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2023
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02
高爐渣粒化及熱量回收工藝
1、概述
高爐煉鐵過程中產生大量的爐渣，這些爐渣在冶煉過程中帶有大量顯熱，根據《煉鐵學》爐渣焓熱1797kJ/㎏，以焓熱代顯熱，按渣比460kg/t，標準煤按29260 kJ/㎏計算，則每煉一噸生鐵產生的爐渣帶走的顯熱相當于28.26㎏標準煤。
目前我國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；二是環境污染，爐渣在沖制過程中會產生H2S氣體，污染環境，腐蝕基礎設施和設備；三是能耗較高，沖制水渣一般需要水壓達到0.3MPa，沖渣水量也很大，需要配備大功率的水泵和電機；四是熱量回收利用困難。由于沖渣產生的熱水和蒸汽中含有大量的腐蝕性物質和雜質，使熱量回收付出代價過高，且效率低下。
針對目前渣處理方法存在的問題進行分析，高爐渣粒化及熱量回收需要解決的問題可歸納為以下六點：（1）處理后獲得的爐渣應具有良好的商品性。現在沖制的水渣大部分用于水泥生產，因此要求處理后獲得的爐渣符合水泥生產的要求，即玻璃化率≥95%，水渣含水率≤15%，水渣細粒度率≥85%（水渣0～4mm顆粒占85%以上）；(2)熱媒純凈，不用或少用凈化設備；(3)設備簡單，易于維護；(4)爐渣處理能耗小；(5)熱能回收盡可能多；(6)減少或避免環境污染。
2、滾筒法渣處理工藝
開發的滾筒法爐渣處理工藝已獲得國家實用新型發明專利。
2.1 滾筒法渣處理工藝簡介
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（必要時應有粒化滾筒循環水冷卻系統）、電控系統構成。方案要求渣處理系統布置在高爐附近。
系統工作過程如下：高爐渣處理系統先啟動粒化滾筒，滾筒內通冷卻水，換熱器內水位達到要求，換熱器處于工作狀態，關閉粒化渣排放控制裝置，啟動粒化渣輸送皮帶。高爐熔渣經渣溝流下落到高速旋轉的粒化滾筒上，高溫爐渣被高速旋轉的滾筒冷卻，并且由于滾筒高速旋轉，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的反射屏表面，落入換熱器內，落入換熱器內的粒化渣通過熱管與水進行熱量交換，控制換熱時間和換熱器內粒化渣存留量，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，輸送到粒化渣堆場由汽車運走。在高爐出渣階段，粒化渣排放口處于打開狀態，其開度通過換熱器內粒化渣料位反饋的信息進行控制，保證換熱器內粒化渣的存留量在一定的范圍內波動，以確保換熱效果。換熱器內的水可根據需要被加熱成熱水或蒸汽，通過熱水或蒸汽排放口外排，用于采暖或發電。
一次鐵出完后滾筒冷卻水逐漸關閉，換熱器仍保持工作狀態，換熱器內料位處于下限時粒化渣排放口自動關閉，輸送皮帶無料時停輸送皮帶。再次出渣時，只要打開滾筒冷卻水，啟動輸渣皮帶即可進入工作狀態。
高爐煉鐵,唐山嘉恒實業有限公司
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