高炉渣综合利用现状及发展趋势
高炉渣余热利用技术的现状及发展趋势 余热发电
高炉渣余热利用技术的现状及发展趋势摘要：本文系统的分析了高炉渣湿法与干法处理工艺及其余热利用的国内外现状,简述了底滤法(OCP)、因巴法(INBA)、拉萨法(RASA)、图拉法(TYNA)等典型的水淬法工艺，总结了水淬渣方式存在的诸多弊端，对风淬法、双内冷却转筒粒化法、Merotec 熔渣粒化流化法、机械粒化法、连铸连轧法、化学法等干法处理技术的研究进展和发展现状进行了总结。
最后得出结论: 离心粒化等干式余热回收技术在利用高炉渣的高品质热源时,不会造成水资源的浪费, 不会产生硫化氢、二氧化硫等有害气体,在克服水渣法固有缺点的同时，还可以得到玻璃化程度高的高附加值成品渣，是今后高炉渣余热回收工艺的发展趋势。
关键词：高炉渣；余热利用；水淬；干式粒化1 前言中国目前是全球最大的钢铁生产国。
中国钢铁产量已连续16年保持世界第一，并且遥遥领先于其他国家。
同时伴随我国高炉冶炼生产排出的含丰富热能的高炉渣数量也是巨大的，从节能与环保以及提高钢铁厂的经济效益的角度来看，对高炉渣的热量进行回收和高炉渣的资源化利用是十分必要的。
炉渣的出炉温度一般在1400～1550℃之间。
每吨渣含（1260～1880）×103kJ的显热，相当于60kg标准煤的热值[1]。
每生产1吨生铁要副产0.3吨高炉渣，每生产1吨钢要副产0.13吨钢渣[2]，以目前我国的钢铁产量6.83亿吨进行计算，可产生2.9亿吨以上的高炉渣和转炉渣，其显热量相当于1740万吨标准煤，尽管并非可以全部回收高炉渣的热能，但若能部分回收利用，其节能效益也是显著的，非常具有市场开发潜力。
就目前应用大量应用水淬技术情况来看，这部分高温热源显然是被浪费了，该高温热源就温度品质来说，完全符合高品位能源的要求，如果能回收这部分热量得以重新利用，就可以为社会和企业带来可观的经济、社会和环保效益。
开展余热余能的回收利用不仅是钢铁企业节约能源降低成本，提高竞争力的重要手段，而且也符合国家钢铁工业的政策要求。
2023年炉渣资源化利用行业市场环境分析
2023年炉渣资源化利用行业市场环境分析炉渣是指在钢铁冶炼、铜冶炼等工艺过程中产生的固体废弃物，由于其高硅、高铁、高钙和微量元素等特殊成分，使其具有很高的资源价值与开发利用潜力。
炉渣资源化利用行业具有很好的发展前景。
本文将对炉渣资源化利用行业市场环境进行分析。
一、政策环境国家在推进可持续发展战略的背景下，明确提出要加强炉渣综合利用的力度。
《钢铁工业节能减排技术政策导则》提出，钢铁企业必须通过炉渣资源化利用，实现节能与减排。
同时，多个省市政府出台相关政策，鼓励企业积极探索炉渣资源化利用，加强科研和技术创新。
二、市场需求在建筑、道路、水泥、砖块等领域，炉渣被广泛应用，成为解决环境污染的一种重要手段。
在建筑混凝土中加入炉渣，不仅可以提高混凝土的强度和耐久性，还可以降低了沙子和水泥的用量，大大降低了成本。
在水泥生产中，加入炉渣，可以大幅度降低能源消耗，减少二氧化碳排放量。
因此，炉渣在建材市场中的需求旺盛。
三、市场竞争炉渣资源化利用领域存在着一定的竞争。
企业要在竞争中立于不败之地，就必须不断优化技术方案，降低企业的生产成本。
同时，合理定价也很关键。
由于炉渣利用行业还处于初期，目前市场上存在着一些不良竞争的现象，如企业盲目乱竞价，攫取更大的市场份额，直接导致整个市场价格下降。
四、技术进步炉渣综合利用技术，归纳为物理方法、化学方法、生物方法3类。
当前，国内外企业在炉渣综合利用的技术研发方面投入较大，每年推出各种高新技术，具有较强市场竞争力。
其中物理方法主要有筛分、磁选、气力选等；化学方法则主要有酸浸、钙钙渣化、碳化等；生物方法则主要有微生物酶法、菌类生物法等。
综合来看，炉渣资源化利用行业市场环境总体上是积极的。
政策环境对炉渣资源化利用行业有利，市场需求也较为强劲，技术水平在不断提高。
随着科学技术的发展和产业层次的不断深化，炉渣资源化利用产业市场规模与产业价值将不断提高，展望未来，炉渣资源化利用市场前景广阔。
高炉渣综合利用现状与展望
有害物质。因此 ， 开展高炉渣 回收利用方面的研
究 十分 必要 。 高炉渣 的主要 成分是 氧化 钙 、 化镁 、 氧 三氧化 二铝 、 氧化 硅 ， 于硅 酸 盐质 材 料 ， 二 属 其化 学 组成 与天 然矿石 、 酸 盐水 泥 相 似 。在 急冷 处 理 的过 硅 程 中 ， 态炉 渣 中的绝 大部分物 质没 能形成 稳定 熔
Ｓ ｎ Ｐｅ ｇ Ｃｈ ｍ ａ Ｇｕ ｉ ｎ ｏ ｇ Ｌ ａ ｃ ｅ ｇ Ｓ ｎ Ｂｏ ｕ ｎ ｅ Ｙｕ ｎ ｏ Ｔ ａ ｙ ｎ ｉＬｉ ｎ ｈ ｎ ｕ
（ ｅｈ ｏ ｇ ｅｔｒ ｆ ｎａ ｇＳｅｌ ｏ ，Ｌｄ ） Ｔ ｃ ｎｌ ｙＣ ｎｅ ｇｎ ｔｅ Ｃ ． ｔ． ｏ ｏＡ
的化合 物 晶体 ， 以无 定 形 体或 玻 璃 体 的状 态 将 没 能释 放 的热 能转 化 为化 学 能 储 存起 来 ， 而 具 有 从 潜在 的化学 活性 ， 是优 良的水 泥原料 。据统计 ， 我 国冶 金企业 每 年用 于处 理废弃 炉渣 资金 高达上 亿
铁工业 的能 耗 大户 ， 节 能 减 排潜 力 巨大 。高 炉 其
１ 前 言
“ 十一五 ” 规划 提 出 了节 能减 排 的 战 略 目标 ， 建设 资源节 约型 、 环境 友好型社 会成 为工 业化 、 现 代化发 展战 略 的首 要任 务 。钢 铁行业 作 为工业化 进程 中的主力 军 同样面 临着机 遇 与挑战 。高炉炼
铁的工 序能耗 约 占钢铁 工业 总 能 耗 的 ６ ％ ， 钢 ０ 是
关键词 高炉渣 粒化工艺 显热 回收
文 章 编 号 ：０ ６— ６３ ２０ ）３— ０ ６— ４ １０ ４ １ （０ ８ ０ ００ ０ 中图 分 类 号 ：Ｆ ２ Ｔ ５４ 文献标识码 ： Ａ
2024年炉渣资源化利用市场调研报告
2024年炉渣资源化利用市场调研报告1. 背景介绍炉渣是指在冶金、化工等工业生产过程中产生的废弃物。
传统上，炉渣被视为废弃物，直接丢弃到环境中，对环境造成了严重的污染。
随着环境意识的增强和资源回收利用理念的普及，炉渣资源化利用成为了一种重要的发展方向。
2. 炉渣资源化利用的意义炉渣资源化利用具有多重意义。
首先，可以有效减少炉渣对环境的污染，降低生产过程中的环境风险，保护生态环境。
其次，资源化利用可以有效回收炉渣中的有价值成分，实现资源的循环利用，减少对自然资源的依赖。
此外，炉渣资源化利用还能够带动相关产业的发展，创造就业机会，促进经济增长。
3. 炉渣资源化利用的现状分析目前，炉渣资源化利用在我国已经取得了一定的进展。
主要有以下几个方面的应用：3.1 水泥生产炉渣可用于生产水泥，作为水泥的主要原料之一。
炉渣水泥具有较好的力学性能和抗硫酸盐侵蚀性能，被广泛应用于建筑材料领域。
3.2 道路建设炉渣可用于道路建设，作为路基材料使用。
炉渣作为填料材料，可以提高路面的稳定性和承载力，延长道路使用寿命。
3.3 农业肥料炉渣中含有一定的养分，可作为农业肥料使用。
经过处理和加工后，炉渣可以提供植物所需的营养元素，促进作物的生长。
4. 炉渣资源化利用市场前景展望炉渣资源化利用市场具有广阔的发展前景。
随着环境保护意识的提高和资源回收利用政策的推动，炉渣资源化利用将逐渐成为一个新兴的产业。
未来，炉渣资源化利用市场将呈现以下几个趋势：4.1 技术创新推动市场发展在炉渣资源化利用领域，技术创新是关键推动因素。
通过研发新的炉渣处理技术，可以提高资源回收利用率，降低处理成本，提高产品附加值，推动市场的健康发展。
4.2 政策支持助力市场发展政府在环境保护和资源回收利用方面的政策支持也将对市场的发展发挥重要作用。
政府可以加大对炉渣资源化利用技术研发的投入，并在税收、贷款等方面给予一定优惠政策，吸引更多企业参与。
4.3 市场多元化发展炉渣资源化利用市场不仅仅局限于水泥、道路建设和农业肥料等领域。
2024年炉渣资源化利用市场规模分析
2024年炉渣资源化利用市场规模分析1. 引言随着工业化进程的不断推进，炉渣已成为一种严重的环境污染物。
然而，炉渣中含有大量可利用的资源，对其进行资源化利用不仅可以减少环境污染，还可以实现经济效益。
本文将对炉渣资源化利用市场规模进行分析。
2. 炉渣资源化利用的现状目前，全球各地对炉渣资源化利用的重视度不断提高。
许多国家和地区制定了有关炉渣资源化利用的政策和法规。
炉渣资源化利用的技术也不断发展，包括水平振动槽炉渣资源化利用技术、浮选法等。
同时，一些企业和研究机构也投入了大量的人力和物力进行炉渣资源化利用技术的研发。
3. 炉渣资源化利用市场的潜力由于炉渣资源化利用对环境保护和资源节约具有重要意义，因此其市场潜力巨大。
首先，炉渣资源化利用可以降低原材料的需求量，从而降低生产成本。
其次，炉渣资源化利用可以减少环境污染，提高生产效益。
再次，炉渣资源化利用可以使废弃物转化为有用资源，增加资源的利用率。
因此，炉渣资源化利用市场的发展前景广阔。
4. 2024年炉渣资源化利用市场规模分析根据市场调研数据和专家意见，炉渣资源化利用市场规模将呈现以下趋势：4.1 市场规模的增长炉渣资源化利用市场规模预计将持续增长。
一方面，炉渣资源化利用技术的不断发展将推动市场规模的增长。
另一方面，政府对环境保护的支持和促进政策的推动也将促进市场规模的扩大。
4.2 市场竞争的加剧随着炉渣资源化利用市场的扩大，市场竞争也将日益激烈。
目前，国内外许多企业已经涉足炉渣资源化利用领域，竞争力逐渐增强。
在这种情况下，企业需要不断提高技术水平和创新能力，才能在市场竞争中立于不败之地。
4.3 市场前景的看好尽管市场竞争激烈，但炉渣资源化利用市场的前景仍然被看好。
炉渣资源化利用对于实现可持续发展具有重要意义，符合社会发展的趋势。
因此，炉渣资源化利用市场将受到更多投资者的青睐。
5. 结论炉渣资源化利用市场规模预计将持续扩大，并且市场前景被看好。
政府对环境保护和促进政策的支持将推动该市场的发展。
高炉渣显热回收利用现状与展望
分 是 硅酸 盐和 铝 酸盐 。当炉 温达 到 １４００～１６００￣ ．
炉 料 熔 融 ，矿 石 中 的脉 石 ，焦 炭 中 的灰 分 ，助 溶 剂 和 其他 不 能 进 入 生 铁 中 的 杂质 形 成 以硅 酸 盐 和 铝 酸 盐 为主 浮 在 铁 水 上 面 的熔 渣 。高 炉 渣 的主 要 化 学成 分为 ＣａＯ、ＳｉＯ 、Ａ１ ０，和 ＭｇＯ，合 计超 过 了 炉 渣 组 成 的 ９５％。根 据 矿 石 及焦 炭灰 分 成 分 之 不 同 ，可 能 会 有 较 多 的其 他 化 合 物 如 ＴｉＯ：、ＢａＯ 和 ＣａＦ２等 ， 以及 少 量 的 ＭｎＯ，ＦｅＯ、ＣａＳ等 【３】。 承钢 高 炉渣 中还 含 有 ＴｉＯ：和 Ｖ Ｏ ，酒泉 高 炉渣 中 含 有 Ｂａｏ，ＣａＦ２等 。 １．２ 高炉 渣的矿 物组 成
第 １期 ２０１８年 ２月
高洋等： 高炉渣显热 回收利 用现状 与展 望
·１３·
蔷 薇辉 石 （ＭｎＯＳＯ ）矿 物等 。
２ 高炉渣 的处理方法
目前 ，我 国 的 高炉 渣 的处 理 方 法 主 要 分 为 干 渣 和水 淬渣 两种 方式 。
由于 干渣 法 的 处理 方 法 易产 生 大 量 渣 棉 和 硫 化 氢气 体污 染 环境 ，而 且对 资源 的利 用率 也 不高 。 生产 的干 渣 量多 ，需要一 套完 整 的运渣 设 备 。因此 ， 只 有 在 水 渣 系 统 有 故 障 才 会 使 用 。水 渣 法 大 致 分 为 ４种方 式 ：底滤 法 、因 巴法 、拉萨 法 、图拉 法 ｆ４】。
关键 字：高炉渣 ；显 热回收；物理换热法 ；化学 回收法 ；干法粒化技术 ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１０００—６５３２．２０１８．０１．００３
钢铁工业大宗固废综合利用现状及展望
THANKS
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理水平。
03
社会效益
钢铁工业大宗废综合利用有助于提升社会效益。通过资源化利用，可
以缓解资源短缺问题，促进循环经济发展。同时还可以为社会创造就业
机会，推动区域经济的可持续发展。
03
钢铁工业大宗固废综合利用的 挑战与问题
技术瓶颈与难题
高效分选技术缺乏
目前钢铁工业大宗固废的分选技术尚不成熟，难以实现高精度、 高效率的固废分选。
市场需求持续增长
随着环保意识的提高和资源的日益紧缺，钢铁工 业大宗固废综合利用的市场需求将持续增长。
商业模式创新
钢铁企业将探索新的商业模式，如与上下游企业 合作、建立产业联盟等，共同推动大宗固废的综 合利用。
拓展应用领域
钢铁工业大宗固废综合利用的产品将不断拓展应 用领域，如建筑、道路、化工等，为经济发展提 供新的动力。
政策与法规展望
01
02
03
强化政策引导
政府将出台相关政策，鼓 励钢铁企业开展大宗固废 综合利用，推动产业绿色 发展。
完善法规标准
制定和完善大宗固废综合 利用的相关法规和标准， 规范行业秩序。
加大资金支持
设立专项资金，支持钢铁 企业开展大宗固废综合利 用技术研发和产业化。
市场前景与商业模式创新
1 2 3
相关法规对钢铁工业大宗固废综合利用的规定执行不力，缺乏
有效的监管措施。
环保标准不严格
03
环保标准对钢铁工业大宗固废综合利用的要求不严格，导致一
些企业缺乏环保意识。
市场接受度与经济性考量
市场接受度低
由于公众对钢铁工业大宗固废再生产品的认知度低，市场接受度普遍较低。
经济性不佳
2023炉渣行业市场报告
炉渣行业市场报告一、炉渣行业概述炉渣是指在冶金、化工、能源等行业中产生的固体废弃物，其主要成分为氧化物和硅酸盐等。
炉渣的回收利用是一项重要的环保工作。
目前，炉渣的主要回收利用方式包括水泥、混凝土、道路建设、铁路建设、填埋和再生资源利用等。
二、炉渣行业市场分析1.市场规模全球炉渣产量约为2.5亿吨/年，其中中国炉渣产量约为1.5亿吨/年。
目前，中国炉渣回收利用率约为20%左右，回收利用市场潜力巨大。
2.市场需求随着环保意识的不断提高，炉渣回收利用已成为全球发展的趋势。
在中国，政府加大了对环保产业的扶持力度，炉渣回收利用也得到了政策支持。
同时，随着城市化进程的加快，建筑、道路、铁路等基础设施建设需求不断增加，对炉渣回收利用的需求也在不断增加。
3.市场竞争国内炉渣回收利用企业众多，行业竞争激烈。
主要企业包括南京大学炉渣研究所、北京炉渣回收利用中心、华东炉渣回收利用公司等。
这些企业在技术研发、市场拓展、品牌建设等方面都有较强的实力。
4.市场前景随着环保意识的不断提高和政策的支持，炉渣回收利用市场前景广阔。
未来，炉渣回收利用行业将逐步向高附加值、高技术含量、高品质方向发展，同时也将面临着技术创新、市场拓展等方面的挑战。
三、炉渣行业发展趋势1.技术创新炉渣回收利用技术将逐步向高效、低成本、高附加值方向发展。
同时，也将出现一些新的炉渣回收利用技术，如炉渣微粉、炉渣纳米颗粒等。
2.市场拓展炉渣回收利用市场将逐步向多元化、高端化方向发展。
未来，炉渣回收利用将不仅仅局限于水泥、混凝土、道路建设、铁路建设等领域，还将涉及到环保、新能源等领域。
3.政策支持政府将继续加大对环保产业的扶持力度，炉渣回收利用也将得到政策支持。
未来，政府将加强对炉渣回收利用企业的扶持，促进行业的健康发展。
四、市场细分1.水泥制造炉渣在水泥制造中被广泛应用，可用于替代部分水泥原料，如粉煤灰等，提高水泥的强度和耐久性。
2.混凝土制造炉渣在混凝土制造中也有广泛的应用，可用于替代部分水泥和石灰石等原料，提高混凝土的强度和耐久性。
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高炉渣综合利用现状及发展趋势闫兆民,周扬民,杨志远,仪垂杰(青岛理工大学,青岛266033)摘 要:介绍高炉渣干法与湿法处理工艺及其余热利用方式的国内外研究和应用现状,评述了底滤法(O CP)、因巴法(INBA )典型的水淬法工艺,重点概括了风淬法、双滚筒法、离心粒化法3种干法处理技术的研究进展和发展趋势。
最后得出结论:离心粒化处理工艺在充分利用高炉渣的高品质热源同时,不会产生硫化氢、二氧化硫等有害气体,不会造成水资源的浪费,是今后高炉渣处理工艺的发展趋势。
关键词:高炉渣;干法粒化;热量回收中图分类号:X756 文献标识码:A 文章编号:1001 1447(2010)02 0053 04Present situation and development trend of blast furnaceslag comprehensive utilizationYAN Zhao min,ZH OU Yang min,YA NG Zhi yuan,YI Chui jie(Qingdao T echno logy U niversity,Qingdao 266033,China)Abstract:This paper introduces the research and application status of dry and w et blast fur nace slag treatment pr ocesses,as w ell as their w aste heat utilization w ays bo th hom e and o bro ad.The typical w ater quenching slag treatm ent metho ds,including OCP,IN BA are com mented,w ith fo cus on three kinds of dry g ranulation processing technolog y,i.e air blast gr anulation,tw in dr um g ranulatio n and centr ifugal granulation.Finally ,it is co ncluded that the centrifug al g ranulatio n can not only make full use of high quality heat source,but also avoid pr oducing H 2S 、SO 2and o ther harmful gases,and it can sav e w ater consumption as w ell.T herefore,the centrifugal g ranulation can be considered the trend o f blast furnace slag treatment process for the future.Key w ords:blast furnace slag;dry granulation;heat recycle 基金项目:钢铁研究联合基金重点项目(50934010)作者简介:闫兆民(1984-),男,硕士生,主要从事高炉渣余热回收的研究.高炉渣是钢铁冶炼过程的主要副产品,每炼出lt 生铁大约产生300~350kg 的高炉渣[1],按照我国年生铁年产量46944万t 计算[2],产渣量达14000万t 。
高炉渣出渣温度达1400 以上,每吨渣含有相当于60kg 标准煤的热量[3]。
因此,做好高炉渣的余热回收和综合利用,是钢铁行业节能降耗的有效途径。
1 高炉渣湿法处理工艺湿法工艺是指用水或水与空气的混合物使熔融渣冷却,然后再运输的方案,一般也称为水淬工艺。
高炉渣水淬方式很多,主要处理工艺有:底滤法(OCP)、因巴法(INBA)、拉萨法(RASA )、图拉法(T YNA)、明特克法(M TC)等。
国内生产大部分采用底滤法(OCP);国外生产大部分采用因巴法(INBA)[4]。
1.1 底滤法(OCP)工艺底滤法(OCP)工艺流程见图1[5 6]。
高炉熔渣在冲制箱内由多孔喷头喷出的高压水进行水淬,水淬渣流经粒化槽,然后进入沉渣池。
沉渣池中的水渣由抓斗吊抓出堆放于渣场继续脱水。
沉渣池内的水及悬浮物通过分配渠流入过滤池,过滤池内设有砾石过滤层,过滤后的水经集水管由泵加压后送入冷却塔冷却,循环使用。
53 2010年 4月第38卷第2期钢铁研究Research on Iron &SteelApr. 2010Vo l.38 No.2图1 底滤法(O CP )工艺流程图1.2 因巴法(INBA)工艺因巴法(INBA)工艺流程见图2[5 6]。
高炉熔渣由熔渣沟流人冲制箱,经冲制箱的压力水冲成水渣进入水渣沟,然后流入水渣方管、分配器、缓冲槽落入滚筒过滤器;随滚筒过滤器的旋转,水渣被带到滚筒过滤器的上部,脱水后的水渣落到筒内皮带机上运出,然后由外部皮带机运至水渣槽。
图2 因巴法(IN BA )工艺流程图从企业应用实践来看,拉萨法因工艺复杂、设备较多、维护费用高等缺点,在新建大型高炉上已不再采用;图拉法安全性能最高(渣中带铁达40%时,仍能正常工作);明特克法具有国内自主知识产权并且投资与占地面积相对最小;环保INBA 法投资最大,但是在技术上最为成熟、实际应用的高炉亦较多。
国内新建大中型高炉炉渣处理工艺一般在这几种方法中选取。
表1为上述几种典型高炉渣处理湿法工艺的主要技术指标[6]。
水淬法没有从根本上改变粒化渣耗水的工艺特点,炉渣物理热基本全部散失,SO 2、H 2S 等污染物的排放并没有减少,其区别仅在于冲渣使用的循环水量有所不同和新水消耗量的差别。
2 高炉渣干法处理工艺干法即依靠高压空气实现熔融金属冷却、粒化的工艺。
针对水渣处理工艺的缺点,20世纪70年代国外就已开始研究干式粒化高炉渣的方法。
前苏联、英国、瑞典、德国、日本、澳大利亚等国都有研究高温熔渣(包括高炉渣、钢渣等)干式粒化技术的研究。
2.1 风淬法工艺NKK [7 8]转炉钢渣风淬粒化工艺如图3所示。
吹风粒化熔渣流,渣粒在气流中飞行时固化,温度由1500 降到1000 ,然后在热交换器内冷却到300 。
表1 几种高炉渣处理方法技术经济指标的比较项目耗电量/(kWh t -1)循环水耗量/m 3新水耗量/(m 3 t -1)渣含水率/%国内钢厂应用情况底滤法8 1.21024~40最多因巴法50.96~815多图拉法 2.50.838~10较多拉萨法15~16110~1515~20很少图3 N K K 转炉钢渣风淬粒化工艺流程图风淬法在粒化过程中动力消耗很大,风淬与水淬相比冷却速度很慢,为了防止粒化渣在固结之前粘连到设备表面上,就要加大设备的尺寸。
风淬法得到的粒化渣的颗粒直径分布范围较宽,不利于后续处理。
2.2 双内冷却转筒粒化工艺该技术由日本钢管公司(NKK)开发[7 9],其基本原理是:让熔渣在二个反向旋转的圆筒表面被转筒内部循环的热媒介质冷却,然后从热媒介54 钢铁研究第38卷质中回收其显热生产蒸汽进行发电,如图4所示。
采用热媒介质是本法的最大特点,热媒介质是以二苯醚为主的高沸点冷却液,沸点257 。
该法的热效率较高,热回收率达77%。
滚筒法存在着处理能力不高、设备作业率低等缺点,不适合在现场大规模连续处理高炉渣,通常只能接受来自渣罐的熔渣。
凝固的薄渣片粘在滚筒上,必须用刮板刮下来,工作效率低并使设备的热回收效率和寿命下降,而且薄片状的渣给后续处理带来麻烦。
图4 双冷却转筒粒化工艺流程图2.3 M erotec 熔渣粒化流化工艺该工艺由德国设计开发,见图5[9]。
粒化器是充填了介质(细渣粒)的流化床,其温度远低于熔渣的固化温度,因此熔渣在应力作用下粒化。
随后粒化渣进入流化床式换热器换热冷却,再筛分为0~3mm 和大于3mm 两种粒级分别进入渣仓1和2,细渣粒返回用于循环操作。
熔渣热量通过介质的吸热、粒化器的冷却空气和流化床换热器得到回收。
流化床内渣粒的温度可通过风量调节,一般为500~800 。
Merotec 熔渣粒化流化工艺,该装置的热量回收率约为64%,但有效能利用率偏低。
图5 M ero tec 熔渣粒化流化工艺流程图2.4 离心粒化法Kvaerner M etals[10-12]发明了1种干式粒化法,采用流化床技术,增加热回收率,工艺流程见图6。
它是采用高速旋转的中心略凹的盘子作为粒化器,液渣通过渣沟或管道注入到盘子中心。
当盘子旋转达到一定速度时,液渣在离心力作用下从盘沿飞出且粒化成粒。
液态粒渣在运行中与空气热交换至凝固。
凝固后的高炉渣继续下落到设备底部,凝固的渣在底部流化床内进一步与空气热交换,热空气从设备顶部回收。
图6 旋转杯粒化工艺流程图Mizuochi 等人[10,13]采用了如图7所示的实验装置,研究了旋转杯用于熔渣粒化的可行性,考察了不同旋转杯形状和不同转速下的熔渣粒化情况。
供渣罐(B)内的高炉熔渣由出渣口(A)排出,落人正下方的旋转杯(F),随后,熔渣在旋转杯的离心力剪切作用下,或是在喷嘴(G)喷出高速气流的共同作用下破碎并被甩出。
粒化的渣粒最后散落到与旋转杯同平面的渣收集器(C)上。
统计分析渣收集器(C)不同径向上收集到的渣粒。
图7 旋转杯粒化(RCA)工艺流程图55 第2期闫兆民,等:高炉渣综合利用现状及发展趋势Purw anto等[13,14]进一步研究了旋转杯粒化法(RCA)所得渣粒的性能,并用高速摄像机拍摄了粒化过程的散布图。
实验发现,旋转杯的转速是高炉渣粒化的主要因素,当转速增加到2000r/ min时,熔渣完全分散在旋转杯的边缘,还可观察到1圈光滑的线条,说明高转速下离心力的增加阻止了熔渣在旋转杯面上的分散,下落的熔渣很快且很好地分散到杯子的边缘,然后被甩出粒化。
通过图像还看到,熔渣离开杯子边缘后先形成韧带状,然后继续破碎成颗粒状。
离心粒化法相对于以上各种干式粒化方法更有效。
单体设备简单、布置紧凑、处理能力大;操作参数少,通过改变转速即可调整粒化程度,可获得尺寸小、球形度好、玻璃化程度高的均质高附加值成品渣;将粒化室内粒化的高温渣粒与反应性混合气体直接接触的方法,使高温熔渣持有的热量较彻底地用于吸热化学反应,即高效地将熔渣显热转变成为洁净的化学能。
3 结 语近年来,高炉熔渣干式粒化技术的研究在国外尤其是日本掀起了新的浪潮,而国内在这方面的研究也刚刚起步。
目前,尽管世界上还没有任何一种干式处理工艺实现了工业应用,但已有的各类技术研究积累了很多相关的理论知识和实践经验。