一种冶金渣余热回收方法及系统与流程

本发明属于冶金渣余热回收能源利用，特别涉及一种冶金渣余热回收方法及系统。

背景技术：

1、钢铁是人类用量最大的结构材料和产量最高的功能材料。随着钢铁产量的高速增长，资源、能源和环境污染已成为制约我国钢铁产业持续发展的限制因素。其中，在高炉、转炉、电炉冶炼工程中产生了大量的高温冶金炉渣，该些高温炉渣的有效处理和对其中所含热量的回收，对于钢铁企业节约能耗、水耗和污染物排放具有重大意义。

2、国内外冶金企业的液态渣处理系统多数采用干渣法、热闷法、高压水淬法等传统工艺，致使大部分液态渣的热能没有回收，而且有些需要通过大量水进行冷却，浪费了大量的能源和水资源，同时也给环境带来污染，需要承担巨额的环保费用。液态渣处理问题已经成为长期以来倍受关注的老大难问题。而一般冶炼过程中产生的液态渣温度在1450℃到1650℃，液态渣热焓约为1670mj/t，约相当于65kg标煤的发热量，属高品质的余热资源。以一年渣量在50万吨的生产企业为例，如能回收其中50％的余热，相当于每年节约标煤3.25万吨。因此，液态渣余热回收的效益非常可观。

3、现有技术中也有提出对液态渣余热进行回收，例如公开号为cn104975117a的专利中提出了一种高炉渣综合处理及显热回收发电系统及方法，在高炉炼铁工艺过程中，排出1400-1600℃的熔融高炉渣，高炉渣经接渣罐盛接并运输至储渣罐，然后再通过储渣罐底部的炉渣溜槽将炉渣引至缓冲罐内；通过给料称重机从石灰石贮仓中称取一定重量的石灰石，送入球磨机中研磨出一定细度的石灰石，然后将石灰石通过输送管道也送入缓冲罐中；将斗式提升机送来的部分冷渣料也送入缓冲罐中，与高炉渣以及石灰石在缓冲罐中初步混合；初步混合后的渣料进入回转窑充分混匀，通过控制进入的石灰石量对高炉渣进行调质，使得混匀后的渣料碱度r在2.0～2.1，氧化镁重量百分比≤10％，并使得改性后的渣料在冷却过程中不需要急速冷却，也能保持相当的活性，不影响其作为水泥原料的使用价值；同时通过控制进入的冷渣料量，对高温高炉渣进行冷却，使其破碎为块状渣料；经回转窑充分混匀、调质后的块状渣料落在篦冷机上，与从下方鼓入的冷却空气进行换热，经充分冷却后的渣料输出篦冷机，温度降至150℃以下。从篦冷机排出的渣料分成两部分：一部分通过链式输送机输送至成品库；另一部分粒度合适的渣料则通过冷渣料循环单元送入缓冲罐，与高温高炉渣接触换热，起到冷却和破碎高温高炉渣的作用；冷却空气在篦冷机中与高温渣料换热后变成热废气；中温废气从篦冷机取风口通过风管送入余热锅炉换热后产生过热蒸汽，推动汽轮机和发电机实现热能转换为电能；篦冷机的余风从余风口排出，并与余热锅炉尾部排气汇合后，依次经过除尘器、引风机以及烟囱一起排入大气。该专利中虽然对从篦冷机排出的渣料和热风进行了利用，但需经过接渣罐、储渣罐、缓冲罐、回转窑、篦冷机等流程，工艺流程复杂，工序投入成本高，且热量损失大，热回收效率低；且该专利中没有设置破碎装置和除尘装置，大块的冶金渣会增加设备故障率，且未经除尘的热风会增加余热锅炉系统设备损耗。

4、因此，提出一种工艺更简单、设备更完善、成本更低、效率更高的可以对液态渣余热进行充分回收利用的方法尤为重要。

技术实现思路

1、针对上述问题，一方面本发明提出了一种冶金渣余热回收方法，所述回收方法包括：

2、在液态渣中加入整粒后的冷却渣进行搅拌后，得到固化的混合渣；

3、将所述混合渣进行粗破碎，得到粒化渣和烟尘；

4、将所述粒化渣进行冷却，得到热风和冷却渣；

5、将所述冷却渣进行整粒；

6、将所述烟尘、热风和整粒后的冷却渣进行回收利用。

7、进一步地，所述液态渣为冶金生产过程新生成的高温熔融液态渣。

8、进一步地，所述整粒包括将所述冷却渣中的大块混合渣进行破碎、筛分以及将混合渣中的粉末进行去除。

9、进一步地，所述冷却渣包括将粒化渣冷却并整粒后得到的第一粒度范围冷却渣。

10、进一步地，所述冷却渣的平均温度小于等于150℃。

11、进一步地，将所述烟尘、热风进行回收利用包括：

12、所述烟尘和热风进行除尘后送往余热锅炉与水换热后产生高温水、水蒸汽和中低温风；其中所述中低温风传送回冷却装置循环使用；

13、将所述整粒后的冷却渣进行回收利用包括：

14、将所述冷却渣按照粒度大小进行区分，包括第一粒度范围冷却渣和剩余范围冷却渣；

15、将所述第一粒度范围冷却渣回收后加入液态渣中对所述液态渣进行消液固化；将剩余范围冷却渣进行回收处理。

16、另一方面，本发明提出了一种冶金渣余热回收系统，所述回收装置包括搅拌装置、破碎装置、冷却装置、整粒装置和余热锅炉；

17、其中，

18、所述搅拌装置，用于将整粒后的冷却渣加入液态渣中，进行搅拌后得到固化的混合渣；

19、所述破碎装置，用于将所述混合渣进行粗破碎，得到粒化渣和烟尘；

20、所述冷却装置，用于将所述粒化渣进行冷却，得到热风和冷却渣；

21、所述余热锅炉，用于将所述烟尘、热风进行回收利用；

22、所述整粒装置，用于将所述冷却渣进行整粒后回收利用。

23、进一步地，所述余热锅炉对所述烟尘、热风进行回收利用包括：所述烟尘和热风除尘后送往余热锅炉与水换热后产生高温水、水蒸汽和中低温风；其中所述中低温风传送回冷却装置循环使用；

24、将所述冷却渣进行整粒后回收利用包括：将所述冷却渣按照粒度大小进行区分，包括第一粒度范围冷却渣和剩余范围冷却渣；将所述第一粒度范围冷却渣回收后加入液态渣中对所述液态渣进行消液固化；将剩余范围冷却渣进行回收处理。

25、进一步地，所述冷却装置为密封环形冷却机构，包括环形冷却机外壳和所述环形冷却机外壳内部设置的内部环形轨道；

26、所述内部环形轨道用于台车的转运；

27、所述台车用于盛装粒化渣，所述粒化渣随台车进入冷却装置后沿内部环形轨道运动冷却。

28、进一步地，所述回收系统还包括第一除尘装置和第二除尘装置；

29、所述第一除尘装置用于将所述破碎装置中排出的烟尘进行除尘处理；

30、所述第二除尘装置用于将所述冷却装置中排出的热风进行除尘处理。

31、本发明的有益效果：

32、本发明通过在液态渣中加入整粒后的冷却渣进行搅拌后，得到固化的混合渣；再将混合渣进行粗破碎，得到粒化渣和烟尘，再将粒化渣进行冷却，得到热风和冷却渣；对得到的烟尘、热风和整粒后的冷却渣进行回收利用，该方法较为彻底地对冶金渣中余热(包括冷却渣、烟尘和热风)进行了回收再利用，整个回收方法低成本、无污染，工艺简单、高效、实用，且适用于各类冶金渣余热回收再利用。

33、本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所指出的结构来实现和获得。