干式粒化熔渣余热初次回收实验研究

鉴于目前高炉渣显热不能得到有效的回收利用,以空气和水为换热介质,进行了干式粒化高炉渣显热的回收实验,研究了熔渣质量流量和空气体积流量对空气预热温度、水预热温度和余热回收率的影响。实验结果表明:随着熔渣质量的增加,空气预热温度和水预热温度均增加,同时余热回收率减小;当空气流量的增加时,虽然空气和水的预热温度都降低,但余热回收率升高。

高炉渣急冷干式粒化处理工艺分析

介绍了3类已经进行过工业试验的急冷干式粒化方法——滚筒法、风淬法和离心粒化(转杯)法,分析了它们的优缺点。对高炉渣急冷干式粒化的节水、节能和环保效益进行了估算,同时指出了急冷干式粒化技术的难点。

熔融钢铁渣干式粒化和显热回收技术的进展

分析了钢铁熔渣显热回收的技术难点,因为硅酸盐类炉渣导热系数低而处理温度高,所以换热效果难以保证。介绍了连铸连轧法、滚筒法、搅拌法、风淬法、Merotec法等各种熔渣干式粒化-物理法显热回收工艺和气体重整、煤气化、直接生产产品等化学法显热回收的技术方案。指出效率不高是各种物理法热回收工艺不能工业化的原因。熔渣显热回收技术对中国钢铁工业的节能降耗很有意义。经过分析,离心粒化和化学法回收热能很有发展前途。

高炉渣干式离心粒化实验研究

针对水冷高炉渣耗水量大、能量未回收、污染重等问题,进行了高炉渣干式离心粒化实验研究。结果表明:(1)高炉渣的玻璃体含量均在95%以上,可以作为水泥原料使用;(2)渣温度高、流量小、粒化盘直径大,粒化后渣粒越小,粒化理想时,88%渣粒径<4.75mm;(3)粒化盘的表面特性影响其粒化效果。其表面光洁度越高,渣粒的粒径越小且均匀,粒化后的渣粒越接近于球形;粗糙的粒化盘易拉出玻璃丝。

高炉渣干式离心粒化机理及实验研究

为了明确离心粒化的机理并探究粒化器的直径、表面粗糙度、结构等因素对粒化效果的影响,基于控制变量法,进行3组液态熔渣离心粒化实验研究。结果表明:粒化器的粒化效率与其直径大小密切相关,在120-250 mm范围内,粒化器的直径越大,粒化效率越高;粒化器表面粗糙度对粒化效果影响显著,表面粗糙度Ra=12.5的粒化器粒化效果最好;相比平盘式,转杯式粒化器的粒化效果较好,转杯式粒化器可有效减少大尺寸颗粒数量以及块片状物的产生,其中当转杯式粒化器在内倾角介于120。~150。,深度在20 nun左右时粒化效果最佳。

干式粒化法改善渣处理

一种熔渣干式粒化法现已开发出来，可用以生产出许多工业产品，如水泥、筑路骨料、农用促进剂、滤床滤料，并且在环保方面比传统的熔渣处理方法具有更多的优点。

高炉熔渣干式显热回收技术研究进展

高炉熔渣含有大量的热,将其回收利用具有极大的经济和社会效益。传统的水淬工艺对熔渣显热基本没有回收,干式显热回收技术得到国内外研究者越来越多的关注。为此,分析了熔渣显热回收的基本问题和技术难点;列举了已研究的各种干式显热回收典型工艺;介绍了旋转杯熔渣粒化技术、水蒸汽-甲烷重整渣热回收技术等最新研究进展,对不同回收工艺进行了综合评价;并展望了熔渣显热回收技术的发展前景。

高炉渣干式离心粒化的建模仿真研究

通过建立熔渣粒化过程的物理和数学模型,对高炉熔渣干式离心粒化过程进行了数值模拟,并通过小型试验加以验证。针对平板式转盘干式离心粒化过程,分析比较了不同的熔渣温度(或黏度)、表面张力和转盘转速等因素对熔渣离心粒化过程的影响,获得离心粒化的最佳工艺参数。研究发现,随着转盘转速的增加,粒化效果大大改善;熔渣温度(或黏度)对粒化效果的影响也较大,熔渣温度越高(或黏度越小),粒化效果越好;熔渣的表面张力越大,粒化效果越差。

高炉渣处理技术的现状及发展方向

阐述了拉萨法(RASA)、因巴法(INBA)、图拉法(TYNA)、底滤法(OCP)等当前高炉渣处理工艺的技术现状,认为目前的高炉渣处理存在水耗大、炉渣显热利用率低和硫化物等污染物排放的问题。拟开发的高炉渣干式粒化工艺能有效解决这些问题,是高炉渣处理利用的发展趋势。

基于物料品质调控的高温熔渣余热回收能质传输机理

该研究组利用高温熔渣相变冷却实验装置完成了一系列高炉渣颗粒相变冷却与物性结构演变实验,获得了风冷高炉熔渣化学组成对物相结构及活性变化的影响;分析了风冷渣形成工艺参数对其结构及性能的影响;探讨了风冷高炉渣的水化性能。结果表明:四元碱度是高炉渣玻璃体含量和7天活性指数的重要影响因素,Si O2/Al2O3比影响28天活性指数,出渣温度影响玻璃体含量,保温时间和冷却风速影响活性指数。高炉渣降低水泥的水化放热速率,适量结晶对其水硬活性有益。建立了熔渣颗粒相变冷却的传热模型,应用温度法模型、VOF方法和凝固/熔化模型及辐射模型,研究了换热条件、流体温度、颗粒变物性和颗粒尺寸等对颗粒相变冷却换热的影响规律,获得颗粒凝固的相变动态过程及不同组合工况下的颗粒凝固时间。提出了在空气冷却基础上辅以喷雾冷却的转杯粒化干式余热回收新方法,并对喷雾冷却过程中单个液滴撞击固壁机理进行了实验研究和数值模拟。结果表明:熔渣颗粒内部的冷却速率存在较大差异,粒径是影响颗粒换热的关键因素;换热系数在横向直径处、迎风滞止处及背风面回流处获得较大值。搭建了液态物料离心粒化特性可视化实验台,前期以水为工质研究了转杯粒化过程中液滴的形成机理,获得了液滴形态及分布等信息,探讨了转杯转速、工质流量、转杯结构对粒化液滴的粒径分布和平均粒径的影响规律,结果表明:高转速和小流量下液滴直径小;浅和小内倾角转杯粒化效果较好。搭建了高炉渣离心粒化余热回收系统,拟在此基础上深入研究熔渣颗粒形成机理、颗粒运动及流化特性、气固换热特性以及颗粒最终物相品质等相关问题,揭示各相关因素对熔渣颗粒的影响规律以及获得兼顾余热回收和物料品质的系统运行最佳工况。

高炉渣处理技术进展

阐述了当前国内外高炉渣综合处理技术现状，认为目前炉渣处理工艺存在新水消耗大、炉渣显热利用率低和二氧化硫、硫化氢等污染物排放的问题，而高炉渣急冷干式粒化工艺有望解决这些问题，是高炉渣处理技术的发展趋势。

X射线衍射法测定高炉渣中非晶相含量的研究

用X射线衍射法对高炉渣中非晶相含量进行了定量分析。采用晶态衍射峰和非晶包的积分面积分别表征高炉渣中晶体和非晶体的衍射强度,在此基础上找出晶体与非晶体的质量比(mc/ma)和晶态与非晶衍射峰的面积比(Ic/Ia)呈线性关系的区域,并通过线性回归求出比例系数K。实验发现,不同的炉渣mc/ma和Ic/Ia呈线性关系的区域不同,它们的K值也各不相同;这种方法适用于对非晶含量较高、采用急冷处理的高炉渣进行定量分析;该方法的绝对误差<4%、相对误差<5%。