一种处理高炉渣的工艺及设备的制作方法

本发明涉及高炉炼铁产生的高炉渣处理领域，尤其是涉及一种处理高炉渣的工艺及设备。

背景技术：

公知的，高炉渣是高炉炼铁生产过程所产生的主要副产品之一，每生产1t生铁要副产0.3～0.6t高炉渣，其自身温度比较高，达到1350℃-1450℃左右，含热量丰富。每吨高炉渣约含有（1.26～1.88）×10⁶kj的显热，相当于45-60kg标准煤。高炉熔渣余热具有品位高、数量大的特点。目前国内外基本上都是采用水冲渣工艺（因巴法、底滤法、拉萨法、图拉法和hk法）处理高炉渣，该方法余热回收率很低，且存在诸多弊端：

（1）浪费了高炉渣所含有的高品质余热资源，1350℃-1450℃的液态高炉炉渣由出渣口排出，靠高压水将其粒化并冷却。在如此高的温度下，大部分的液态水迅速气化成水蒸气排放到大气中，浪费了大量热量；

（2）浪费大量水资源，水冲渣过程中水压大于0.2mpa，渣水之比为1:1，每吨渣需消耗消耗新水0.8～1.2吨。2012年全球生铁产量11亿吨,其中中国高炉生铁产量为6.5亿吨，全年高炉渣产量约2.5亿吨，用于水淬渣的新水消耗量约2亿吨，水资源消耗尤其严重。

（3）水冷高炉渣会产生so2及h2s等有害气体，污染环境。

针对上述问题，在钢铁行业产能过剩的形势下，有待需要一种能够高效地回收高炉渣余热、不消耗新水、不向大气排放有害气体、减少污染物排放的高炉渣处理工艺和设备。

技术实现要素：

为了克服背景技术中的不足，本发明公开了一种处理高炉渣的工艺及设备。

为了实现所述发明目的，本发明采用如下技术方案：

一种处理高炉渣的工艺，具体操作包括以下步骤：

a、通过控制系统发出指令，渣灌小车进入工作预备位，熔融高炉渣由渣沟流入渣灌小车；

b、渣灌小车装满熔融高炉渣后，控制系统发出指令，渣灌小车行进至喷射系统上方，同时控制系统发出指令开启喷射系统的电源，喷射系统进入工作准备状态；

c、控制系统检查渣灌小车的位置无误后，发出指令打开渣灌小车下方的塞棒机构，温度为1350℃-1450℃的熔融高炉渣流出并进入高炉渣冷却器；

d、熔融态高炉渣在喷射系统高压气体的冲击下，在高炉渣冷却器内迅速被高速气流破碎，从而被破碎成4-6mm的高温固态高炉渣颗粒，并在高炉渣冷却器内进行冷却和收集；

e、冷却后的高温高炉渣颗粒进入余热锅炉，余热锅炉则将高温固态高炉渣颗粒的余热回收，并产生中温中压蒸汽，高温高炉渣颗粒在余热锅炉内被冷却，控制系统检测固态高炉渣颗粒温度，其温度达到180℃下时被排出，冷态高炉渣颗粒被转运系统收集转运；

f、当渣灌小车内全部高炉渣流出后，控制系统发出指令，令渣灌小车返回，然后再次装满高炉渣，重复b-e工序。

所述的处理高炉渣的工艺，步骤d中，在高炉渣冷却器内冷却的温度为800℃-900℃。

所述的处理高炉渣的工艺，步骤e中，中温中压蒸汽为450℃、3.82mpa，所述中温中压蒸汽可并入蒸汽管网，也可用于余热发电系统推进汽轮机发电。

一种处理高炉渣的设备，包括喷射系统、高炉渣冷却器、余热锅炉和控制系统，在喷射系统的上方设有渣灌小车，渣灌小车内的熔融高炉渣通过喷射系统送入高炉渣冷却器内，在高炉渣冷却器内设有水冷壁，高炉渣冷却器的出渣口与余热锅炉的进口连接，所述控制系统分别与渣灌小车、喷射系统、高炉渣冷却器、余热锅炉通过信号连接。

所述的处理高炉渣的设备，所述渣灌小车设置在轨道上，在轨道上设有位置检测器。

所述的处理高炉渣的设备，所述控制系统用于渣灌小车在轨道上的位置检测、熔融高炉渣流动速度控制以及喷射系统内高压气体流量的调节、高炉渣冷却器转速的调节和和固态高炉渣颗粒温度的测量。

所述的处理高炉渣的设备，还包括与余热锅炉出口相连接的转运系统6。

由于采用了上述技术方案，本发明具有如下有益效果：

本发明所述的处理高炉渣的工艺及设备，通过该工艺生产出来的高炉渣颗粒具有纯度高、形貌可控的优点，完全能满足下一步生产工艺的要求；不仅能够高品质地回收高炉渣余热，而且不消耗新水，不向大气排放有害气体，减少污染物排放，改善工作环境。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明工艺流程图；

图中：1、渣灌小车；2、喷射系统；3、高炉渣冷却器；4、余热锅炉；5、控制系统；6、转运系统。

【具体实施方式】

通过下面的实施例可以详细的解释本发明，公开本发明的目的旨在保护本发明范围内的一切技术改进。

结合附图1所述的处理高炉渣的工艺，具备操作包括以下步骤：

a、通过控制系统发出指令，渣灌小车进入工作预备位，熔融高炉渣由渣沟流入渣灌小车；

b、渣灌小车装满熔融高炉渣后，控制系统发出指令，渣灌小车行进至喷射系统上方，同时控制系统发出指令开启喷射系统的电源，喷射系统进入工作准备状态；

c、控制系统检查渣灌小车的位置无误后，发出指令打开渣灌小车下方的塞棒机构，温度为1350℃-1450℃的熔融高炉渣流出并进入高炉渣冷却器；

d、熔融态高炉渣在喷射系统高压气体的冲击下，在高炉渣冷却器内迅速被高速气流破碎，从而被破碎成4-6mm的高温固态高炉渣颗粒，并在高炉渣冷却器内进行冷却和收集；

e、冷却后的高温高炉渣颗粒进入余热锅炉，余热锅炉则将高温固态高炉渣颗粒的余热回收，并产生中温中压蒸汽，高温高炉渣颗粒在余热锅炉内被冷却，控制系统检测固态高炉渣颗粒温度，其温度达到180℃下时被排出，冷态高炉渣颗粒被转运系统收集转运；

f、当渣灌小车内全部高炉渣流出后，控制系统发出指令，令渣灌小车返回，然后再次装满高炉渣，重复b-e工序。

所述的处理高炉渣的工艺，步骤d中，在高炉渣冷却器3内冷却的温度为800℃-900℃。

所述的处理高炉渣的工艺，步骤e中，中温中压蒸汽为450℃、3.82mpa，所述中温中压蒸汽可并入蒸汽管网，也可用于余热发电系统推进汽轮机发电。

一种处理高炉渣的设备，包括喷射系统2、高炉渣冷却器3、余热锅炉4和控制系统5，在喷射系统2的上方设有渣灌小车1，渣灌小车1内的熔融高炉渣通过喷射系统2送入高炉渣冷却器3内，在高炉渣冷却器3内设有水冷壁，高炉渣冷却器3的出渣口与余热锅炉4的进口连接，所述控制系统5分别与渣灌小车1、喷射系统2、高炉渣冷却器3、余热锅炉4通过信号连接。

所述的处理高炉渣的设备，所述渣灌小车1设置在轨道上，在轨道上设有位置检测器。

所述的处理高炉渣的设备，所述控制系统5用于渣灌小车1在轨道上的位置检测、熔融高炉渣流动速度控制以及喷射系统2内高压气体流量的调节、高炉渣冷却器3转速的调节和和固态高炉渣颗粒温度的测量。

所述的处理高炉渣的设备，还包括与余热锅炉4出口相连接的转运系统6。

实施本发明所述的处理高炉渣的工艺及设备，在使用时，（1）、控制系统发出指令，渣灌小车进入工位；（2)、1350℃-1450℃的熔融高炉渣由渣沟流入渣灌小车，渣灌小车将其运抵喷射系统上方；（3）、通过塞棒机构控制熔融高炉渣的流出速度，熔融高炉渣在喷射系统高压气体的作用下，被最终被碎化为5mm左右的固态高炉渣颗粒；（4）、5mm的固态高炉渣颗粒在高炉渣冷却器内被冷却收集，最终被冷却为800℃-900℃的高温固态高炉渣颗粒；（5）、800℃-900℃的高温固态高炉渣颗粒进入余热锅炉内再次被冷却，余热锅炉产生3.82mpa，450℃的中温中压蒸汽，产生的中温中压蒸汽可并入蒸汽管网，也可用于余热发电系统推进汽轮机发电；（6）、高温固态高炉渣颗粒在余热锅炉内被冷却，显热被回收，当温度达到180℃以下时，固态高炉渣颗粒被排放进入转运系统6。

本发明未详述部分为现有技术。

为了公开本发明的发明目的而在本文中选用的实施例，当前认为是适宜的，但是，应了解的是，本发明旨在包括一切属于本构思和发明范围内的实施例的所有变化和改进。