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                【技術推薦】一項原創技術冶金熔渣熱能回收利用及制粉一體化技術簡介

                發布時間:2018-09-03 15:47          

                現 狀

                鋼鐵冶煉產生大量的高溫渣(主要是高爐渣和鋼渣,1 400~1 600℃)。由于至今沒有有效回收熔渣熱能的技術問世,長期以來鋼鐵企業熔渣處理工序簡陋粗放,爐渣的處理只考慮后續簡單的利用,熱能沒有回收,爐渣的后續利用價值也很低。目前,鋼鐵廠處理高爐渣是水渣工藝,處理鋼渣的工藝有熱悶法、水淬?;?、滾筒法、風淬法等,它們都不能有效回收余熱。熔渣的余熱是鋼鐵企業中數量巨大的沒有被利用的高熱能源。以每噸渣帶走的熱量約相當于標準煤60 kg計,按2015年我國鋼鐵產量9億噸計算,相當于每年2160萬噸標準煤白白浪費。由于沒有回收鋼鐵渣余熱技術問世,長期以來鋼鐵企業巨量的熔渣粗放傾倒,熱量對空釋放卷起大量灰塵而加劇環境污染,這也是當今鋼鐵企業產生霧霾污染空氣的主要原因。(目前河北鋼鐵企業對首都北京霧霾的主要危害源就是鋼鐵熔渣粗放傾倒所致)

                早在1996年由國家計委、經貿委、科委聯合頒發的《中國節能技術政策大綱》就明確提出了“開發高溫渣顯熱發電技術回收余熱”。國家鋼鐵技術發展“十一五”和“十二五”規劃均將鋼鐵渣熱能回收列入發展目標。但迄今為止,國內外尚未見這方面有任何突破性進展報道。因此,開發冶金熔渣熱能回收利用及熔渣制粉一體化技術仍然是當前鋼鐵企業優化循環經濟、節能減排的一個重要目標。

                已有各種熔渣顯熱回收技術回顧


                迄今為止國內外已有各種熔渣顯熱回收技術由于以下原因未能實現工業化:1、設備龐大復雜,無法滿足經濟運行要求;2、熱能回收效率太低,無法滿足經濟運行要求;3、處理后渣的品質低,無法滿足后續利用價值。

                已有各種熔渣?;蜔峄厥展に嚨脑u述

                ? 風淬法和離心?;ǖ臒峄厥章屎土;|量都可滿足要求,但是其存在的主要問題是動力消耗大、設備龐大復雜(占地面積大、投資費用高)。除離心?;?,機械?;ù蠖即嬖谥;Ч?、處理效率低、熱回收效果不佳、設備結構復雜、可靠性低等缺點。故至今風淬法和離心法均未實現工業化。除此而外,現有熔渣?;椒ㄓ腥缦聨追N,如:(1)熱潑法;(2)熱悶法;(3盤潑水冷法(ISC) (4)水淬法;(5)蒸汽粉化法;(6)?;喎?。這些方法除熱潑法和熱悶法外,鋼渣?;^程均依賴熔融鋼渣的流動性。當熔融鋼渣流動性差易粘結時就無法進行鋼渣?;?。而熱潑法污染環境,易發生爆炸,?;实?,?;蟠箢w粒大塊多。熱悶法耗時長?;实?,?;蟠箢w粒大塊多?,F有鋼渣處理方法均為敞開式和半敞開式,熔渣熱能根本不能回收利用。并且處理后渣顆粒大塊多,需再進行一系列機械破碎研磨篩分處理才能再利用。鋼渣再處理能耗高、污染大、占地面積大、設備投資大、維護量大、處理成本高。

                創新技術簡介

                本人構思創新的一項技術-鋼鐵熔融渣熱能回收和制粉方法及其裝置將可改變目前落后的現狀即實現如下效果:

                1、可將鋼鐵熔渣直接制成粉末并可高效回收熱能。按回收渣熱80%計,本技術輸出蒸汽壓力可調,僅按產出1.5Mpa計:每噸熔融鋼渣可產出1.5Mpa蒸汽400Kg,每噸熔渣產生蒸汽可發電70kwh.。按規模年產100萬噸鋼渣計,預計發電一項每年可增創效益9800萬元以上。

                2、制成的渣粉末附加值提高。制成的渣粉末附加值將可顯著優于現熱悶法和球磨機破碎法以及水沖渣法獲取的渣粉末。預計的附加值提高簡述如下:

                ? (1)制成的渣粉可富含活性CaO,可作煙氣脫硫劑使用。用作脫硫劑使用后的鋼渣粉再給水泥廠作水泥添加劑與現有出廠鋼渣粉化學性質將無二致。用作脫硫劑后的該種鋼渣粉與現有出產鋼渣相比將不降低性價。預計用該創新技術制成的渣粉作脫硫劑將大幅降低鋼鐵企業煙氣脫硫費用。特別可預期的是:該項技術一項重要的延伸技術是將渣粉作堿性溶劑,可以與鋼鐵企業煙氣處理做成一全新的一體化系統,實現鋼鐵企業低成本高效穩定煙氣處理最優化,即實現煙氣排放脫塵、脫重金屬、脫硫、脫硝、脫二氧化碳最優化。

                ? (2)該項新技術及一體化裝置制成的渣粉未經水酸化,用作水泥添加劑預計將優于現有被水酸化后鋼渣粉。新技術產出的鋼渣粉作水泥添加劑將可提高水泥產品牌號指標。

                3、該創新技術可實現系統緊湊流暢并可全程調控??筛咂焚|回收熔渣熱能并可滿足熱能回收穩定的要求。

                4、該創新技術及一體化裝置運行能耗僅占熔渣熱能3-6%;設備運行可實現安全、環保、低耗、高效、長壽。

                5、若按改變最簡陋粗放的目前鋼鐵企業處理煉鋼渣現狀考慮:按一座轉爐煉鋼配置一套該一體化裝置估計,設備重量按轉爐能力70-120噸考慮,該套設備重量約135-215噸;一體化設備占地面積約24-32m

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                。

                6、該一體化設備運行工藝過程為:熔融鋼渣由吊車將渣灌吊運到該設備入口上方,將熔融鋼渣全部倒入裝置中,由一體化設備完成熱能回收和熔融渣制粉并輸出過熱蒸汽和排出渣粉。一套該一體化設備對應一座相應等級轉爐,預計兩座轉爐同時生產配置兩套該一體化設備,可實現熱能連續回收。

                7、該創新技術及裝置可突破以往回收熔渣熱能技術的幾個關鍵缺陷:

                (1)熱交換率低回收熱能品質低的缺陷;

                (2)處理過程熱能能有回收率底的缺陷;

                (3)鋼構件材料機械性能高溫失效缺陷;

                (4)環保難以達標的缺陷;

                (5)處理熔渣難以全程可控的缺陷;

                (6)鋼鐵渣粉后續利用價值低的缺陷。

                8、該一體化技術及裝置現有正規設備制造廠和技術可滿足制造要求;制造該一體化設備的材料市場供應充足。

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