一種熔融爐渣的冷卻系統(tǒng)及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種熔融爐渣的冷卻方法，屬于固體廢棄物處理及資源化利用領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，我國在生產(chǎn)中應(yīng)用的高爐渣處理工藝主要是水淬?；に?。水淬?；に?，就是將熔融狀態(tài)的高爐渣置于水中急速冷卻限制其結(jié)晶，使其在熱應(yīng)力作用下?；Ｋ愫蟮玫缴沉畹牧；^大部分為非晶態(tài)。水淬?；に嚻毡榇嬖谌缦氯秉c(diǎn):消耗大量水；熔渣余熱沒有回收；系統(tǒng)維護(hù)工作量大；沖渣產(chǎn)生的氣態(tài)硫化物帶來空氣污染；粉磨時(shí)水渣必須烘干，仍要消耗能源。
[0003]針對水渣處理工藝的缺點(diǎn)，20世紀(jì)70年代國外就已開始研宄干式?；郀t渣的方法。前蘇聯(lián)、英國、瑞典、德國、日本、澳大利亞等國都有研宄高溫熔渣(包括高爐渣、鋼渣等)干式粒化技術(shù)的記錄，有的方法還進(jìn)行了工業(yè)試驗(yàn)，但是目前尚無一種真正實(shí)現(xiàn)工業(yè)化。干式粒化工藝是在不消耗新水情況下，利用高爐渣與傳熱介質(zhì)直接或間接接觸進(jìn)行高爐渣粒化和顯熱回收的工藝，幾乎沒有有害氣體排出，是一種環(huán)境友好的新式處理工藝。
[0004]干式?；c水淬工藝相比優(yōu)點(diǎn)如下:節(jié)約大量的水，同時(shí)減少了爆炸的可能性；可回收熱量，提高系統(tǒng)熱效率，避免高品質(zhì)余熱資源的浪費(fèi)；由于無需對高爐渣進(jìn)行干燥，可以減少環(huán)境污染，節(jié)約能源；省去了龐大的沖渣水循環(huán)系統(tǒng)，維護(hù)工作量減?。桓墒匠闪５母郀t渣質(zhì)量好、強(qiáng)度高，是生產(chǎn)水泥的優(yōu)質(zhì)原料。但是，干式粒化技術(shù)要實(shí)現(xiàn)工業(yè)化還需解決以下問題:?；Ч缓?，不利于繼續(xù)利用；換熱氣體品質(zhì)不高，高品質(zhì)熱源未有效利用；熱回收效率偏低；玻璃化程度不高，附加值較低；設(shè)備運(yùn)行成本高，投資大?？傊墒搅；夹g(shù)雖遠(yuǎn)未達(dá)到工業(yè)應(yīng)用的程度，但符合企業(yè)節(jié)能環(huán)保的發(fā)展趨勢，尤其對國內(nèi)水資源和能源短缺的狀況來說具有重要的現(xiàn)實(shí)意義，應(yīng)該加緊開發(fā)研宄。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0005]針對以上問題本發(fā)明提供一種?；Ч茫瑩Q熱氣體品質(zhì)高，熱回收效率高，玻璃化程度高，設(shè)備運(yùn)行成本低的一種熔融爐渣的冷卻系統(tǒng)及方法。
[0006]為了解決以上問題本發(fā)明提供了一種熔融爐渣的冷卻系統(tǒng)，其特征在于:包括熔融爐渣、塊狀物料、冷卻造粒器、篦式冷卻機(jī)、供風(fēng)系統(tǒng)、余熱回收系統(tǒng)；熔融爐渣和塊狀物料連接冷卻造粒器進(jìn)料端，冷卻造粒器的出料端連接篦式冷卻機(jī)；供風(fēng)系統(tǒng)的供風(fēng)管道連接篦式冷卻機(jī)和冷卻造粒器，余熱回收系統(tǒng)的熱廢氣管道連接篦式冷卻機(jī)和冷卻造粒器；篦式冷卻機(jī)設(shè)有冷卻渣排出口。
[0007]作為本發(fā)明的一種改進(jìn)，所述供風(fēng)系統(tǒng)的供風(fēng)管道連接冷卻造粒器的進(jìn)料端，余熱回收系統(tǒng)的熱廢氣管道連接冷卻造粒器的出料端；或供風(fēng)系統(tǒng)的供風(fēng)管道連接冷卻造粒器的出料端，余熱回收系統(tǒng)的熱廢氣管道連接冷卻造粒器的進(jìn)料端。
[0008]作為本發(fā)明的一種改進(jìn)，所述供風(fēng)系統(tǒng)的供風(fēng)管道只連接篦式冷卻機(jī)，余熱回收系統(tǒng)的熱廢氣管道只連接冷卻造粒器。在篦式冷卻機(jī)與冷卻造粒器的進(jìn)料端之間設(shè)有熱廢氣管道，余熱回收系統(tǒng)的熱廢氣管道連接冷卻造粒器的出料端；或在篦式冷卻機(jī)與冷卻造粒器的出料端之間設(shè)有熱廢氣管道，余熱回收系統(tǒng)的熱廢氣管道連接冷卻造粒器的進(jìn)料端。
[0009]一種熔融爐渣的冷卻方法，其特征在于:包括以下步驟:
[0010]第一步:熔融爐渣和塊狀物料按I?2的質(zhì)量比進(jìn)入冷卻造粒器；
[0011]第二步:由第一步制得的混合物料在冷卻造粒器內(nèi)冷卻后成為固態(tài)物，再進(jìn)入篦式冷卻機(jī)繼續(xù)冷卻；
[0012]第三步:供風(fēng)系統(tǒng)進(jìn)入篦式冷卻機(jī)和冷卻造粒器，篦式冷卻機(jī)和冷卻造粒器排出的熱廢氣進(jìn)入余熱回收系統(tǒng)；
[0013]第四步:冷卻渣由篦式冷卻機(jī)排出。
[0014]作為本發(fā)明的一種改進(jìn)，第三步所述的供風(fēng)系統(tǒng)對冷卻造粒器供風(fēng)由進(jìn)料端進(jìn)入，從冷卻造粒器排出的熱廢氣從冷卻造粒器的出料端進(jìn)入余熱回收系統(tǒng)；或第三步所述的供風(fēng)系統(tǒng)對冷卻造粒器供風(fēng)由出料端進(jìn)入，從冷卻造粒器排出的熱廢氣從冷卻造粒器的進(jìn)料端進(jìn)入余熱回收系統(tǒng)。對冷卻造粒器的進(jìn)料端供風(fēng)優(yōu)點(diǎn)是有利于熔融爐渣的打散和造粒，可以提高熔融爐渣的冷卻效率，缺點(diǎn)是回收余熱廢氣品質(zhì)不高，而對冷卻造粒器的出料端供風(fēng)情況正好相反。
[0015]作為本發(fā)明的另一種改進(jìn)，所述的第三步:供風(fēng)系統(tǒng)只進(jìn)入篦式冷卻機(jī)，僅冷卻造粒器排出的熱廢氣進(jìn)入余熱回收系統(tǒng)。所述的篦式冷卻機(jī)排出的熱廢氣從冷卻造粒器的進(jìn)料端進(jìn)入冷卻造粒器，冷卻造粒器排出的熱廢氣從冷卻造粒器的出料端進(jìn)入余熱回收系統(tǒng)；或所述的篦式冷卻機(jī)排出的熱廢氣從冷卻造粒器的出料端進(jìn)入冷卻造粒器，冷卻造粒器排出的熱廢氣從冷卻造粒器的進(jìn)料端進(jìn)入余熱回收系統(tǒng)。這種改進(jìn)除具有上述改進(jìn)的相應(yīng)特點(diǎn)外，它還有如下特點(diǎn):單獨(dú)對篦式冷卻機(jī)供風(fēng)需要的供風(fēng)量較大，相應(yīng)供風(fēng)管道直徑大，但同時(shí)管道布置簡單，適合狹小場地布置使用。
[0016]篦式冷卻機(jī)排出的冷卻渣溫度約65°C +室外環(huán)境溫度。
[0017]塊狀物料包括煤矸石，或粘土，或其他塊狀物料或其中兩種或多種的混合物，其他塊狀物料指的是篦式冷卻機(jī)(4)排出的冷卻渣。
[0018]本發(fā)明不僅具有干式?；膬?yōu)點(diǎn)，而且可以收集品質(zhì)更高的余熱廢氣來發(fā)電或生產(chǎn)熱蒸汽。更重要的是，本發(fā)明還提供了一種高效的固體廢棄物處理及資源化利用的方式，不僅節(jié)省了大量的堆置場地，還減少了對土壤、水和大氣的污染，是一種環(huán)境友好型和資源節(jié)約型的固體廢棄物處理方式。
【附圖說明】
[0019]圖1 一種熔融爐渣的冷卻系統(tǒng)及方法工藝流程圖1。
[0020]圖2 —種熔融爐渣的冷卻系統(tǒng)及方法工藝流程圖2。
[0021]圖3 —種熔融爐渣的冷卻系統(tǒng)及方法工藝流程圖3。
[0022]圖4 一種熔融爐渣的冷卻系統(tǒng)及方法工藝流程圖4。
[0023]虛線部分表示風(fēng)(氣流)流向，實(shí)線部分表示物料流向。
【具體實(shí)施方式】
[0024]下面結(jié)合實(shí)例對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的描述，但本發(fā)明的實(shí)施方式不限于此。
[0025]實(shí)施例1
[0026]如圖1、2所示，本發(fā)明提供了一種熔融爐渣的冷卻系統(tǒng)，包括熔融爐渣1、塊狀物料2、冷卻造粒器3、篦式冷卻機(jī)4、供風(fēng)系統(tǒng)5、余熱回收系統(tǒng)6 ;熔融爐渣I和塊狀物料2連接冷卻造粒器3進(jìn)料端，冷卻造粒器3的出料端連接篦式冷卻機(jī)4 ;供風(fēng)系統(tǒng)5的供風(fēng)管道連接篦式冷卻機(jī)4和冷卻造粒器3，余熱回收系統(tǒng)6的熱廢氣管道連接篦式冷卻機(jī)4和冷卻造粒器3 ;篦式冷卻機(jī)4設(shè)有冷卻渣排出口。供風(fēng)系統(tǒng)5的供風(fēng)管道連接冷卻造粒器3的進(jìn)料端，余熱回收系統(tǒng)6的熱廢氣管道連接冷卻造粒器3的出料端；或供風(fēng)系統(tǒng)5的供風(fēng)管道連接冷卻造粒器3的出料端，余熱回收系統(tǒng)6的熱廢氣管道連接冷卻造粒器3的進(jìn)料端。
[0027]如圖1所示，本發(fā)明提供了一種熔融爐渣的冷卻方法，包括以下步驟:
[0028]第一步:熔融爐渣I和塊狀物料2按I?2的質(zhì)量比進(jìn)入冷卻造粒器3 ；
[0029]第二步:混合物料在冷卻造粒器3內(nèi)冷