专利名称：钢铁渣显热回收新方法
技术领域：
本发明涉及一种回收钢铁渣余热的新方法。
在钢铁生产中要产生大量的炉渣，每生产一吨生铁要副产0.3～0.6吨炉渣。每生产一吨钢要副产0.13吨钢渣，而这些液态钢铁渣的温度高达1400～1600℃，每吨渣含有(126×188)×104KJ的显热，相当于30～40Kg重油的能量。目前世界上一些主要产钢国家如日本、美国、英国、德国和瑞典自70年代起，从节能和环保的观点出发，积极开发炉渣资源，有的国家还为此成立了专门机构，如日本的“钢铁渣显热综合利用技术委员会”，还将炉渣综合利用技术列为通产省的重点科研课题，目前炉渣的显热回收方法大致分为两类。一类是利用循环空气回收炉渣显热，然后通过余热锅炉以蒸汽的形式回收显热，如风碎法另一类是将高温炉渣注入容器内，在容器周围用水循环冷却，以蒸汽形式回收炉渣显热，如环形床法，不论上述哪种方法目前在国外仍处于工业性试验阶段，接近工业应用水平的不多。我国的大多数钢铁厂则采用水淬法，在冬季利用冲渣水取暖，其热利用率仅为10%左右。
本发明的目的正是为了提供一种简便易行，回收率高的新方法。
本发明的目的是由以下具体措施来实现的将钢铁渣先经过造粒器使其成为球团，再用液态锡作为热载体对钢铁渣进行喷淋冷却之后，液态锡与钢铁渣进行混合换热，被加的液态锡通过循环系统至废热锅炉加热软水，循环的软水除氧后再与液态锡换热变为饱和蒸汽，用于发电。放热后的钢铁渣通过排渣机构与循环水(或导热油)进一步换热并将其上粘附的液态锡收集回锡循环系统中。
下面通过附图对本发明做详细说明
图1为本方法的流程示意图。
在钢铁生产过程中，高炉或转炉1副产出的高温(1400～1600℃)液体钢铁渣由运渣车2倒入贮渣罐3中。由于贮渣罐具有足够的容量，可以使间断的排渣在本系统中成为连续。从贮渣罐排出的炉渣经过造粒器4成为具有一定体积的液体团块。在团块下降的过程中，由于液体表面张力的作用，在空中形成具有一定粒度的球团。这时从A管喷淋出的热载体-液体金属锡对球团状液态钢铁渣进行喷淋冷却。由于锡的导热性良好，球团状的钢铁渣表面迅速冷凝形成表面硬壳状球形钢铁渣。钢铁渣的球团最后溅落到混合式换热器24中的液体金属锡中与液态金属锡作进一步的直接混合换热。
在钢铁渣中的大比重物(如钢铁质的颗粒)会沉入混合式换热器24的底部，并通过卸渣装置5排出，由运输机6运走。玻璃质的钢铁渣由于比重小于液态锡而浮在锡液上面，与液态锡进行直接接触换热。由A管喷淋下来的锡液加快了这一换热过程，液态钢铁渣在混合式换热器24中被冷却到其转变温度以下而成为固态的球团状的钢铁渣，通过输送器26的输送，钢铁渣完成了与液态锡的直接接触换热后，通过卸渣装置7、溜槽8进入混合式换热器10中，与其中的循环水作进一步热交换，最后由卸渣装置11送到运输机17运出。
球团状的钢铁渣在与锡液进行直接换热过程中，不免要粘附一些锡液，可通过锡收集器9的振动作用将锡收集后流入锡贮槽12中。
在混合式换热器10中被固态的钢铁渣球团加热的循环水在换热器H5中与泵22送来的软水进行热交换，被加热的软水由换热器H2作进一步的加热后被送至除氧器15中除氧，泵16将脱氧后的软水加压后泵入换热器H6中与混合式换热器24中流出的已被加热的液态锡进行热交换软水在换热器H6中吸收热量后由液态变为汽态进入汽包18，产生的饱和蒸汽通过换热器H3被加热成过热蒸汽用来推动汽轮机20发电。发电后的乏汽在冷凝器21中成为冷凝水，流入软水贮槽23中循环工作。
由混合式换热器10流出的热水经过换热器H5与软水热交换后进入热水贮槽14。通过泵13的作用完成热水循环。本方法中的循环水也可用导热油代替。
液态锡在换热器H1中吸收高温渣的显热后流入换热器H6中，在此放出热量将软水汽化。换热后冷却了的锡液进入锡贮槽12中，再由泵25泵至A管和B管送入换热器H1中完成液态锡的循环。
当本系统开始运行时，锡在锡贮槽中被换热器H8加热熔化后由泵25送出。当系统停止运行时锡液全部流入锡贮槽中。为了减少液态金属锡的氧化损失，可将氮气通入换热器H1和锡贮槽中进行气体保护。
钢铁渣因其重度不同，可视其在液态锡中的漂浮情况而分别由卸渣装置5、7、11排出，并在排渣过程中进行锡液的收集与回收。当大比重渣增多时，可在卸渣装置5下再增加一套循环水系统以回收其余热。
权利要求
1.一种钢铁渣显热回收新方法，一般的钢铁渣显热回收方法或是先造粒后回收，或先回收余热后再粉碎造粒，本发明的特征在于钢铁渣先经过造粒器使其成为液体团块，再用热载体将钢铁渣喷淋冷却并与热载体直接进行混合换热；钢铁渣上附着的热载体通过收集器将其收集并送入贮槽中用来循环换热，与热载体换热后的钢铁渣进入混合式换热器与循环水进行二次换热，二次换热中被加热的软水通过除氧器除氧，再与热载体进行热交换后变为气态的饱和蒸汽，最终变为过热蒸汽后用于发电。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于所说的与钢铁渣直接进行换热的热载体为液态锡。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于二次换热中采用的循环水也可采用导热油。
全文摘要
本发明涉及一种钢铁渣显热回收新方法。它是采用液态金属锡作为热载体与呈球团状的液体或固体钢铁渣进行直接接触式换热来回收钢铁渣的高温显热。被加热的液态锡通过废热锅炉来产生蒸汽并用来发电。本方法中热载体与钢铁渣进行循环换热，回收率高于风碎法与环形床法。
文档编号C21B3/08GK1099069SQ9410728
公开日1995年2月22日 申请日期1994年6月28日 优先权日1994年6月28日
发明者刘庸, 刘纪福 申请人:刘庸