高爐爐渣余熱回收技術(shù)的研究進(jìn)展_王波.pdf

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1、DOI:10.16146/j.cnki.rndlgc.2014.02.001第29卷第2期熱能動(dòng)力工程Vol．29，No．22014年3月JOUＲNALOFENGINEEＲINGFOＲTHEＲMALENEＲGYANDPOWEＲMar．，2014殏檪檪檪檪檪檪殏檪檪殏專題綜述檪檪檪檪檪檪殏文章編號(hào):1001－2060(2014)02－0113－08高爐爐渣余熱回收技術(shù)的研究進(jìn)展王波，王夕晨，袁益超，周秋平(上海理工大學(xué)能源與動(dòng)力工程學(xué)院，上海200093)摘要:本文介紹了固體顆粒沖擊、機(jī)械攪拌、轉(zhuǎn)鼓粒化、離重要制約因素。在1400－1500℃高爐爐渣處于液心?；惋L(fēng)淬等國(guó)外的高爐爐

2、渣余熱回收系統(tǒng)，對(duì)我國(guó)應(yīng)用態(tài)時(shí)，導(dǎo)熱系數(shù)在0．1－0．3W/(m·K)［2］。當(dāng)處于高爐爐渣余熱回收處理技術(shù)的現(xiàn)狀進(jìn)行了總結(jié)。在比較國(guó)固態(tài)時(shí)，導(dǎo)熱系數(shù)在7W/(m·K)左右。Goto等通過內(nèi)國(guó)外同類技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)后，指出基于離心?；夹g(shù)的余熱紅外測(cè)量技術(shù)測(cè)定了20－1500℃范圍內(nèi)高爐渣導(dǎo)熱回收系統(tǒng)具有粒化性能優(yōu)異、回收效率高等優(yōu)點(diǎn)，據(jù)此認(rèn)為［3］系數(shù)的變化規(guī)律，研究結(jié)果表明處于固體狀態(tài)的高有必要進(jìn)一步研究該系統(tǒng)運(yùn)行能耗、系統(tǒng)穩(wěn)定性和控制參數(shù)以及渣粒的處理能力和粒徑的均勻性等問題，以盡早實(shí)現(xiàn)商爐爐渣，其導(dǎo)熱系數(shù)會(huì)隨著溫度的升高而增加1－2業(yè)化應(yīng)用。W/(m·K)。然而這一變化規(guī)律會(huì)

3、在1200℃左右爐關(guān)鍵詞:高爐渣;?；?傳熱;余熱回收渣由固體向液體產(chǎn)生相變的過程中，發(fā)生改變。此時(shí)高爐爐渣的導(dǎo)熱系數(shù)隨著溫度的上升而減小。所以，中圖分類號(hào):X756文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A導(dǎo)熱系數(shù)低使得高爐爐渣的?；蔀榱擞酂峄厥盏囊粋€(gè)限制因素。?；蟮脑４笮≈苯佑绊憮Q熱介引言質(zhì)和渣粒的熱交換效果。渣粒較小時(shí)，可以在較短的鋼鐵工業(yè)是能源密集型產(chǎn)業(yè)，其能耗約為中國(guó)時(shí)間內(nèi)獲得較好的傳熱效果。［1］相當(dāng)一部分余熱回收設(shè)備對(duì)熔渣流動(dòng)性的要求總能耗的10%－15%。高爐爐渣是鋼鐵工業(yè)中最主要的廢棄物，每生產(chǎn)一噸鐵約產(chǎn)生300kg高爐比較高，以達(dá)到最佳的熔渣流量和風(fēng)量的配比。普爐渣，其出爐溫度通常

4、在1400℃以上，含有大量的通高溫熔渣粘度在0．2－0．6Pa·s，并且隨著溫度熱量。2010年中國(guó)生鐵產(chǎn)量約為5．9億t，產(chǎn)生高的降低粘度緩慢增加，大約1320℃時(shí)開始出現(xiàn)凝爐爐渣約1．8億t，水力除渣過程中損失的熱量達(dá)到固相后，熔渣粘度急劇增加。此外，成分對(duì)熔渣粘度8［4］2．7×10GJ，折合標(biāo)準(zhǔn)煤約920萬(wàn)t。因此回收利用也有一定的影響。高爐爐渣的余熱對(duì)煉鋼行業(yè)節(jié)能減排，提高能源效1．2能耗與污染率，有著至關(guān)重要的作用。高爐熔渣的排放量大，而且排出時(shí)的溫度一般目前，國(guó)內(nèi)外已有不少機(jī)構(gòu)致力于高爐爐渣的超過1400℃，其所含熱量較高，具有顯著的回收價(jià)余熱回收系統(tǒng)的研究和開發(fā)。

5、常規(guī)的高爐渣余熱回值，但傳統(tǒng)的濕法處理方式對(duì)環(huán)境污染比較嚴(yán)重。收過程中，一般是先將液態(tài)高爐爐渣進(jìn)行初步冷卻傳統(tǒng)的水力沖渣方式會(huì)造成大量水資源的消耗?；缓髮⒐袒脑Ｋ腿胗酂峄厥昭b置進(jìn)行熱和熱量的浪費(fèi)，尤其是一些鋼鐵企業(yè)處于缺水地區(qū)，量的回收。本文介紹了高爐爐渣的基本特性，討論這一因素的制約就顯得尤其突出。此外，在對(duì)爐渣了典型高爐爐渣余熱回收系統(tǒng)的工作原理、工藝流進(jìn)行濕法處理的過程中，還會(huì)產(chǎn)生SOx和H2S等酸程和熱量回收效果，為今后高爐爐渣余熱回收技術(shù)性氣體，從而造成環(huán)境污染。若要對(duì)濕法處理以后的進(jìn)一步發(fā)展和實(shí)際應(yīng)用提供參考。的高爐爐渣進(jìn)行進(jìn)一步利用，還需要消耗相當(dāng)一部分的能

6、量對(duì)濕渣進(jìn)行干燥。因此對(duì)高爐爐渣的干法1高爐爐渣余熱回收的制約因素處理技術(shù)的開發(fā)和應(yīng)用將成為趨勢(shì)。如果用空氣或者氮?dú)庾鳛槔鋮s介質(zhì)來回收高爐1．1物理性質(zhì)爐渣的熱量，則排渣溫度越低，回收效率越高，所需高爐爐渣的導(dǎo)熱系數(shù)較低，這是余熱回收的一個(gè)氣體的流量也越大，相應(yīng)的送風(fēng)機(jī)的功率也越高，因收稿日期:2013－09－12;修訂日期:2013－12－16作者簡(jiǎn)介:王波(1981－)，男，四川珙縣人，上海理工大學(xué)副教授，博士.·114·熱能動(dòng)力工程2014年此設(shè)計(jì)余熱回收裝置時(shí)應(yīng)綜合考慮回收的熱量、裝過對(duì)流的方式進(jìn)行傳熱，流化床內(nèi)渣粒的溫度可以［7］置的投資和運(yùn)行成本。如果采取傳熱管束等間

7、壁式通過風(fēng)量調(diào)節(jié)，一般為500－800℃。通過這種方熱交換方式，雖然管內(nèi)液體的比熱和換熱系數(shù)都相式獲得的渣粒粒徑大部分在6mm以下，而粒徑處比氣體更大，但可能存在管子磨損等風(fēng)險(xiǎn)。所以，高于0－3mm的渣粒將會(huì)作為循環(huán)渣粒被送入?；癄t爐渣的余熱回收應(yīng)選擇合適的換熱介質(zhì)種類、流裝置。此外，由于循環(huán)渣粒的存在，避免了新渣粒的量和進(jìn)出口溫度等參數(shù)，以達(dá)到綜合效益的最大化。粘結(jié)。流化空氣通過風(fēng)機(jī)進(jìn)行再循環(huán)，空氣帶走的1．3冷渣的利用細(xì)渣粒則通過旋風(fēng)除塵器進(jìn)行捕集。運(yùn)用該余熱回高爐爐渣中不僅