技術(shù)領(lǐng)域：

本發(fā)明屬于鋼鐵冶金行業(yè)中的高爐渣處理設(shè)備領(lǐng)域，具體涉及一種能夠回收高品質(zhì)余熱的高爐渣氣墊處理方法及裝置。

背景技術(shù)：
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在鋼鐵生產(chǎn)中，國內(nèi)外主要采用水淬沖渣工藝，高爐渣的高溫余熱得不到回收利用；在爐渣處理過程中，需要消耗大量的循環(huán)水，而且會有大量蒸汽放散，蒸汽中含有硫化氫、二氧化硫等，對周圍的環(huán)境造成了嚴(yán)重污染。

一直以來，不少研究人員都對此問題進(jìn)行了研究，設(shè)計了風(fēng)淬法、轉(zhuǎn)杯式以及連鑄連軋法等高爐渣干法處理方式，雖然能回收高爐渣的部分余熱，但無法提高成渣顆粒的玻璃相含量，并且裝置復(fù)雜，難以實現(xiàn)工業(yè)化應(yīng)用。經(jīng)過現(xiàn)場調(diào)研、查閱資料，我們了解到爐渣溫度在1350-1450℃左右，在傳統(tǒng)處理過程中，液態(tài)爐渣經(jīng)過水淬，破碎至4mm左右的顆粒，最終處理過后的渣中水含量高，需經(jīng)過沉淀池處理，然后送至水泥廠作為水泥的原料，此過程浪費了大量的水資源，每噸爐渣需要6噸左右的循環(huán)水，形成的工業(yè)廢水凈化難度較大，產(chǎn)生的蒸汽很難收集，放散后對環(huán)境造成白色污染，容易腐蝕周圍的建筑。目前，高爐生產(chǎn)工藝每煉出1噸生鐵約產(chǎn)生0.3～0.5噸爐渣，排出溫度在1400℃～1600℃左右；1噸高爐渣約含1700mj的熱量，相當(dāng)于0.058噸標(biāo)準(zhǔn)煤的發(fā)熱值。以2015年的鋼鐵產(chǎn)量計算，高爐渣產(chǎn)生量約為2.424億噸，所含熱量折合1406萬噸標(biāo)準(zhǔn)煤的發(fā)熱值。所以高爐渣余熱資源的回收與利用，對鋼鐵工業(yè)的能源節(jié)約、能耗降低、污染物排放的減少，起著關(guān)鍵的作用。

針對以上技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種可回收高爐渣余熱的處理方法及裝置。液態(tài)爐渣流到裝置入口，被氣墊板端頭的高壓水霧噴吹，高爐渣與水霧對流換熱，渣初步冷卻并被橫向吹入裝置；初步冷卻的高爐渣到達(dá)氣墊板上，被風(fēng)吹碎成小顆粒，同時，風(fēng)通過對流換熱，帶走高爐渣的部分熱量；氣墊板的上方設(shè)有水霧噴頭，噴出的水霧對形成的爐渣顆粒進(jìn)一步快速冷卻，高爐渣的熱量主要通過熱傳導(dǎo)傳遞給小水滴，水受熱蒸發(fā)，爐渣溫度降至300-700℃。氣墊板還起到輸送爐渣顆粒的作用，爐渣被運送出裝置，再通過傳送帶送至余熱鍋爐發(fā)電。

技術(shù)實現(xiàn)要素：
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本發(fā)明針對現(xiàn)有高爐渣處理中存在的技術(shù)問題，提供一種能夠回收高品質(zhì)余熱的高爐渣氣墊處理方法及裝置。該處理裝置采用高壓水霧噴頭，保證了爐渣中玻璃相的含量，對降低水耗、提高高爐渣后續(xù)利用價值有著重要作用。

本發(fā)明所提供的一種能夠回收高品質(zhì)余熱的高爐渣氣墊處理方法具體如下：

液態(tài)高爐渣從熔渣入口15進(jìn)入氣墊板8的前端氣墊板12上，所述前端氣墊板12右端設(shè)有高壓水霧噴嘴，所述液態(tài)高爐渣被橫向吹進(jìn)所述氣墊板8的帶氣孔的氣墊中間板13上，所述液態(tài)高爐渣被初步冷卻，所述帶氣孔的氣墊中間板13上的風(fēng)將所述液態(tài)高爐渣風(fēng)淬成小顆粒狀高爐渣，位于帶氣孔的氣墊中間板13上方的高壓水霧噴頭5噴出的水霧將所述小顆粒狀高爐渣快速冷卻，所述小顆粒狀高爐渣在所述帶氣孔的氣墊中間板13上向前運動，所述小顆粒狀高爐渣最后從位于所述氣墊板8后端的?；隹诎?4排出，所述小顆粒狀高爐渣的溫度保持在300-700℃，所述小顆粒狀高爐渣用于余熱發(fā)電；處理中被加熱的空氣和產(chǎn)生的蒸汽通過蒸汽管道1排出，將熱量回收加以利用；所述氣墊板8輸送過程中掉落的少量渣粒及水霧噴頭噴灑的過量水通過渣水收集器11收集。

本發(fā)明所提供的一種能夠回收高品質(zhì)余熱的高爐渣氣墊處理裝置包括水夾層快冷箱體6、高壓水霧噴頭5、氣墊板8、蒸汽管道1、熔渣入口15及渣水收集器11。

所述高壓水霧噴頭5設(shè)置在所述水夾層快冷箱體6的頂部；所述氣墊板8以左低右高傾斜方式橫向貫穿設(shè)置在所述水夾層快冷箱體6中，所述氣墊板8從右至左分別為前端氣墊板12、帶氣孔的氣墊中間板13及?；隹诎?4，所述氣墊板8通過風(fēng)道10與風(fēng)機(jī)9連接；所述?；隹诎?4位于所述氣墊板8的后端，所述?；隹诎?4設(shè)有槽道用于將粒化渣輸送出裝置；所述帶氣孔的氣墊中間板13上設(shè)有直徑為1-3mm的氣孔，所述氣孔間距為3-8mm，相鄰兩排孔錯位排列；所述氣墊板8的材料要求能承受800℃以上的溫度。

所述熔渣入口15設(shè)置在所述前端氣墊板12上方；所述前端氣墊板12的端頭設(shè)有高壓水霧噴嘴；所述渣水收集器11設(shè)置在所述水夾層快冷箱體6的左端底部；所述的蒸汽管道1設(shè)置在所述水夾層快冷箱體6的側(cè)面。

本發(fā)明是通過冷卻裝置、動力裝置以及氣墊輸送技術(shù)實現(xiàn)的。其處理方法涉及氣力破碎、水霧冷卻和氣墊輸送。液態(tài)爐渣在氣墊板上被風(fēng)淬成小顆粒，氣墊板上方設(shè)有水霧噴頭，對爐渣顆粒進(jìn)行快速冷卻，氣墊板還起到輸送的作用；同時，裝置的箱體設(shè)有水夾層，可以吸收部分爐渣的輻射熱；產(chǎn)生的蒸汽通過管道回收。提高了高爐渣余熱資源的利用率、降低水耗，有助于鋼鐵企業(yè)節(jié)能減排。

本發(fā)明具有以下技術(shù)特點：

1、本發(fā)明提供的爐渣處理方法及處理設(shè)備使得液態(tài)爐渣在風(fēng)淬后被蒸汽快速冷卻，氣墊板將冷卻后的爐渣輸送出裝置，產(chǎn)生的蒸汽通過管道回收。此裝置能回收爐渣水處理過程中的90％左右的蒸汽，提高了整個工藝中的蒸汽利用率，降低了50％左右的水耗，提高了能源利用率，返本期在半年以下。有利于鋼鐵企業(yè)節(jié)能減排。

2、本發(fā)明使得爐渣處理量可以隨產(chǎn)量靈活調(diào)整，在保證固態(tài)爐渣質(zhì)量的情況下，減小水耗。

附圖說明：

圖1為本發(fā)明一種能夠回收高品質(zhì)余熱的高爐渣氣墊處理裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為圖1中氣墊板的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中：1：蒸汽管道；2：水管；3：第一高壓水分配箱；4：水泵；5：高壓水霧噴頭；6：水夾層快冷箱體；7：第二高壓水分配箱；8：氣墊板；9：風(fēng)機(jī)；10：風(fēng)道；11：渣水收集器；12：前端氣墊板；13：帶氣孔的氣墊中間板；14：?；隹诎?；15：熔渣入口。

具體實施方式：

為進(jìn)一步了解本發(fā)明，下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作詳細(xì)描述。

本發(fā)明所提供的一種能夠回收高品質(zhì)余熱的高爐渣氣墊處理方法是：液態(tài)高爐渣從熔渣入口15進(jìn)入氣墊板8的前端氣墊板12上，所述前端氣墊板12右端設(shè)有高壓水霧噴嘴，所述液態(tài)高爐渣被橫向吹進(jìn)所述氣墊板8的帶氣孔的氣墊中間板13上，所述液態(tài)高爐渣被初步冷卻，所述帶氣孔的氣墊中間板13上的風(fēng)將所述液態(tài)高爐渣風(fēng)淬成小顆粒狀高爐渣，位于帶氣孔的氣墊中間板13上方的高壓水霧噴頭5噴出的水霧將所述小顆粒狀高爐渣快速冷卻，所述小顆粒狀高爐渣在所述帶氣孔的氣墊中間板13上向前運動，所述小顆粒狀高爐渣最后從位于所述氣墊板8后端的?；隹诎?4排出，所述小顆粒狀高爐渣的溫度保持在300-700℃，所述小顆粒狀高爐渣用于余熱發(fā)電；處理中被加熱的空氣和產(chǎn)生的蒸汽通過蒸汽管道1排出，將熱量回收加以利用；所述氣墊板8輸送過程中掉落的少量渣粒及水霧噴頭噴灑的過量水通過渣水收集器11收集。

本發(fā)明所提供的一種能夠回收高品質(zhì)余熱的高爐渣氣墊處理裝置包括水夾層快冷箱體6、高壓水霧噴頭5、氣墊板8、蒸汽管道1、熔渣入口15及渣水收集器11。

所述高壓水霧噴頭5設(shè)置在所述水夾層快冷箱體6的頂部，所述高壓水霧噴頭5先后通過水管2及第一高壓水分配箱3與水泵4連接。

所述氣墊板8以左低右高傾斜方式橫向貫穿設(shè)置在所述水夾層快冷箱體6中，所述氣墊板8從右至左分別為前端氣墊板12、帶氣孔的氣墊中間板13及?；隹诎?4，所述氣墊板8通過風(fēng)道10與風(fēng)機(jī)9連接；所述?；隹诎?4位于所述氣墊板8的后端，所述?；隹诎?4設(shè)有槽道用于將?；斔统鲅b置；所述帶氣孔的氣墊中間板13上設(shè)有直徑1-3mm的氣孔，所述氣孔間距3-8mm，相鄰兩排孔錯位排列；所述氣墊板8的材料要求能承受800℃以上的溫度。

所述熔渣入口15設(shè)置在所述前端氣墊板12上方。

所述前端氣墊板12的端頭設(shè)有高壓水霧噴嘴，所述高壓水霧噴嘴通過水管及第二高壓水分配箱7與水泵連接；保證爐渣順利進(jìn)入裝置，防止?fàn)t渣在入口處粘結(jié)。

所述渣水收集器11設(shè)置在所述水夾層快冷箱體6的左端底部；所述蒸汽管道1設(shè)置在所述水夾層快冷箱體6的側(cè)面，方便回收蒸汽，管道直徑可根據(jù)高爐產(chǎn)量和用水量決定。

所述水夾層快冷箱體6配置有冷卻水夾層，所述冷卻水夾層用于確保所述水夾層快冷箱體6內(nèi)壁面溫度保持在300℃以下，防止箱體由于高溫發(fā)生變形同時可以吸收高爐渣的輻射熱；所述水夾層快冷箱體6高度在1500mm～5500mm之間，所述水夾層快冷箱體6的橫截面為任意方形或圓形，所述水夾層快冷箱體6長度在3000mm～16000mm之間。

所述高壓水霧噴頭5中的每排噴頭錯開排布，設(shè)置5-7排噴頭，相鄰兩排噴嘴之間的距離為1000mm～5000mm；噴頭的數(shù)量根據(jù)爐渣的流量來確定，噴頭的流量可控，可以根據(jù)生產(chǎn)實際進(jìn)行粗略調(diào)節(jié)，在保證爐渣足夠冷卻強(qiáng)度的前體下，盡可能減少噴水量。

以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和修飾，這些改進(jìn)和修飾也視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。