槽的左右摇摆给料，及送渣装置断续的送渣给料，实现爆炸罐连续爆炸渣处理工作过程，当采用翻渣罐与活塞送渣装置组合配置工作形式时，其活塞送渣装置根据需要也可以采用单个运行，当一个渣处理罐内安装有2-8个爆炸罐时，其送渣装置一般要采用2-8个配置，具体的数量根据爆炸罐数量进行确定。图2示例上采用的是渣罐与活塞送渣装置组合的一种工作形式，同时该系统装置将渣处理罐、爆炸罐合二为一，取消了爆炸罐的旋转驱动装置，为了满足连续输料要求该渣罐则应具有倾翻倒渣功能，该送渣装置可根据需要采用1-2个配置。图3、图4、图5上采用的是摆动溜槽、渣罐分别与活塞、翻转斗或罐、旋转下料阀等送渣装置采用不同结构组合的应用示例。

爆炸罐为渣水混合爆炸的场所，是一侧开口的半密闭罐体容器，其是为满足新的渣处理工艺需求将现高炉渣罐改进后的结构，其安装数量可根据高炉大小及生产需要一般采用1-8个进行布置，其罐口根据生产工艺需要可以采用朝上、水平，或上下对称布置形式，或采用倾斜一定角度进行布置，也可以采用 “左轮手枪”的转轮、发动机活塞式的布置形式，根据需要罐一般具有翻转、旋转功能，通过翻转、旋转实现倒渣过程，当然也允许采用其它更简单的办法解决清渣、倒料的问题，如采用开关阀门、旋转阀等方式解决清剩料问题，其罐的外部根据生产工艺需要可安装水冷壁、水冷管等结构和装置，其罐口根据需要也允许加盖，如加装球阀型盖、翻转型盖，通过加装盖实现进料后具有关盖发生密封水淬憋压过程，靠罐内憋高压及快速开盖装置的迅速开盖过程实现罐内的高压强爆炸过程，靠高压强爆炸过程实现强化粒化及换热目的，本图1爆炸罐采用的是二罐、垂直安装、罐口上下对称布置形式，该布置结构好处是渣处理爆炸过程完全封闭在渣处理罐内，爆炸罐可绕轴旋转具有倒料过程，每转180度为一个爆炸过程工位，图2爆炸罐采用的是立式简单安装结构，该结构的不足就是需要在罐的底部另外考虑清罐剩料的问题，同时该种布置结构爆炸罐其外部根据生产工艺需要可安装水冷管、水冷壁、保温层等，即将该装置功能拓展为可具有二次换热功能的换热器结构，增加保温结构，减少系统散热损失等，本图6爆炸罐采用的是二罐、水平安装、罐口加盖对称布置形式，通过加盖实现憋压，靠憋高压实现强化粒化及换热目的。

缓冲渣罐为盛渣储存罐，该罐是方便渣存储、运输，或方便匀流倒渣、渣处理过程需要等，而采用的临时盛渣装置，缓冲渣罐在系统装置中其既可以作为定量给料装置的一个部分进行理解、应用，也可以作为独立于定量给料装置以外的临时盛渣容器进行理解、应用，当渣采用渣沟直接接入或经其它输送装置间接接入渣处理罐时，其缓冲渣罐可取消。

渣处理罐为密闭渣处理爆炸过程及储存渣的罐体容器，属压力容器，按压力容器制造，其可以采用球型、圆柱形或其它特殊结构形状，该容器上部安装有分步定量给料的给料装置，内部安装有爆炸罐，下部出料口安装有二次换热器、出渣装置等，根据生产及工艺需要在其出料口至换热器间也可安装除尘器、消音器等结构或装置，其渣处理罐内部或外部根据生产及工艺需要也可增设安装挡渣板、匀料板、耐磨衬板、料流调节阀、水冷管、水冷壁、抗爆、保温等结构或装置，也可以将其功能进一步拓展，将渣处理罐与换热器、除尘器、消音器等部分结构或功能合并，将渣处理罐变为一个兼具多功能的复合装置，以满足多种生产工艺需求，即所述渣处理罐并非简单的罐，可根据需要增设其它结构、装置或功能等，以满足多种生产工艺需求，当采用图2结构装置时该渣处理罐与爆炸罐合并。

定量给水装置为渣罐的定量供水系统，该装置可以是活塞、水枪式给水装置，是定量泵供水系统，是水箱定量供水系统，通过该装置满足渣处理水淬爆炸过程的分步定量给水需求，其安装数量根据爆炸罐数量及工艺需求可随时调整。

旋转驱动装置为使爆炸罐翻转具有倒渣过程的驱动装置，该装置可以是电机、液压、气动或重力等驱动装置，其安装数量根据爆炸罐数量确定，一般为爆炸罐安装数量的1/2或1/4，当采用图2结构设置时其旋转驱动装置取消。

二次换热器为渣粒化后渣、蒸汽进一步换热的场所，为区分与前渣粒化换热过程，暂将该换热器叫做二次换热器，通过该换热器将输出渣、蒸汽转换成洁净蒸汽或热水输出，该装置是现有市场普遍应用的汽、液、固换热锅炉，或经过改进的其它换热装置，其可以立式或卧式安装，可以是固定罐式、回转罐式、固定箱式、移动带式等结构形式，其换热床可以是固定床、流化床、振动床等，其换热方式可以是直接或间接换热，换热装置其内部可根据需要可安装水冷壁、水冷管、耐磨衬板，及清理、清洗等结构和装置，该装置也可以和渣处理罐、除尘器、消音器等设备装置合并，组合成为多功能的复合装置，该装置也可以是经过改进的含有二次加热装置的换热锅炉，或采用冷媒换热的低温介质换热锅炉，该装置还可以包括将其他废热，如热风炉烟气废热引入换热装置中，参与渣蒸汽二次换热过程，以实现废热再利用目的。

在换热器的下部或尾部安装有渣的出料装置，该出料装置可以是阀门，是阀与罐、阀与输送机、阀与运输车等共同组成组合装置等，通过该装置实现出渣目的。

进一步的说新的爆炸法渣处理工艺及装置是将爆炸法渣处理工艺及部分装置与蒸汽法渣处理工艺装置相结合，利用渣入水的爆炸过程进行渣处理热利用，靠水的汽化及蒸汽的过热过程冷却渣，在利用了水淬粒化渣的同时利用了爆炸能进行渣粒化及渣换热过程，在实现渣粒化的同时还实现渣的换热过程，该装置既可以输出过热蒸汽和高温渣，也可以输出饱和蒸汽、工业乏汽和水渣，输出的渣既可以是干渣也可以是水渣，或渣水混合物，渣和蒸汽经锅炉换热转化为高值蒸汽和热水输出，为后续热利用创造了有利条件。

进一步的说新的渣处理装置就是将现有高炉的渣罐经过改进，将其放到密闭的渣处理容器罐内，为了满足连续渣处理工艺要求，在罐的上部、侧部安装有定量给料装置，下部或中部安装有定量给水装置，下部安装有二次换热装置、出渣装置等，通过这些装置及装置间的一种协调配合工作制度、方法实现连续输入、输出的渣处理工艺过程。

具体的说其定量给料装置可以有多种结构组合形式，可以由摆动溜槽、翻渣罐、渣沟与送渣装置组合，由摆动溜槽、翻渣罐、渣沟之间组合再与送渣装置组合形式；由摆动溜槽、翻渣罐及其组合与阀门及其相互间配合一种工作制度组合形式，这里的送渣装置也可以采用多种结构形式，如采用活塞式、翻转斗式、翻转罐式、旋转阀式，或采用特殊设计的给料机、输送机、旋转罐、旋转槽等，通过这些种设备或装置的不同结构及配置形式实现分步送渣工艺需求。

本发明优点是：

新的爆炸法渣粒化及热利用工艺方法将爆炸法渣粒化原理与蒸汽法渣处理工艺相结合，利用渣的水淬、爆炸过程破碎渣，利用爆炸过程高压实现快速换热，渣粒化同时实现换热过程，换热速度快、效率高，工艺设备简单，整个粒化及换热过程没有直接动力输入，没有传动部件，便于维护、保养、使用，一套系统装置、一个工艺流程完成全部渣粒化及换热过程，直接输出带压过热蒸汽及高温渣，为后续热利用创造了有利条件；渣粒化及换热过程在密闭容器内进行，整个渣处理过程无废弃物输入、输出，无环境污染；该工艺利用了蒸汽法的工艺原理，采用水为冷却介质，靠水汽化及蒸汽过热过程冷却渣，主要靠过热蒸汽带走渣热，渣处理过程没有改变渣性质，对渣的后续利用没有影响；该工艺利用了水的汽化及过热过程冷却渣，靠蒸汽带出渣热，输出的蒸汽、渣可采用多种换热方式换热，方便后续利用，渣经过锅炉换热后可直接输出洁净蒸汽发电，实现高值蒸汽输出，具有节水、节能、环保等优点；该装置既可高炉炉前就地安装，也可采用较远的专用渣处理厂进行安装，安装使用方便；该工艺装置既可以生产干渣，也可以生产水渣，既可以生产过热蒸汽，也可以产生饱和蒸汽或渣水混合物，既可以应用在高炉渣处理，也可以应用在钢渣及其它冶金渣处理，为冶金渣粒化、换热开辟了新的途径，实现了冶金渣余热的全利用，该工艺方法具有很好的实际应用价值。

进一步说具体的优点是：

1、节水 ：拉萨法、INBA法、轮法、明特法、冲渣法等现有渣处理方法靠水淬水吸热使渣冷却。用水量较大，经实际统计数据现有的渣处理方法炼一吨铁需要4000kg冷却水，吨渣需补充新水1000kg，渣水比为1：10左右；爆炸法渣粒化工艺靠蒸汽吸收渣热，直接把水变成了蒸汽，该法用水量较少，理想状态下渣水比1：0.6以下，吨铁耗水200kg/t以下；

2、能耗低：现有的渣处理方法用水量大，水量大必然造成水泵加水、循环及冷却等电机功率成倍数加大，经了解某钢厂2500m3高炉加水、循环、冷却以及渣处理等功率合计超过1000kw，而爆炸法渣处理工艺功率在100kw以下，如果把热利用部分也考虑进去的话，总功率也不足500kw ，节能效果十分明显；

3、实现了高炉渣高效热利用：该工艺整个渣处理过程除系统散热损失，及出渣、出水带出部分热外，其它热损失很少，故热效率很高，目前计算的总热效率不高是因为采用的汽固二次换热器效率低所造成，如能提高二次换热器的热效率可明显提高总热效率，经初步计算渣粒化部分热效率95%左右，换热锅炉效率按65%计算，总的换热效率60%以上；

4、免除了现有的渣处理方法对周围设备的腐蚀和对大气造成的污染：

现有的渣处理方法中，产生的渣水部分外排，同时水与红渣直接接触产生大量含碱性物资的蒸汽及大量的CO2气体，这些气体同时夹杂着二氧化硫、硫化氢等有害物质，自由排放对大气污染及附近设备造成腐蚀；而爆炸法渣处理工艺过程完全控制在一个封闭的系统里，经过二次除尘，无环境污染，非常适合当前节能减排形势。

附图说明

图1是本发明爆炸法渣处理工艺及装置的示意图；图2为图1的简单安装应用示例；图3为图1的渣处理罐内采用4个爆炸罐安装，定量给料装置采用摆动溜槽与送渣装置组合的应用示例；图4为图1的送渣装置采用旋转斗、阀或罐的侧面安装应用示例；图5为图1的送渣装置采用旋转下料阀或旋转下料罐的上面安装应用示例；图6为渣处理罐采用圆形，爆炸罐采用二罐、水平安装、罐口加盖对称安装应用示例。

下面结合附图和具体实施方式进行进一步对本发明进行阐述。

具体实施方式

如图1、图2、图3、图4、图5、图6所示，主要由流渣槽1、定量给料装置2、渣处理罐3、爆炸罐4、定量给水装置5、旋转驱动装置6、二次换热器7、出渣装置8等部分组成，其中定量给料装置一般由二个以上设备所组成，主要由翻渣罐2.1、摆动溜槽2.2、送渣装置2.3组成，属系统装置，图1的定量给料装置采用的是缓冲翻渣罐、摆动溜槽与活塞送渣装置组合形式；图3、图6的定量给料装置采用的是摆动溜槽与活塞送渣装置组合形式；图2、图4、图5的定量给料装置采用的是翻渣罐与活塞、翻转斗、旋转下料阀或翻转罐等送渣装置组合结构应用示例。

工艺过程综述：

工作过程如下：在爆炸法渣处理工艺及装置的各种配置形式当中，其爆炸过程及爆炸罐后的工作过程差别不大，其主要工作过程是：每次罐爆炸前先经定量给水装置往罐内加水，高炉来渣经渣沟到定量给料装置，经定量给料装置往罐内分步、定量供料，落入爆炸罐中，渣、水混合发生爆炸，发生爆炸法渣处理工艺过程，利用爆炸过程高压实现渣粒化及换热，产生高温渣、蒸汽输出，渣、蒸汽进入二次换热器换热，经二次换热器换热后产生洁净蒸汽输出进行热利用，在这个过程当中通过定量给料装置的分步、定量给料，将连续的高炉渣给料变为满足渣处理罐的需求的分步、定量给料，通过定量给料装置的分步、定量给料，及爆炸罐的连续爆炸渣处理过程，实现了连续的渣、蒸汽输出。

爆炸法渣处理工艺及装置工作过程的描述重点是定量给料装置的工作过程，随着定量给料装置配置形式的不同，其工作过程略有差异。

当采用图1结构，即爆炸罐采用2个罐，且垂直、开口上下对称布置时，其具体工作过程如下：

高炉来渣经渣沟到缓冲翻渣罐，经渣罐倾翻倒料到摆动溜槽，通过摆动溜槽左右（或上下）定时摆动进行定量供料，渣分别流进活塞送渣装置的二个不同缸体内，经推渣活塞送入渣处理罐中，落入爆炸罐中，爆炸罐内按规定的渣水比例每次爆炸前事先通过定量给水装置已加有水，渣、水混合发生爆炸，产生爆炸法渣处理工艺原理过程，爆炸能将渣推出罐外，爆炸后在旋转驱动装置驱动下渣罐翻转180°，一罐倒渣，另一罐开口转到上方，等待接渣进行下一步爆炸工作过程，随着摆动溜槽左右摆动，送渣装置的交替进渣、推渣，及爆炸罐的连续爆炸、倾翻，实现了连续渣处理及渣、蒸汽输出过程，进一步的说通过摆动溜槽左右摆动，送渣装置的交替进渣、推渣，爆炸罐的连续爆炸、倾翻过程，以及定时加水过程，通过这些设备间相互协调配合的一种工作制度实现连续的渣处理工艺过程。

在图1结构中，爆炸罐开口也可以采用全部向上布置，其工作过程同上，只是爆炸后罐旋转变成了360°。当采用图1结构，且爆炸罐开口采用向上布置时，此时爆炸罐也可以采用单罐运行模式，即采用一个爆炸罐工作，配置二个送渣装置工作方式。

在图3结构中，爆炸罐采用的是4罐对称布置形式，即二俩开口向上向下布置，其进渣装置采用4个配置，驱动装置根据需要可采用2或4个配置，当驱动装置采用2个配置时，其工作方式是爆炸罐采用二俩进渣爆炸，爆炸后二俩旋转180°，其它工作方式同上。当然其爆炸罐开口也可以采用全部朝上布置形式，此时爆炸完后罐的旋转过程则变成了360°。

当采用图2结构时，该结构取消了旋转驱动装置，渣处理罐与爆炸罐合并，定量给料装置采用倾翻渣罐倒渣与送渣装置组合形式，其具体工作过程如下：

高炉来渣经渣沟到缓冲渣罐，通过渣罐称量倾翻进行定量供料，渣到入活塞送渣装置内，经推渣活塞送入渣处理罐中，落入爆炸罐内，渣、水混合进行爆炸渣处理过程，一个送渣装置工作完成后，渣罐转到到另一送渣装置供料，再经送渣装置送入爆炸罐内，进行渣处理及换热过程，如此往复转动、倾翻及送渣过程，实现连续的渣处理爆炸过程。这里当采用倾翻渣罐进行分渣时，其送渣装置根据需要也可采用1个设置，或采用一用一备设置。

当采用图4、图5安装结构时，其具体工作过程如下：

高炉来渣经渣沟到缓冲渣罐，通过渣罐称量倾翻进行定量供料，渣进入翻转斗、翻转阀、旋转下料阀或翻转罐、下料罐内，经罐、斗、阀的旋转动力装置翻、送入爆炸罐内，渣、水混合进行爆炸渣处理过程，一个送渣装置工作完成后，爆炸罐翻转180或360°进行倒渣过程，具体这里的翻渣罐及送渣装置一般采用二个设置，通过二两配置形式实现连续进渣，渣处理爆炸过程，这里定量给料装置当采用的是翻渣罐与活塞、翻转斗、翻转阀、翻转罐、旋转下料阀等送渣装置组合结构时，其送渣装置根据需要也可采用1个设置，或采用一用一备设置。

当采用图6安装结构时，其具体工作过程如下：

高炉来渣经渣沟到摆动溜槽，通过摆动溜槽左右定时摆动进行定量供料，渣分别流进活塞送渣装置的二个不同缸体内，经可伸缩的推渣活塞将渣送入水平放置的爆炸罐中，推渣活塞缩回，爆炸罐上盖自动关闭并锁紧，由供水装置向爆炸罐内加水，旋转爆炸罐使渣水混合，发生水淬产生大量蒸汽，当罐内达到预定工作压力时迅速打开上盖泄压，发生强爆炸渣处理过程，爆炸能将渣推出罐外，爆炸后渣罐翻转倒渣，此时另一罐开口转到进渣位，等待接渣进行下一步爆炸工作过程，随着摆动溜槽左右摆动，送渣装置的交替进渣、推渣，及爆炸罐的连续关盖、爆炸、倾翻过程，实现了连续渣处理及渣、蒸汽输出，具体的在该安装结构当中，其爆炸罐、推渣装置的安装数量及开口朝向不是固定的，其具体安装数量及开口朝向可根据需要随时调整。

新的爆炸法渣处理工艺装置当中，其定量给料装置、渣处理罐及爆炸罐根据生产及工艺需要有多种配置形式，当采用其它的配置结构形式时，其工作过程与上述类似，这里不再过多重复。

进一步的经渣处理爆炸过程后输出的高温渣、蒸汽进入二次换热器进行换热，随着换热室流道容积的增大，及渣、蒸汽的换热降温，压力逐渐降低，蒸汽逐渐被冷凝，冷凝水进入渣中，仅有少量蒸汽经出口排出，待渣降温到200℃以下时，产生的含水渣经排出装置输出，多余的冷凝水、蒸汽排空，或经过烟囱喷水冷凝后排入水池。整个系统热损失除系统的散热损失及排渣、蒸汽损失外，全部的高炉渣热都变成的洁净蒸汽热输出，故热效率较高。

具体的渣的粒化、换热过程是：渣的粒化主要是在爆炸罐内完成的，主要靠水淬、爆炸过程进行粒化；渣换热过程分为二个过程，一个是红渣粒化与水、蒸汽的换热过程，一个是高温渣、蒸汽输出的二次换热过程，其中第一个换热过程主要靠水淬、爆炸过程中的渣与蒸汽直接换热实现的，第二个换热过程即为现有的锅炉换热过程，其工作过程与现有锅炉换热过程无异，故这里没再重复。

进一步的说新的爆炸法渣处理工艺过程就是模仿现有生产上发生的渣处理爆炸过程进行渣处理、热利用，将其渣处理过程放到密闭容器内进行，将生产上不连续的爆炸过程变为满足生产需求的连续爆炸过程，渣处理过程中直接产生蒸汽，靠水的汽化及蒸汽过热过程带走渣热，高温蒸汽、渣输出进行热利用。

进一步的说，爆炸罐的每次加水量与进渣量是相匹配的，也就是说加水量与进渣量存在恒定的比例关系，一般情况下要求其加水量小于该压力状态下其渣热全部转换成饱和蒸汽时的加水量，即输出蒸汽为过热蒸汽和高温渣，当然其加水量也可以增大，不过此时产生的是饱和蒸汽、工业乏汽和水渣，影响后续热利用效率，故一般不用。不过，通过该工艺装置即使输出饱和蒸汽、工业乏汽通过换热装置换热产生热水，其热利用效率也会比现有的渣水换热取暖方式高很多，也是值得应用的。

进一步的说，爆炸后输出蒸汽、渣的温度是由加水量决定的，加水量越大出渣、蒸汽温度越低，渣的冷却换热速率越快，反之越高、越慢，一般的说要求加水量相对少一点较好，这样可提高输出过热蒸汽、渣温度，进而提高二次换热蒸汽值，提高总热效率，不过加水量不宜过小，过小直接影响渣的爆炸生成过程及渣的粒化效果，一般的说要求爆炸后输出渣、蒸汽的一般温度控制在800℃以下。

进一步的所述渣处理及换热装置根据需要可布置在高炉炉前部位，也可以根据需要布置在高炉较远位置，当渣处理装置布置在炉前部位时，渣可经渣沟直接进入定量给料装置或经中间罐倒入送渣装置进行渣处理；当渣处理装置布置在高炉较远场地时，渣要经罐车等运输装置输送，经中间罐倒入渣处理装置进行渣粒化、热利用，产生的蒸汽经蓄热器汇总后进入发电机组发电。

进一步的在正常生产情况下每个高炉渣口至少配备一个渣处理粒化装置，根据高炉大小及需要每二个渣口至少配备一个二次换热器装置，当渣处理装置布置在高炉较远场地时，一个二次换热装置根据需要可配备1-4个渣处理粒化装置。