本發(fā)明涉及工業(yè)廢物處理，特別是涉及一種密相鋼渣碳化裝置。

背景技術(shù)：

1、中國(guó)2023年粗鋼年產(chǎn)量約10億噸，占全球的50％以上。鋼渣作為煉鋼過(guò)程的副產(chǎn)品，排放量約為粗鋼的15％～20％。

2、

3、鋼渣中ca含量在40％左右，可用于替代混凝土中的水泥和天然骨料。鋼渣中的ca以游離氧化鈣和硅酸鈣形式存在，與co2發(fā)生碳化反應(yīng)形成caco3，游離氧化鈣的消解有利于鋼渣穩(wěn)定化、改善鋼渣利用性能。因此，鋼渣碳化技術(shù)不僅能固化大量的co2，還能實(shí)現(xiàn)二次資源的有效利用，并由此制備的磚、瓦等建筑材料具有強(qiáng)度高、價(jià)格低廉、穩(wěn)定性好的優(yōu)點(diǎn)。

4、目前的鋼渣碳化技術(shù)主要是將鋼渣制磚后置于co2養(yǎng)護(hù)箱中的碳化方法(cn111763786a、cn116514476a、cn113955999a)，一方面具有反應(yīng)時(shí)間長(zhǎng)、固碳能力較差、碳化工藝復(fù)雜、對(duì)溫度和氣氛要求較高等缺陷；另一方面，成型的磚塊產(chǎn)品不適用于道路和地下礦井填充等場(chǎng)景，限制了碳化鋼渣的廣泛利用。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、有鑒于此，本申請(qǐng)實(shí)施例為解決背景技術(shù)中存在的至少一個(gè)問(wèn)題而提供一種密相鋼渣碳化裝置，以實(shí)現(xiàn)高效的鋼渣粉體碳化，實(shí)現(xiàn)大規(guī)模連續(xù)化的鋼渣碳化反應(yīng)。

2、第一方面，本申請(qǐng)一實(shí)施例提供了一種密相鋼渣碳化裝置，包括：

3、斗提機(jī)、密相碳化塔、噴淋裝置、中間倉(cāng)、成品倉(cāng)和監(jiān)控模塊；

4、所述密相碳化塔包括煙氣入口、反應(yīng)腔、煙氣出口和灰斗；含二氧化碳煙氣從所述煙氣入口進(jìn)入所述反應(yīng)腔；

5、所述斗提機(jī)用于將鋼渣粉末從第一輸送設(shè)備送入所述密相碳化塔；

6、所述噴淋裝置用于向所述密相碳化塔的反應(yīng)腔噴水和添加劑；

7、所述中間倉(cāng)設(shè)置于所述煙氣出口和所述成品倉(cāng)之間，用于對(duì)隨煙氣輸出的鋼渣進(jìn)行篩分和收集；

8、所述反應(yīng)腔用于使進(jìn)入所述密相碳化塔的鋼渣、水和二氧化碳發(fā)生三相碳化反應(yīng)；反應(yīng)后的煙氣從所述煙氣出口排出；反應(yīng)后的碳化鋼渣隨煙氣排出后進(jìn)入中間倉(cāng)；

9、所述監(jiān)控模塊用于監(jiān)測(cè)所述密相碳化塔內(nèi)鋼渣的含水量和二氧化碳濃度，并根據(jù)所述含水量和所述二氧化碳濃度即時(shí)調(diào)整所述水、所述添加劑和/或所述鋼渣粉末的添加量；

10、所述成品倉(cāng)用于從所述灰斗和所述中間倉(cāng)收集碳化鋼渣。

11、結(jié)合本申請(qǐng)的第一方面，在一可選實(shí)施方式中，所述密相碳化塔包括整流區(qū)、主反應(yīng)區(qū)、動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)區(qū)、反應(yīng)調(diào)節(jié)區(qū)；所述整流區(qū)中設(shè)置有導(dǎo)流板，用于確保煙氣和物料通過(guò)導(dǎo)流板時(shí)流場(chǎng)均勻穩(wěn)定；所述主反應(yīng)區(qū)用于完成大部分的碳化反應(yīng)；所述動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)區(qū)用于反應(yīng)物添加量的監(jiān)控和優(yōu)化；所述反應(yīng)調(diào)節(jié)區(qū)中，所述監(jiān)控模塊根據(jù)計(jì)算獲得的物料添加量自動(dòng)調(diào)節(jié)反應(yīng)物添加量。

12、結(jié)合本申請(qǐng)的第一方面，在一可選實(shí)施方式中，所述噴淋裝置的注入口分別設(shè)置于所述反應(yīng)腔的頂部、中部和下部。

13、結(jié)合本申請(qǐng)的第一方面，在一可選實(shí)施方式中，還包括除塵器，與所述中間倉(cāng)連通，用于對(duì)由中間倉(cāng)排出的煙氣進(jìn)行除塵，排出潔凈煙氣。

14、結(jié)合本申請(qǐng)的第一方面，在一可選實(shí)施方式中，還包括煙囪，通過(guò)風(fēng)機(jī)與所述除塵器連接，用于排出除塵后的煙氣。

15、結(jié)合本申請(qǐng)的第一方面，在一可選實(shí)施方式中，還包括柔性攪拌裝置，設(shè)置于所述反應(yīng)腔內(nèi)，用于使所述水、所述添加劑和/或所述鋼渣粉末充分反應(yīng)。

16、結(jié)合本申請(qǐng)的第一方面，在一可選實(shí)施方式中，還包括流化裝置，連接在所述煙囪和所述密相碳化塔底部灰斗之間，用于使所述煙囪排出的部分煙氣回流至所述灰斗。

17、結(jié)合本申請(qǐng)的第一方面，在一可選實(shí)施方式中，所述第一輸送設(shè)備設(shè)置于所述密相碳化塔下方，用于將所述密相碳化塔底部灰斗排出的鋼渣粉末再次輸送至所述斗提機(jī)。

18、結(jié)合本申請(qǐng)的第一方面，在一可選實(shí)施方式中，所述除塵器下方設(shè)置有第二輸送裝置，用于將所述除塵器收集的碳化鋼渣輸送至所述成品倉(cāng)。

19、結(jié)合本申請(qǐng)的第一方面，在一可選實(shí)施方式中，所述監(jiān)控模塊分別與流量計(jì)、調(diào)節(jié)閥、水泵和斗提機(jī)控制裝置連接，用于控制所述噴淋裝置的出水量、溶劑流量和所述斗提機(jī)的鋼渣輸送速度。

20、采用密相碳化塔對(duì)鋼渣粉體進(jìn)行三相碳化反應(yīng)，實(shí)現(xiàn)了大規(guī)模連續(xù)化的鋼渣固碳，實(shí)現(xiàn)鋼渣的高效回收利用，減少碳排放。具有反應(yīng)速率快、對(duì)反應(yīng)氣氛和溫度要求寬松、裝置簡(jiǎn)單無(wú)二次污染的優(yōu)點(diǎn)。通過(guò)監(jiān)控模塊監(jiān)測(cè)塔內(nèi)鋼渣的含水量和二氧化碳濃度，并據(jù)此實(shí)時(shí)調(diào)整水和添加劑的注入量，以及鋼渣的輸送量，進(jìn)一步提高了鋼渣碳化效果。

21、本申請(qǐng)附加的方面和優(yōu)點(diǎn)將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過(guò)本申請(qǐng)的實(shí)踐了解到。

技術(shù)特征：

1.一種密相鋼渣碳化裝置，其特征在于，包括：斗提機(jī)、密相碳化塔、噴淋裝置、中間倉(cāng)、成品倉(cāng)和監(jiān)控模塊；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的密相鋼渣碳化裝置，其特征在于，所述密相碳化塔包括整流區(qū)、主反應(yīng)區(qū)、動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)區(qū)、反應(yīng)調(diào)節(jié)區(qū)；所述整流區(qū)中設(shè)置有導(dǎo)流板，用于確保煙氣和物料通過(guò)導(dǎo)流板時(shí)流場(chǎng)均勻穩(wěn)定；所述主反應(yīng)區(qū)用于完成大部分的碳化反應(yīng)；所述動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)區(qū)用于反應(yīng)物添加量的監(jiān)控和優(yōu)化；所述反應(yīng)調(diào)節(jié)區(qū)中，所述監(jiān)控模塊根據(jù)計(jì)算獲得的物料添加量自動(dòng)調(diào)節(jié)反應(yīng)物添加量。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的密相鋼渣碳化裝置，其特征在于，所述噴淋裝置的注入口分別設(shè)置于所述反應(yīng)腔的頂部、中部和下部。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的密相鋼渣碳化裝置，其特征在于，還包括除塵器，與所述中間倉(cāng)連通，用于對(duì)由中間倉(cāng)排出的煙氣進(jìn)行除塵，排出潔凈煙氣。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的密相鋼渣碳化裝置，其特征在于，還包括煙囪，通過(guò)風(fēng)機(jī)與所述除塵器連接，用于排出除塵后的煙氣。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的密相鋼渣碳化裝置，其特征在于，還包括柔性攪拌裝置，設(shè)置于所述反應(yīng)腔內(nèi)，用于使所述水、所述添加劑和/或所述鋼渣粉末充分反應(yīng)。

7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的密相鋼渣碳化裝置，其特征在于，還包括流化裝置，連接在所述煙囪和所述密相碳化塔底部灰斗之間，用于使所述煙囪排出的部分煙氣回流至所述灰斗。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的密相鋼渣碳化裝置，其特征在于，所述第一輸送設(shè)備設(shè)置于所述密相碳化塔下方，用于將所述密相碳化塔底部灰斗排出的鋼渣粉末再次輸送至所述斗提機(jī)。

9.根據(jù)權(quán)利要求4所述的密相鋼渣碳化裝置，其特征在于，所述除塵器下方設(shè)置有第二輸送裝置，用于將所述除塵器收集的碳化鋼渣輸送至所述成品倉(cāng)。

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的密相鋼渣碳化裝置，其特征在于，所述監(jiān)控模塊分別與流量計(jì)、調(diào)節(jié)閥、水泵和斗提機(jī)控制裝置連接，用于控制所述噴淋裝置的出水量、溶劑流量和所述斗提機(jī)的鋼渣輸送速度。

技術(shù)總結(jié)
一種密相鋼渣碳化裝置，包括斗提機(jī)、密相碳化塔、噴淋裝置、中間倉(cāng)、成品倉(cāng)和監(jiān)控模塊；含二氧化碳煙氣從密相碳化塔煙氣入口進(jìn)入反應(yīng)腔；斗提機(jī)用于將鋼渣粉末從第一輸送設(shè)備送入密相碳化塔；噴淋裝置用于向密相碳化塔的反應(yīng)腔噴水和添加劑；中間倉(cāng)用于對(duì)隨煙氣輸出的鋼渣進(jìn)行篩分和收集；反應(yīng)腔用于使進(jìn)入密相碳化塔的鋼渣、水和二氧化碳發(fā)生三相碳化反應(yīng)；反應(yīng)后的煙氣從煙氣出口排出；反應(yīng)后的碳化鋼渣隨煙氣排出后進(jìn)入中間倉(cāng)；監(jiān)控模塊用于監(jiān)測(cè)密相碳化塔內(nèi)鋼渣的含水量和二氧化碳濃度，并據(jù)此即時(shí)調(diào)整水、添加劑和/或鋼渣粉末的添加量；成品倉(cāng)用于從灰斗和中間倉(cāng)收集碳化鋼渣。實(shí)現(xiàn)了大規(guī)模連續(xù)化的鋼渣碳化反應(yīng)，實(shí)現(xiàn)鋼渣的高效回收利用。

技術(shù)研發(fā)人員：蘇偉,鄭揚(yáng),田京雷,童流川,邢奕,李洪春,黃新我,劉金哲,劉新亮,牛國(guó)強(qiáng),劉玉平,孫宇佳
受保護(hù)的技術(shù)使用者：北京科技大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/17