一种液态高炉渣的显热回收利用方法及装置.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN102721029A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN102721029A(43)申请公布日2012.10.10(21)申请号201110077902.1(22)申请日2011.03.29(71)申请人鞍钢股份有限公司地址114021辽宁省鞍山市铁西区鞍钢厂区内(72)发明人李卫东刘常鹏张宇贾丽娣贾振袁玲张天赋王东山(51)Int.Cl.F22B1/04(2006.01)C21B3/06(2006.01)C09K5/06(2006.01)权利要求书权利要求书1页1页说明书说明书44页页附图附图11页(54)发明名称一种液态高炉渣的显热回收利用方法及装置(57)摘要本发明公开一种液态高炉渣的显热回收利用方法及装置，它是利用转鼓转动将液态高炉渣压制成薄膜，将液态高炉渣的热量传递给转鼓内的甲烷-水蒸气化学反应生成氢气，同时利用相变材料储能，使其在高炉间歇阶段利用相变材料储存的能量使甲烷-水蒸气混合气体化学反应生成氢气，生成的高温氢气和二氧化碳与换热器产生热交换，连续转化为蒸汽，实现了液态高炉渣显热的高效利用；采用甲烷重整制氢的间接热回收方式，实现回收介质的洁净度较高，有利于能源的二次使用和交换。通过重整反应吸热和相变材料储能的方式，达到了使渣成为非晶玻璃相的条件，玻璃化率达到95％以上，热回收率达到了65％以上。CN10279ACN102721029A权利要求书1/1页1.一种液态高炉渣的显热回收利用方法，其特征在于，利用转鼓转动将液态高炉渣压制成薄膜，将液态高炉渣的热量传递给转鼓内的甲烷-水蒸气化学反应生成氢气，同时利用相变材料储能，使其在高炉间歇阶段利用相变材料储存的能量使甲烷-水蒸气混合气体化学反应生成氢气，生成的高温氢气和二氧化碳与换热器产生热交换，连续转化为蒸汽，实现液态高炉渣显热的高效利用。2.根据权利要求1所述的一种液态高炉渣的显热回收利用方法，其特征在于，所述的相变材料为固液相Na2SO4/SiO2的无机盐/陶瓷基的圆柱形复合相变材料，其密度为1.9～2.1g/cm3，熔化温度为879～883.6℃，比潜热为64.46～84.1kJ/kg，比热容为1.16～1.25kJ/kg.℃，储能密度为190～210kJ/kg。3.根据权利要求2所述的一种液态高炉渣的显热回收利用方法，其特征在于，当高炉出渣量为20～30kg/s时，供入甲烷-水蒸气混合气体与相变材料的质量比为1∶30～1∶50。4.如权利要求1所述的一种液态高炉渣的显热回收利用方法所用的装置，其特征在于，它包括渣流槽，渣罐，转鼓，锯齿形刮渣板，甲烷-水蒸气储柜、相变材料，换热器，储气柜，泵组成，渣流槽接渣罐，渣罐连接转鼓，转鼓下方安装锯齿形刮渣板，转鼓由传动装置驱动，转鼓内装有相变材料，同时转鼓与换热器连接，换热器接储气柜，转鼓经泵与甲烷-水蒸气储柜连接。5.根据权利要求4所述的一种液态高炉渣的显热回收利用方法所用的装置，其特征在于，反应气体由甲烷-水蒸气储柜经泵进入进气管通过气孔进入转鼓中。6.根据权利要求4所述的一种液态高炉渣的显热回收利用方法所用的装置，其特征在于，渣罐，转鼓及锯齿形刮渣板均安装在储渣罐中，储渣罐下部安装水冷壁，储渣罐底部是出渣口，渣口接输送带。2CN102721029A说明书1/4页一种液态高炉渣的显热回收利用方法及装置技术领域[0001]本发明涉及能源回收利用领域，尤其涉及液态高炉渣显热回收利用方法及装置。背景技术[0002]随着我国钢铁需求量的增长和钢铁工业的发展，高炉渣的排放量日益增大。目前国内外大型钢铁企业采用的高炉渣处理方式主要是以水淬法为主的湿式粒化工艺，该工艺得到的是以非晶玻璃相为主的粒化渣，具有潜在的水硬胶凝性能，是优良的水泥原料，具有较高利用价值。水渣处理工艺的主要缺点是：不仅熔渣余热没有回收，而且需要消耗大量的新水以及冲渣产生的气态硫化物使空气污染严重，恶化了工作环境。为了回收液态高炉渣的显热，国内外各研发机构开始针对高炉渣的显热回收及其渣的资源化利用展开研究，取得了一定的成绩。[0003]俄罗斯专利“渣处理方法及实施装置”(申请号：RU2018494)公开了一种高温液态炉渣的处理方法和装置。该方法将高温液态炉渣注入放置的滚筒内，当炉渣与放置在滚筒内的钢球接触时被急剧冷却，炉渣由液态转成脆状可塑态并凝固在球体表面，由于球体的运动和彼此间的碰撞，炉渣被破碎降温。该方法在渣的粒化方面有一定的效果，但钢球在冷却渣的过程中遇高温容易变形，影响冷却效果；虽然实现了渣的资源化利用，但热能被大量的浪费掉而且不能连续生产。[0004]专利“高炉渣显热回收系统”(申请号：CN200810229556.2)公开了一种包含转杯、渣粒捕集器和余热锅炉的热回收系统。该方法是将高温液态炉渣流经高