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。

高炉熔渣微晶玻璃的结构与性能研究

高温熔渣具有大量显热与渣体。采用熔融法制备微晶玻璃可以更好地利用其热和渣,达到高效利用的目的。通过高温条件下混熔的方式制备性能稳定的基础玻璃。利用差示扫描量热仪(DSC)确定基础玻璃的热处理工艺制度。结合高分辨透射电子显微镜(TEM)、X射线衍射分析(XRD)、场发射扫描式电子显微镜(FE-SEM)对微晶玻璃的结构进行了研究。研究表明:基础玻璃中氟含量的增加,有利于促进微晶玻璃成核和晶体长大,降低微晶玻璃的形核结晶温度。在低温热处理得到微晶玻璃的主晶相为萤石,高温热处理得到的微晶玻璃析出了霞石和萤石两个微晶相。高炉渣微晶玻璃中,微晶相的出现可有效提高微晶玻璃的力学性能,试样的显微硬度最高可达585.68MPa,抗折强度最高可达126.21 MPa。

高炉熔渣处理及显热回收工艺的研究进展

介绍了不同于传统湿法的高炉熔渣处理及显热回收工艺,如转杯(转盘)法、转杯-化学复合法、转筒法、风淬法、滚筒法等,并对各工艺进行了对比和评价,以期为新工艺的开发和应用提供一定的参考。

高炉熔渣中煤-CO_2气化反应性的实验研究

利用STA409PC综合热分析仪以等温热重法对高炉熔渣中煤焦-CO2气化反应性进行了研究,主要考察了渣煤比、气化反应温度和煤种对气化反应的影响,并用反应速率方程法对其动力学参数进行求算.实验结果表明:煤焦的碳转化率、气化反应速率与渣煤比正相关;在煤焦的气化反应中,高炉熔渣具有一定的促进作用;在1673K以下,煤焦的碳转化率、气化反应速率峰值随温度的升高而上升,而当温度高于1673K后,煤焦的碳转化率、气化反应速率峰值随温度的上升呈现下降的趋势;不同煤种,其气化反应性有很大的差异,大同煤的气化反应性要好于阜新煤和焦炭;不同条件下,煤焦的气化反应动力学参数具有很大的差异,焦炭的表观活化能和指前因子随渣煤比的增大而升高,阜新煤的表观活化能和指前因子随渣煤比的增加先降低、后升高.

高炉熔渣调质制备高酸度系数矿物棉纤维的研究

研究高炉熔渣调质制备矿物棉纤维的电炉工艺,直接从高炉渣沟取高炉熔渣,加入石英砂调质并使用电炉补热熔化,离心后制备成绝热保温隔音防火的矿物棉纤维。纤维酸度系数为1.3、1.5和1.7,平均直径、渣球含量和含水率均满足国家标准要求。纤维为白色非晶态的棉状纤维,在水和碱中腐蚀程度低;在酸中腐蚀程度高,并有凝胶状物质附着在纤维表面。高炉熔渣调质制备矿物棉纤维的电炉工艺充分利用了高炉熔渣的显热,实现了高炉渣的高附加值利用,降低了矿物棉纤维的能耗,有助于促进了钢铁冶金行业的节能减排。

新INBA高炉熔渣粒化设备简介

天津钢铁有限公司引进了卢森堡保尔沃特公司的冷水循环带蒸汽冷凝回路环保型INBA炉渣粒化装置,介绍了其应用工艺、设备及特点。

飞行高炉熔渣颗粒几何形态的可视化测量

为了研究高温熔渣颗粒在粒化飞行过程中的相变换热规律,提出了一种飞行高炉熔渣颗粒几何形态的瞬间测量方法,并进行了可视化实验研究。通过高速摄像机对熔渣颗粒的飞行过程进行了连续图像采集,利用数学形态学处理方法对图像进行了处理,获得了熔渣颗粒的当量直径、球形度等几何形态表征参数值。结果表明:熔渣颗粒飞行过程中,当量直径由7.1 mm减小至5.9 mm,球形度由0.4增大至0.63;颗粒当量直径越小,当量直径和球形度的变化时间越短,即凝固冷却速率越快;当量直径为5.9 mm的熔渣颗粒平均球形度为0.63,当量直径为3.4 mm的熔渣颗粒平均球形度为0.72。

高炉熔渣机械离心粒化的关键技术

为了提高高炉熔渣机械离心粒化产物的质量,针对高炉熔渣离心粒化颗粒尺寸分布范围大、易产生丝状物等问题,进行了高炉熔渣离心粒化冷态实验可视化研究。实验结果表明:锯齿状边沿结构以及边沿表面加筋结构的粒化器可以保证在粒化过程中液膜分裂方式的相对稳定性,粒化液滴粒径小而均匀,其索特平均直径比普通平盘最多可减小0.7 mm;对于直径为150 mm的粒化器,当熔料温度大于130℃,体积流量为15~20 mL/s,转速为600~800 r/min时可有效减少丝状物的比例;对产生丝状物的最直接的影响因素为粒化工艺条件,而不是粒化器结构。

日本开发的高炉熔渣显热综合回收技术

介绍了日本川崎制铁等六大公司联合开发的高炉溶渣显热综合回收技术,采用本技术可回收70％的熔渣显热,节约能源相当于钢铁生产能耗的3％,值得技术决策者参考。

高炉熔渣颗粒流态化气固换热实验研究

针对液态高炉熔渣干法粒化后熔渣属于大颗粒物料,在流化床中的流动与传热规律有其独特的特点,本文搭建了气固流化床的实验台,对粒化后的高炉熔渣在流化床内的流动特性和换热特性进行实现研究。实验表明,在流化床埋管附近区域,随着风速增大,颗粒浓度减小。流化风速在1.06～1.33m/s时,床层压降维持在10kPa左右。当换热温差恒定时,床层与埋管间的换热系数基本保持恒定,受风速的影响很小,并且风速越小越有利于维持床温。实验结果可供开展高炉渣干法粒化及其余热利用参考。

利用高炉熔渣作热载体进行煤气化的探讨

通过对高炉熔渣热能回收的分析 ,提出了利用高炉熔渣作热载体进行煤气化的方法 ,既可以解决炉渣的冷却、热能的回收问题 ,又能解决煤气化过程中的吸热问题 ,提高了生产洁净能源的效率。

粉碎的粒状高炉熔渣(GGBS)在公路路面中的应用

文章介绍了英国和一些欧洲国家所使用的粉碎的粒状高炉熔渣与石灰的稳定材料，超过了水泥的抗压强度。粉碎的粒状高炉熔渣作为水泥的替代物可广泛地用于混凝土中，用于路面的基层和底基层，也可用于土质的稳定，经济方便。

高炉熔渣组分对煤-CO_2气化反应性的影响

利用STA409PC综合热分析仪以等温热重法对高炉熔渣组分对煤焦-CO_2气化反应性的影响进行了研究,主要考察了SiO_2、MgO、CaO及Al_2O_3对气化反应的影响。实验结果表明：CaO对高炉熔渣中煤焦的气化反应具有催化作用,但是气化反应温度达到一定值时,CaO组分含量的变化对气化反应速率的影响可以忽略不计;Al_2O_3对高炉熔渣煤焦的气化反应具有一定阻碍作用,且这种阻碍作用与气化反应温度有一定的关系;MgO对气化反应具有一定的催化作用,在本实验的研究范围内,当MgO组分含量在8%~10%变化时,煤焦的气化反应速率随MgO组分含量的增加而增加;当MgO组分含量在10%~12%变化时,煤焦的气化反应速率随MgO组分含量的增加而降低;SiO_2在气化反应过程中既没有起到催化气化的作用,也没有阻碍气化反应的进行,但这没有考虑SiO_2对熔渣流动性的影响。

环保型圆盘法高炉熔渣粒化技术——极具应用前景的大型高炉熔渣粒化方法

重点介绍了圆盘法高炉熔渣粒化技术的工艺流程和技术特点，并横向比较圆盘法、图拉法、因巴法和明特克法四种主流水渣处理工艺技术，分析了圆盘法相对其他渣处理工艺在节能、环保和可靠性等方面的优势。

高炉熔渣处理技术现状及发展

高炉熔渣含有大量的热,将其回收利用具有极大的经济效益和社会效益。传统的水淬渣回收热量甚微,干式显热回收技术得到国外研究者越来越多的关注。本文主要简述高炉渣处理的两种主要方法：风淬渣法和水淬渣法,以及他们的特点和应用情况。

钒钛高炉熔渣直接成纤试验研究

高炉渣是冶炼生铁时产生的废渣,钒钛高炉渣与普通高炉渣的性能不同。大量被闲置、简单堆放的钒钛高炉渣,既占地污染环境,又浪费资源,还需支付运输、监管、占地等费用,成为企业发展的瓶颈。热熔融态的钒钛高炉渣含有大量高品质热焓,不仅是非常优质的热源,也是可再利用的二次资源。研究了钒钛高温熔渣的直接成纤技术,此技术可实现高温熔渣的显热回收和废渣的高效利用,解决钒钛高炉渣难以资源化、显热不能被直接利用或利用率低的难题,经济效益、环境效益和社会效益显著。

高炉熔渣显热干式直接回收工艺分析

高炉熔渣显热有效回收利用,是钢铁行业至今未攻克的世界性难题。为解决这一难题,设计了一套高炉熔渣显热二步法干式直接回收工艺。一种利用高炉熔渣作为热源,直接将水加热产生高品质蒸汽同时使高炉熔渣冷却固化成渣板的特种熔浆余热回收装置。使从特种熔浆余热锅炉排出的高温熔渣,回收其显热的干式余热直接回收系统。本文阐述了当前高炉熔渣冷却回收的方式及现状,对高炉熔渣显热干式直接回收做了系统的规划和设计,就其关键点进行了分析。

利用高炉熔渣处理不锈钢酸洗污泥

不锈钢酸洗污泥是在不锈钢生产过程中对不锈钢进行酸洗与钝化处理产生的副产物,属于危险废物。提出了利用高温高炉熔渣处理不锈钢酸洗污泥的技术思路,有望实现不锈钢酸洗污泥的资源化利用。采用半球法测定不同配比酸洗污泥加入高炉渣中的熔点,结合FactSage绘制相图分析熔点变化的原因,并将制备的高炉渣微粉与425硅酸盐水泥按照一定比例掺混制备胶砂砌块。结果表明,熔渣熔点随着污泥配比增加而升高。随着不锈钢酸洗污泥配比的增加,熔渣CaO含量减少,导致熔渣熔点升高。不锈钢酸洗污泥中CaSO_4等无机盐对高炉渣微粉制备过程起到了无机助磨作用。当不锈钢酸洗污泥掺加比例由0提高至5%时,高炉渣微粉的比表面积从379.70 m^(2)/kg提高至415.28 m^(2)/kg,胶砂砌块的7 d活性指数从79.45%提高至89.94%,28 d活性指数从94.64%提高至99.96%,均达到了S95矿渣微粉的要求。最后,以容积为1 680 m~3的高炉为例,提出了利用高炉熔渣处理不锈钢酸洗污泥工业应用的初步设计,并进行了热量平衡计算。在考虑热损失和保证高炉渣不发生结壳现象的条件下,高炉熔渣富余的热量可以处理11.28%的不锈钢酸洗污泥,这为不锈钢酸洗污泥的工业应用提供了技术指导。

高炉熔渣粒化工艺试验及其数值仿真研究分析

重点介绍了干式粒化工艺中的离心粒化工艺和气淬粒化工艺,由于高炉熔渣的粒化破碎是高温瞬态过程,只通过试验的手段难以监测,因此从试验和数值仿真两方面研究了干式粒化工艺的发展和应用现状。通过对两种工艺的总结和比较,认为气淬粒化工艺具有粒化效果好、处理渣量大等优点,从行业发展和工业化应用的角度来看,是未来匹配大型高炉生产过程最具发展前景的干式粒化工艺。