高炉炉渣余热回收技术的研究进展_王波.pdf

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1、DOI:10.16146/j.cnki.rndlgc.2014.02.001第29卷第2期热能动力工程Vol．29，No．22014年3月JOUＲNALOFENGINEEＲINGFOＲTHEＲMALENEＲGYANDPOWEＲMar．，2014殏檪檪檪檪檪檪殏檪檪殏专题综述檪檪檪檪檪檪殏文章编号:1001－2060(2014)02－0113－08高炉炉渣余热回收技术的研究进展王波，王夕晨，袁益超，周秋平(上海理工大学能源与动力工程学院，上海200093)摘要:本文介绍了固体颗粒冲击、机械搅拌、转鼓粒化、离重要制约因素。在1400－1500℃高炉炉渣处于液心粒化和风淬等国外的高炉炉

2、渣余热回收系统，对我国应用态时，导热系数在0．1－0．3W/(m·K)［2］。当处于高炉炉渣余热回收处理技术的现状进行了总结。在比较国固态时，导热系数在7W/(m·K)左右。Goto等通过内国外同类技术的优缺点后，指出基于离心粒化技术的余热红外测量技术测定了20－1500℃范围内高炉渣导热回收系统具有粒化性能优异、回收效率高等优点，据此认为［3］系数的变化规律，研究结果表明处于固体状态的高有必要进一步研究该系统运行能耗、系统稳定性和控制参数以及渣粒的处理能力和粒径的均匀性等问题，以尽早实现商炉炉渣，其导热系数会随着温度的升高而增加1－2业化应用。W/(m·K)。然而这一变化规律会

3、在1200℃左右炉关键词:高炉渣;粒化;传热;余热回收渣由固体向液体产生相变的过程中，发生改变。此时高炉炉渣的导热系数随着温度的上升而减小。所以，中图分类号:X756文献标识码:A导热系数低使得高炉炉渣的粒化成为了余热回收的一个限制因素。粒化后的渣粒大小直接影响换热介引言质和渣粒的热交换效果。渣粒较小时，可以在较短的钢铁工业是能源密集型产业，其能耗约为中国时间内获得较好的传热效果。［1］相当一部分余热回收设备对熔渣流动性的要求总能耗的10%－15%。高炉炉渣是钢铁工业中最主要的废弃物，每生产一吨铁约产生300kg高炉比较高，以达到最佳的熔渣流量和风量的配比。普炉渣，其出炉温度通常

4、在1400℃以上，含有大量的通高温熔渣粘度在0．2－0．6Pa·s，并且随着温度热量。2010年中国生铁产量约为5．9亿t，产生高的降低粘度缓慢增加，大约1320℃时开始出现凝炉炉渣约1．8亿t，水力除渣过程中损失的热量达到固相后，熔渣粘度急剧增加。此外，成分对熔渣粘度8［4］2．7×10GJ，折合标准煤约920万t。因此回收利用也有一定的影响。高炉炉渣的余热对炼钢行业节能减排，提高能源效1．2能耗与污染率，有着至关重要的作用。高炉熔渣的排放量大，而且排出时的温度一般目前，国内外已有不少机构致力于高炉炉渣的超过1400℃，其所含热量较高，具有显著的回收价余热回收系统的研究和开发。

5、常规的高炉渣余热回值，但传统的湿法处理方式对环境污染比较严重。收过程中，一般是先将液态高炉炉渣进行初步冷却传统的水力冲渣方式会造成大量水资源的消耗粒化，然后将固化的渣粒送入余热回收装置进行热和热量的浪费，尤其是一些钢铁企业处于缺水地区，量的回收。本文介绍了高炉炉渣的基本特性，讨论这一因素的制约就显得尤其突出。此外，在对炉渣了典型高炉炉渣余热回收系统的工作原理、工艺流进行湿法处理的过程中，还会产生SOx和H2S等酸程和热量回收效果，为今后高炉炉渣余热回收技术性气体，从而造成环境污染。若要对湿法处理以后的进一步发展和实际应用提供参考。的高炉炉渣进行进一步利用，还需要消耗相当一部分的能

6、量对湿渣进行干燥。因此对高炉炉渣的干法1高炉炉渣余热回收的制约因素处理技术的开发和应用将成为趋势。如果用空气或者氮气作为冷却介质来回收高炉1．1物理性质炉渣的热量，则排渣温度越低，回收效率越高，所需高炉炉渣的导热系数较低，这是余热回收的一个气体的流量也越大，相应的送风机的功率也越高，因收稿日期:2013－09－12;修订日期:2013－12－16作者简介:王波(1981－)，男，四川珙县人，上海理工大学副教授，博士.·114·热能动力工程2014年此设计余热回收装置时应综合考虑回收的热量、装过对流的方式进行传热，流化床内渣粒的温度可以［7］置的投资和运行成本。如果采取传热管束等间

7、壁式通过风量调节，一般为500－800℃。通过这种方热交换方式，虽然管内液体的比热和换热系数都相式获得的渣粒粒径大部分在6mm以下，而粒径处比气体更大，但可能存在管子磨损等风险。所以，高于0－3mm的渣粒将会作为循环渣粒被送入粒化炉炉渣的余热回收应选择合适的换热介质种类、流装置。此外，由于循环渣粒的存在，避免了新渣粒的量和进出口温度等参数，以达到综合效益的最大化。粘结。流化空气通过风机进行再循环，空气带走的1．3冷渣的利用细渣粒则通过旋风除尘器进行捕集。运用该余热回高炉炉渣中不仅