高爐爐渣余熱回收利用

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1、第36卷第1期山東冶金Vol.36No.12014年2月ShandongMetallurgyFebruary2014??????????????節(jié)能減排??????????高爐爐渣微水淬法余熱回收技術(shù)開發(fā)邱潤強，許征鵬（山東九羊集團有限公司，山東萊蕪271118）摘要：山東九羊集團有限公司開發(fā)了高爐爐渣余熱回收技術(shù)，將絕大部分冷卻水蒸發(fā)為中壓飽和蒸汽進行收集，然后采用風冷工藝獲得熱循環(huán)空氣，通過余熱鍋爐再次回收余熱，噸鐵可回收熱量257.7MJ，綜合回收率可達87%，與傳統(tǒng)的水淬工藝相比噸渣可節(jié)約用水7~9t。關(guān)鍵詞：高爐渣；余熱回收；微水淬法中圖分類號：TF321文獻

2、標識碼：B文章編號：1004-4620（2014）01-0048-03日本住友金屬和石川島播磨重工業(yè)公司在1前言1982年建立了能力為24t/h的滾筒一沸騰床法熔渣高爐冶煉過程產(chǎn)生的液態(tài)爐渣中帶有大量的余熱回收系統(tǒng)。熔渣從中間包流出沖擊到旋轉(zhuǎn)滾顯熱，1t生鐵平均產(chǎn)出爐渣300~600kg，液態(tài)高爐筒表面上時，被破碎并拋至捕集罐進行一次熱回渣溫度在1400℃以上，高爐爐渣熱焓約為1700收，渣粒經(jīng)分離器進入冷卻器二次熱回收后排出。［1］MJ/t。目前普遍采用水淬的方式粒化并冷卻高溫冷卻用空氣可以預(yù)熱到500℃，進行熱交換產(chǎn)生蒸［2］液態(tài)高爐渣，主要工藝有：底濾法、因巴法、

3、拉薩汽并發(fā)電，空氣循環(huán)使用。發(fā)、圖拉法和明特克法等，水淬后的高爐渣可用作2.2風淬法硅酸鹽水泥的部分替代品，生產(chǎn)普通硅酸鹽水泥。日本新日鐵在名古屋制鐵所進行熔融高爐渣此類方法不僅高爐渣的顯熱無法回收利用，且造成風淬法試驗，工藝見圖1。高爐熔渣被倒入換熱器大量水資源的浪費，嚴重污染環(huán)境。（也稱為風洞），風洞的造粒部分由高速氣流粉態(tài)液體高爐爐渣熱焓高，回收利用潛力較大，所化。粒子的大部分與風洞內(nèi)配置的分散板及風洞以一直備受業(yè)界人士的關(guān)注。由于高爐液體爐渣內(nèi)壁碰撞，下落并被從下部吹入空氣冷卻，從風洞的物理性質(zhì)和高爐出渣的不連續(xù)性以及要求余熱排出。渣粒由振動篩篩出大顆粒后，裝入

4、熱粒儲存回收處理后的爐渣要具有優(yōu)良的綜合利用價值和倉，再經(jīng)過二次熱交換器的多段流動床被冷卻。排性能，導(dǎo)致爐渣余熱回收困難。目前全國高爐渣熱出渣的質(zhì)量由風洞內(nèi)渣的冷卻速度加以保證，回收能利用率極低，一般的利用就是北方企業(yè)冬季用高風洞及二次熱交換器冷卻空氣的余熱用來生產(chǎn)蒸爐沖渣水取暖，由于受到供熱區(qū)域、流量等條件的汽和發(fā)電。風淬法高爐渣熱回收系統(tǒng)的熱回收率限制，且沖渣水含有大量堿性物質(zhì)，對泵及管道腐＞70％；但是由于這一系統(tǒng)的工藝結(jié)構(gòu)復(fù)雜、成本蝕等因素，渣熱能利用率極低，且春、夏、秋三個季高，投資回收時間較長，一般為5~6a，制約了其推廣節(jié)不能使用。爐渣熱能回收利用是十分重

5、要的課題。和應(yīng)用。另外，風淬法在?；^程中動力消耗很大，冷卻速度很慢，?；诠探Y(jié)之前容易粘結(jié)在2高爐爐渣余熱回收技術(shù)的發(fā)展概況設(shè)備表面，得到的渣粒直徑分布范圍寬，不利于后［3］2.1雙內(nèi)冷卻滾筒法續(xù)處理。日本鋼管公司（NKK）將高爐渣倒在兩個反向旋轉(zhuǎn)的滾筒之間，被轉(zhuǎn)筒內(nèi)部循環(huán)的熱媒工質(zhì)冷高爐卻，然后從熱媒介質(zhì)中回收余熱。該方法的缺點是風管溜渣槽除塵器必須用刮渣器去除粘在滾筒上的渣膜，該渣膜形成風洞保溫層影響熱量的傳遞，導(dǎo)致傳熱效率的急劇下造粒風機降，降低了余熱回收效率和設(shè)備壽命；冷渣以片狀稱量機發(fā)電機冷卻風機熱篩形式排出，給后續(xù)處理帶來麻煩。熱渣漏斗排風機收稿日期：2

6、013-09-23集塵器作者簡介：邱潤強，男，1966年生，1989年畢業(yè)于濟南職工科技大二次熱交換風機二次熱交換學機械制造專業(yè)。現(xiàn)為山東九羊集團有限公司副總經(jīng)理，高級工程師，能源管理師，從事冶金技術(shù)管理及節(jié)能推廣工作。圖1風淬法高爐渣余熱回收工藝流程48邱潤強等高爐爐渣微水淬法余熱回收技術(shù)開發(fā)2014年第1期2.3連鑄式余熱鍋爐熔渣熱能回收法Mizuochi等研究了旋轉(zhuǎn)杯用于熔渣?；目尚羞B鑄式余熱鍋爐熔渣熱能回收工藝見圖2。由性，考察了不同旋轉(zhuǎn)杯形狀和不同轉(zhuǎn)速下的熔渣粒渣罐車運來的熔渣倒入渣池，熔渣從供渣嘴連續(xù)流化情況，成功地實現(xiàn)了熔渣的干式成粒并顯示轉(zhuǎn)杯到水冷平輥

7、和水冷網(wǎng)輥，然后進入鏈式輸送機；在轉(zhuǎn)速是影響渣粒大小和形態(tài)的關(guān)鍵性參數(shù)，證明了運輸機下部通入冷空氣，渣的熱量傳給冷空氣和膜液態(tài)熔渣的干式成粒技術(shù)是可行的，但實際應(yīng)用還式水冷壁，冷卻后的渣在碎渣機中破碎；軟化水經(jīng)存在著操作工藝要求高、機械磨損嚴重等缺點，為軋輥流入水箱，經(jīng)給水泵壓入省煤器，然后進入汽更實際應(yīng)用帶來一定困難。包，飽和水經(jīng)循環(huán)泵壓人膜式水冷壁，加熱氣化后熱氣出口回到汽包；從汽包出來的飽和蒸汽進入過熱器，成為過熱蒸汽。先固化再粒化的工藝，平板狀高溫渣渣槽的導(dǎo)熱率和透氣性嚴重影響渣和空氣的換熱，影響旋轉(zhuǎn)杯熱回收效率，存在著后續(xù)碎渣工