高炉炉渣余热回收技术的研究进展_王波

高炉炼铁过程中废渣资源化利用的技术创新由于工业化的快速发展，高炉炼铁已成为现代钢铁工业中不可或缺的环节。

然而，传统的炼铁过程会产生大量的废渣，给环境带来严重污染。

为了实现可持续发展，推动高炉炼铁过程中废渣资源化利用的技术创新势在必行。

本文将探讨当前废渣资源化利用的现状和趋势，并提出一些创新的技术解决方案。

一、废渣资源化利用的现状高炉炼铁过程中主要产生的废渣主要包括烧结矿、烟气净化渣和炉渣等。

这些废渣通常被视为浪费物料，被丢弃或填埋，给环境带来负面影响。

然而，废渣中含有很多有价值的可回收物质，如铁、钢、矿物等。

因此，将废渣转化为可再利用的资源是一种解决环境问题和实现可持续发展的有效途径。

目前，废渣资源化利用主要通过以下几种方式实现：1. 废渣回收再利用：将废渣中的有价值物质进行分离和提取，重新利用于炼铁过程或其他工业生产中。

例如，烧结矿中的铁含量较高，可以再次用于高炉冶炼过程中。

2. 废渣填充利用：将废渣用于填充坑道、道路建设和土地复垦等工程中。

废渣填充可以减少对自然资源的占用，同时改善了被填充地区的土壤质量。

3. 废渣综合利用：将不同种类的废渣进行混合利用，形成新的产品或材料。

例如，烟气净化渣中的硅酸盐可以与矿产废渣混合制备建筑材料。

尽管废渣资源化利用取得了一定的进展，但仍面临一些挑战。

首先，目前的废渣资源化利用技术还不够成熟，存在成本高、技术路线不清晰等问题。

其次，相关政策法规的缺失和监管体系不健全也制约了废渣资源化利用的发展。

二、废渣资源化利用的技术创新为了推动高炉炼铁过程中废渣资源化利用的发展，需要进行技术创新和研发。

以下是一些可行的技术创新方案：1. 废渣熔融处理技术：通过高炉炼铁过程中炉渣的熔融处理，将废渣转化为玻璃状物质。

这种熔融处理技术可以减少废渣体积，提高废渣中有价值物质的回收率，并且可以将熔融后的产品用于建筑材料或其他工业领域。

2. 废渣碳化技术：利用废渣中的碳含量，将其进行碳化处理，生成高价值的碳材料。

高炉熔渣余热回收技术发展过程及趋势随着工业化进程的不断发展，高炉熔渣余热回收技术也在不断地发展和完善。

本文将从技术发展的历程和未来趋势两方面来探讨高炉熔渣余热回收技术的发展。

一、技术发展的历程高炉熔渣余热回收技术是一种利用高炉熔渣余热进行能量回收的技术。

它的发展历程可以分为以下几个阶段：1、初期阶段高炉熔渣余热回收技术最初是在20世纪初期开始出现的。

当时，人们主要采用的是换热器来回收高炉熔渣的余热。

然而，这种技术存在着很多问题，例如换热器的效率低、易受污染等。

2、中期阶段20世纪50年代，人们开始尝试采用“干法”和“湿法”两种方式来回收高炉熔渣的余热。

其中，“干法”主要是采用热风炉或热气轮机等设备来回收余热，而“湿法”则是采用热水或蒸汽等介质来回收余热。

这些技术在当时已经相对成熟，但仍存在着一些问题，如能量回收效率低、设备成本高等。

3、现代阶段进入21世纪后，高炉熔渣余热回收技术得到了更加广泛的应用和推广。

此时，人们开始采用先进的技术手段，如热泵、超临界流体回收等，来提高余热回收效率和设备的可靠性。

同时，人们也开始注重技术的环保性和经济性，力求实现能源的可持续利用。

二、未来趋势未来，高炉熔渣余热回收技术将呈现以下几个趋势：1、高效化随着科技的不断进步，高炉熔渣余热回收技术的效率将会得到进一步提高。

未来，人们将会采用更加先进的技术手段，如超临界流体回收、热泵等，来提高余热回收效率，实现更加高效的能量回收。

2、环保化在未来，高炉熔渣余热回收技术将更加注重环保性。

人们将会采用更加环保的技术手段，如低温余热回收、废热再利用等，来减少对环境的污染，实现绿色能源的利用。

3、智能化未来，高炉熔渣余热回收技术将更加智能化。

人们将会采用先进的智能控制系统，来实现设备的自动化操作和监控。

同时，人们也将会利用大数据和人工智能等技术，对设备的运行状态进行实时监测和分析，以实现设备的优化运行和维护。

总之，高炉熔渣余热回收技术是一项非常重要的能源回收技术。

高炉冲渣水余热回收技术的创新与应用高炉熔融炉渣的温度高达1400℃~1500℃，其热量大，属于高品质的余热资源。

我国高炉渣的处理工艺主要采用水淬处理，大量高温炉渣通过冲渣水进行冷却，产生大量温度为70℃~85℃的热水。

通常，为了保证冲渣水的循环利用，需要将这部分冲渣水沉淀过滤后引入空冷塔，降温到50℃以下再次循环冲渣，或自然降温后继续循环冲渣。

这个过程损失了大量的热量，既造成了能源的浪费，又对环境造成了污染。

高炉冲渣水作为一种废热能源，因其温度稳定、流量大的特点，正逐渐成为余热回收利用的研究热点。

目前，对冲渣水余热的回收方式有利用冲渣水采暖、浴池用水和余热发电。

冲渣水余热发电是一种最有价值的研发方向，但因其技术要求相对较高，投资回收期较长，目前还处于研究开发阶段。

利用冲渣水采暖或作浴池用水，已经被北方地区的部分钢厂使用，并带来较好的经济效益。

高炉水渣含有CaO、SiO2、MgO、Al2O3和少量的Fe2O3，pH值大于7，呈弱碱性。

高炉水渣杂质在冲渣水中以固体颗粒或悬浮物的形式存在，日积月累，杂质会使采暖系统中的管道、阀门、散热器发生大面积淤积、堵塞，所以高炉冲渣水作为采暖热源时不适于直接使用。

通过间接换热的形式重复利用冲渣水进行采暖或作为浴池用水是高炉冲渣水利用的技术点，而高炉冲渣水专用换热器适用于换热介质在高悬浮物、高黏度等恶劣工况下的实体应用。

冲渣水余热回收出利器冲渣水专用换热器是由螺旋状扁管换热元件制造而成的新型高效换热器，螺旋扁管的截面为椭圆形，其管内外流道均呈螺旋状，获得国家实用新型专利。

该换热器在使用过程中具有以下特点：压降小。

管壳式换热器在壳程为了减少死区和短路设置了一定数量的折流板，相应地增加了阻力，而螺旋扁管的应用使得壳程中介质的曲折流动变为直接螺旋流动，没有死区，不必设置折流板。

取消折流板降低了阻力，并大大提高了热传递效率。

冲渣水专用换热器和螺旋板式换热器的压降≤30kPa，而板式换热器和固定管板式换热器的压降均为50kPa~100kPa。

高炉熔渣干式显热回收技术研究进展
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.
作者：徐永通丁毅蔡漳平刘青黄晔叶树峰XU Yong-tong DING Yi CAI Zhang-ping LIU Qing HUANG Ye YE Shu-feng 作者单位：徐永通,XU Yong-tong(中国科学院过程工程研究所,北京,100080;中国科学院研究生院,北京,100080)
丁毅,DING Yi(新余钢铁有限责任公司第一炼铁厂,江西,新余,338001)
蔡漳平,CAI Zhang-ping(济南钢铁集团总公司,山东,济南,250000) 刘青,黄晔,LIU Qing,HUANG Ye(北京科技大学冶金与生态工程学院,北京,100083)
叶树峰,YE Shu-feng(中国科学院过程工程研究所,北京,100080) 刊名：中国冶金英文刊名：CHINA METALLURGY 年，卷(期)：2007 17(9) 分类号：X706 关键词：高炉熔渣干式粒化热回收旋转杯粒化甲烷-水蒸汽重整。

高炉富氢冶金渣余热回收及综合利用方案一、实施背景随着全球对能源和环境问题的关注度不断提高，钢铁工业作为高能耗、高排放的行业，急需进行产业结构改革和绿色发展。

高炉富氢冶金渣余热回收及综合利用是其中的重要环节。

本方案旨在通过开发高效、环保的富氢冶金渣余热回收技术，实现钢铁工业的节能减排和资源循环利用。

二、工作原理高炉富氢冶金渣余热回收及综合利用方案主要采用富氢冶金渣显热回收技术，通过热交换器将冶金渣中的余热转化为高压水蒸气，再利用蒸汽发电或者供热，实现能源的二次利用。

同时，蒸汽还可以用于生产过程中的其他环节，如石灰石分解、矿石焙烧等，进一步提高了能源利用效率。

三、实施计划步骤1. 收集高炉冶金渣：将高炉冶炼产生的冶金渣收集起来，准备下一步处理。

2. 渣水分离：将冶金渣中的水分和渣进行分离，得到富氢冶金渣。

3. 余热回收：将富氢冶金渣中的余热通过热交换器转化为高压水蒸气。

4. 蒸汽利用：将高压水蒸气用于发电、供热或者生产工艺中，实现能源的二次利用。

5. 渣综合利用：将渣进行综合利用，如制备微晶玻璃、生产矿渣水泥等。

四、适用范围本方案适用于钢铁企业中的高炉车间、烧结车间、连铸车间等，能够有效地将冶金渣中的余热回收利用，提高能源利用效率，同时减少环境污染。

五、创新要点1. 开发高效、环保的富氢冶金渣余热回收技术，提高能源回收率；2. 将回收的余热转化为高压水蒸气，再用于发电、供热或生产工艺中，实现能源的二次利用；3. 将冶金渣进行综合利用，制备微晶玻璃、矿渣水泥等高附加值产品；4. 采用先进的自动化控制系统，实现整个工艺流程的智能化控制，提高生产效率和产品质量；5. 针对不同车间的实际情况，提供个性化的解决方案，满足企业的实际需求。

六、预期效果1. 提高能源利用效率：通过回收冶金渣中的余热并二次利用，能够提高能源利用效率20%以上。

2. 减少环境污染：采用本方案能够减少冶金渣的排放量，减轻对环境的污染。

3. 降低生产成本：通过回收和二次利用能源，能够降低企业的生产成本，提高经济效益。

高炉渣余热湿法回收关键过程热质传输机理探究关键词：高炉渣；余热回收；湿法；热质传输；关键过程。

一、引言高炉渣是钢铁产业过程中的一种重要工业废渣，其中包含的潜在余热资源极其巨大。

然而，传统的高炉渣处理方法往往会浪费掉这些可利用的余热。

因此，如何高效地回收高炉渣的余热已经成为了钢铁厂降低能耗和缩减环境污染的重要途径之一。

近年来，高炉渣湿法回收技术备受关注。

这种技术利用水分来降低高炉渣的温度，从而回收热能和有用的材料。

然而，高炉渣湿法回收技术还面临着一些挑战，如效率低下、能源消耗高、产品质量不稳定等问题。

如何进一步提高高炉渣湿法回收的效率和产品质量，成为了当前亟待解决的问题。

二、高炉渣湿法回收关键过程高炉渣湿法回收过程包括原料掺混、加湿、铺平、打硬等关键过程。

这些关键过程直接影响着高炉渣的品质和余热回见效率。

1.原料掺混：高炉渣湿法回收的原料包括高炉炉渣、石灰石、工业废渣等。

不同的原料掺混比例会对高炉渣的湿度、密度和成分产生影响。

因此，在制备高炉渣湿法回收原料时，应依据不同的产品要求和工艺流程，合理设计原料掺混比例。

2.加湿：高炉渣湿法回收需要通过加水来控制高炉渣的温度。

加湿水的温度和湿度将直接影响高炉渣的湿度和热传输效率。

加湿水不能太热或太冷，一般应保持在25℃左右。

同时，加湿应思量匀称性和稳定性，防止在高炉渣中形成水分不均的局部浸润。

3.铺平：铺平是高炉渣湿法回收过程中的一个重要步骤。

铺平过程中需要将高炉渣匀称地分布在回收设备上，同时压实高炉渣，以提高水分浸润的效率和余热回见效率。

铺平过程需要控制高炉渣的厚度和匀称性，防止出现厚薄不一或局部高的现象。

4.打硬：打硬是高炉渣湿法回收过程中的最后一步。

打硬可以缩减高炉渣在转运、堆放和加工过程中的松散度和粉尘产生。

同时，打硬后的高炉渣更有利于水分浸润和余热回见效率的提高。

打硬时需要防止毁伤高炉渣颗粒表面，影响其物理性质和化学活性。

三、影响高炉渣湿法回见效果的热质传输机理探究高炉渣湿法回收的关键在于利用水分来控制高炉渣的温度，并将其转化为可用的热能和材料。

高炉熔渣余热回收技术发展过程及趋势
随着我国对环境保护及能源利用效率提高的几十年来不断加强，高炉熔渣余热回收技术得到了长足的发展。

20世纪80年代，蒸汽抽取式熔渣余热回收利用技术是最常见的，这种技术将高炉熔渣余热引出用热水罐蒸汽排出。

其中的利用效率通常不高，只有50%-75%。

90年代，随着大型煤气余热锅炉的出现，传统的蒸汽抽取式熔渣余热回收利用技术又得到了发展。

因为把余热采集系统利用效率高于热水蒸汽型，可以提高到75%-85%。

近几年，随着新型煤气余热锅炉、熔渣余热回收循环冷却技术及回收新型低温热能等技术的出现，可以将高炉熔渣余热回收利用效率提高到90%-95%。

目前，各种新型熔渣余热回收技术不断改进，其中热能回收利用效率及经济性均有所提高，有助于各工业企业提升节能减排标准。

未来，高炉熔渣余热回收技术将会发展更多耐用、经济效益高的回收方案，以最大限度的回收余热，实现废热的原汁原味重构，使工业热能效率更高以及对环境更友好。