[go: up one dir, main page]

RU2842746C1 - Method and device for granulation of blast-furnace slag and recovery and recycling of waste heat - Google Patents

Method and device for granulation of blast-furnace slag and recovery and recycling of waste heat Download PDF

Info

Publication number
RU2842746C1
RU2842746C1 RU2022122963A RU2022122963A RU2842746C1 RU 2842746 C1 RU2842746 C1 RU 2842746C1 RU 2022122963 A RU2022122963 A RU 2022122963A RU 2022122963 A RU2022122963 A RU 2022122963A RU 2842746 C1 RU2842746 C1 RU 2842746C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
slag
temperature
sludge
gas
granulated slag
Prior art date
Application number
RU2022122963A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Юнли СЯО
Юнцянь ЛИ
Юпин ЧЖАН
Юньцзэ ГУАНЬ
Мэнцинь СЕ
Инцзе ВАН
Original Assignee
Баошан Айрон Энд Стил Ко., Лтд.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Баошан Айрон Энд Стил Ко., Лтд. filed Critical Баошан Айрон Энд Стил Ко., Лтд.
Application granted granted Critical
Publication of RU2842746C1 publication Critical patent/RU2842746C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: metallurgy.
SUBSTANCE: invention relates to a device and method for granulation of blast-furnace slag and recovery and recycling of waste heat. Proposed device comprises nozzle module for aerosol granulation, guide 7, cyclone separator 8 and waste heat recovery device. Proposed module comprises slag flow controller 2, compressed air flow control valve 3, water volume control valve 4 and aerosol sprayer 5. In guiding device achieving heat exchange during mixing between medium-temperature gas and high-temperature granular slag (6) and hardening of high-temperature granular slag, and medium to high temperature gas and high-temperature granular slag after heat exchange is fed into cyclone separator. Cyclone separator performs separation of gas with temperature from medium to high and high-temperature granulated slag and transports gas with temperature from medium to high and high-temperature granulated slag to waste heat recovery device.
EFFECT: providing granulation of blast-furnace slag and organically combines the recovery of sensible heat of the slag with drying the sludge, obtaining high-temperature steam, generating electric power and obtaining low-temperature hot water, thereby recovering the waste heat of the medium-temperature gas and high-temperature particles in the process of slag granulation and increasing the efficiency of recovery and recycling of waste heat.
14 cl, 4 dwg, 3 ex

Description

Область техникиField of technology

Настоящее изобретение относится к устройству и способу обработки металлургического шлака, в частности, к устройству и способу гранулирования доменного шлака и рециркуляции отходящего тепла.The present invention relates to a device and method for processing metallurgical slag, in particular to a device and method for granulating blast furnace slag and recycling waste heat.

Уровень техникиState of the art

Доменный шлак является основным побочным продуктом доменного производства чугуна. На одну тонну чугуна приходится около 350 кг доменного шлака. Температура доменного шлака на выходе из печи составляет от 1450 до 1550°С. Явное тепло ((1260-1880)×103 кДж), переносимое одной тонной шлака, эквивалентно теплу, выделяемому 60 кг стандартного угля, поэтому рекуперация явного тепла представляет большую ценность.Blast furnace slag is the main by-product of blast furnace iron production. There are about 350 kg of blast furnace slag per ton of cast iron. The temperature of blast furnace slag at the furnace outlet is 1450 to 1550 °C. The sensible heat ((1260-1880)×10 3 kJ) transferred by one ton of slag is equivalent to the heat released by 60 kg of standard coal, so the recovery of sensible heat is of great value.

В настоящее время доменный шлак перерабатывают в основном с помощью процесса быстрого охлаждения водой, при котором шлак печи промывают водой под высоким давлением и образуется шлак водного охлаждения (water slag), и соответственно, большое количество явного тепла передается шлаку водного охлаждения и сточным водам, имеющим температуру примерно 80°С, теряя свою ценность для рекуперации. Кроме того, на переработку одной тонны шлака расходуется от 0,4 до 0,5 тонны воды, при этом выделяется большое количество отработанного пара, богатого H2S, SO2 и другими загрязняющими веществами. Для последующего использования ресурсов (например, тонкое измельчение) необходимо удалить сушкой 8-15% воды в шлаке водного охлаждения за счет расхода примерно 1000 м3 горячего воздуха с температурой 500°С на тонну шлака, что приводит к потерям большого количества ресурсов.At present, blast furnace slag is mainly recycled by the water quenching process, in which the furnace slag is washed with high-pressure water to form water slag, and accordingly, a large amount of sensible heat is transferred to the water slag and waste water at about 80°C, losing its value for recovery. In addition, 0.4 to 0.5 tons of water are consumed to recycle one ton of slag, and a large amount of exhaust steam rich in H2S , SO2 and other pollutants is released. For subsequent use of resources (such as fine grinding), it is necessary to remove 8-15% of the water in the water slag by drying by consuming about 1000 m3 of hot air at 500°C per ton of slag, which results in a large loss of resources.

Доменный шлак представляет собой высокотемпературный расплав, образующийся из пустой породы в руде, золы в топливе и нелетучих компонентов в растворителе (обычно известняка) в процессе доменного производства чугуна. Указанная высокая температура составляет примерно 1450°С. Основные компоненты доменного шлака включают диоксид кремния (SiO2), оксид алюминия (Al2O3), оксид кальция (СаО), оксид магния (MgO), оксид марганца (MnO), оксид железа (FeO) и серу и т.д., при этом массовое отношение диоксида кремния (SiO2) и оксида алюминия (Al2O3) к оксиду кальция (СаО) и оксиду магния (MgO) составляет примерно 0,8-1,2. Поэтому доменный шлак характеризуется низким коэффициентом теплопроводности и резким увеличением вязкости с понижением температуры, что обуславливает медленную теплоотдачу доменного шлака и большие трудности с рекуперацией отходящего тепла.Blast furnace slag is a high-temperature melt formed from gangue in ore, ash in fuel and non-volatile components in solvent ( usually limestone) in the blast furnace iron making process. The said high temperature is about 1450°C. The main components of blast furnace slag include silicon dioxide ( SiO2 ), aluminum oxide ( Al2O3 ), calcium oxide (CaO), magnesium oxide (MgO), manganese oxide (MnO), iron oxide (FeO) and sulfur, etc., and the mass ratio of silicon dioxide ( SiO2 ) and aluminum oxide ( Al2O3 ) to calcium oxide (CaO) and magnesium oxide (MgO) is about 0.8-1.2. Therefore, blast furnace slag is characterized by a low thermal conductivity coefficient and a sharp increase in viscosity with decreasing temperature, which causes slow heat transfer from blast furnace slag and great difficulties with the recovery of waste heat.

Быстрое сухое гранулирование частиц шлака может обеспечить условия для рекуперации тепла. В настоящее время процессы быстрого сухого гранулирование шлака в основном включают воздушное гранулирование и центробежное гранулирование. Процесс воздушного гранулирования не нашел широкого применения в области обработки доменного шлака из-за высокого уровня шума и легкого образования шлаковой ваты. Он подходит только для обработки некоторых стальных шлаков с хорошей текучестью. При центробежном гранулировании вращающийся диск или вращающийся стакан в основном используют в качестве гранулятора, который использует центробежную силу для диспергирования и дробления шлака на мелкие капли, чтобы облегчить быстрое охлаждение, так что содержание стеклофазы и активность охлажденных частиц шлака отвечают требованиям шлакового микропорошкового сырья. Однако существуют такие проблемы, как образование шлаковой корки, неоднородный размер частиц гранулированного шлака и легкое образование шлаковой ваты.Rapid dry granulation of slag particles can provide conditions for heat recovery. At present, the rapid dry granulation of slag mainly includes air granulation and centrifugal granulation. The air granulation process has not been widely applied in the field of blast furnace slag processing due to its high noise and easy formation of slag wool. It is only suitable for processing some steel slags with good fluidity. In centrifugal granulation, a rotating disk or rotating cup is mainly used as a granulator, which uses centrifugal force to disperse and crush the slag into small droplets to facilitate rapid cooling, so that the glass phase content and activity of the cooled slag particles meet the requirements of slag micropowder raw materials. However, there are problems such as the formation of slag crust, non-uniform particle size of the granulated slag, and easy formation of slag wool.

В патенте Китая на изобретение ZL 201410755689.9 раскрыты система и способ рекуперации отходящего тепла из высокотемпературного шлака. Устройство включает блок транспортировки шлака, блок гранулирования шлака и блок рекуперации отходящего тепла. Оно может рекуперировать явное тепло высокотемпературного шлака. Однако при рекуперации отходящего тепла шлак транспортируют в шлакоприемник на большое расстояние, и он легко охлаждается. Значит, необходимо подавать дополнительное тепло. Потребление энергии является высоким, а эффективность рекуперации отходящего тепла низкая.Chinese Invention Patent ZL 201410755689.9 discloses a system and method for recovering waste heat from high-temperature slag. The device includes a slag transporting unit, a slag granulating unit, and a waste heat recovery unit. It can recover the sensible heat of high-temperature slag. However, when recovering waste heat, the slag is transported to the slag receiver for a long distance, and it is easy to cool. Therefore, it is necessary to supply additional heat. The energy consumption is high, and the waste heat recovery efficiency is low.

В патенте Китая на изобретение ZL 201010566938.1 раскрыта система для сухого гранулирования металлургического шлака и рекуперации тепловой энергии. Жидкий шлак подвергают сухому гранулированию центробежным вращением и импульсным потоком воздуха. Форсунки для воздушного потока и форсунки для распыляемой воды соответственно расположены кольцеобразно вокруг вращающегося вала центробежного вращающегося диска под центробежным вращающимся диском. На внутренней боковой стенке устройства для сухого гранулирования расположена стенка с водяным охлаждением. Под стенкой с водяным охлаждением предусмотрено псевдоожижающее устройство с кольцевой конической поверхностью, а в нижней части устройства для сухого гранулирования предусмотрен кольцевой псевдоожиженный слой. Утилизация отходящего тепла, извлекаемого из шлака в соответствии с этим патентом на изобретение, ограничивается преобразованием в пар с помощью горячего воздуха/азота или выработкой электроэнергии, а эффективность является низкой.Chinese Invention Patent ZL 201010566938.1 discloses a system for dry granulation of metallurgical slag and recovery of thermal energy. Liquid slag is dry granulated by centrifugal rotation and pulsed air flow. Air flow nozzles and water spray nozzles are respectively arranged in an annular shape around the rotating shaft of the centrifugal rotating disk under the centrifugal rotating disk. A water-cooled wall is provided on the inner side wall of the dry granulation device. A fluidizing device with an annular conical surface is provided under the water-cooled wall, and an annular fluidized bed is provided at the lower part of the dry granulation device. The utilization of waste heat recovered from the slag according to this invention patent is limited to converting into steam by hot air/nitrogen or generating electricity, and the efficiency is low.

Как вид твердых отходов, шлам стал вторым по величине источником загрязнения твердыми отходами после загрязнения городскими отходами. Традиционные способы обработки шлама в основном включают захоронение, сжигание, сброс в море и использование в сельском хозяйстве. В области очистки сточных вод, включающих промышленные сточные воды, бытовые сточные воды и т.п., также обычно применяют обработку шлама. Наряду с развитием технологий, известные способы обработки шлама включают ферментацию, плавление, добавление извести, карбонизацию и т.д. Однако стоимость оборудования и энергопотребление очень высоки, эффективность очистки является низкой, и может происходить вторичное загрязнение воздуха и водных источников.As a kind of solid waste, sludge has become the second largest source of solid waste pollution after urban waste pollution. The traditional sludge treatment methods mainly include burial, incineration, sea discharge and agricultural use. In the field of wastewater treatment, including industrial wastewater, domestic wastewater, etc., sludge treatment is also commonly adopted. With the development of technology, known sludge treatment methods include fermentation, melting, lime addition, carbonation, etc. However, the equipment cost and energy consumption are very high, the treatment efficiency is low, and secondary pollution of air and water sources may occur.

Краткое содержание изобретения Summary of the invention

Одной из целей настоящего изобретения является обеспечение устройства и способа для гранулирования доменного шлака и рециркуляции отходящего тепла, с помощью которых достигают полного гранулирования доменного шлака, при этом рекуперация явного тепла шлака органично связана с сушкой шлама и получением пара и горячей воды, так что отходящее тепло извлекают из газа с температурой от средней до высокой и высокотемпературного гранулированного шлака в процессе гранулирования шлака, что значительно повышает эффективность рекуперации и утилизации отходящего тепла.One of the objectives of the present invention is to provide a device and method for granulating blast furnace slag and recycling waste heat, by means of which complete granulation of blast furnace slag is achieved, wherein the recovery of sensible heat of slag is organically linked with drying of slag and obtaining steam and hot water, so that waste heat is extracted from gas with a temperature from medium to high and high-temperature granulated slag in the process of granulating slag, which significantly increases the efficiency of recovery and utilization of waste heat.

Вышеуказанную цель настоящего изобретения реализуют следующим образом.The above-mentioned object of the present invention is realized as follows.

Устройство для гранулирования доменного шлака и рециркуляции отходящего тепла, которое содержит сопловой модуль аэрозольного гранулирования, направляющую потока, циклонный сепаратор и устройство рекуперации отходящего тепла;A device for granulating blast furnace slag and recycling waste heat, which comprises an aerosol granulation nozzle module, a flow guide, a cyclone separator and a waste heat recovery device;

где сопловой модуль аэрозольного гранулирования содержит регулятор потока шлака, клапан регулирования потока сжатого воздуха, клапан регулирования объема воды и аэрозольный распылитель; при этом регулятор потока шлака соединен со входом для шлака направляющей потока; клапан регулирования потока сжатого воздуха соединен со входом для газа аэрозольного распылителя; клапан регулирования объема воды соединен со входом для жидкости аэрозольного распылителя; при этом сопло аэрозольного распылителя выполнено таким образом, что обращено ко входу направляющей потока, чтобы обеспечить возможность столкновения аэрозоля с потоком шлака, поступающим в направляющую потока через регулятор потока шлака, с образованием среднетемпературного газа и высокотемпературного гранулированного шлака, имеющего первично затвердевшую поверхность;wherein the aerosol granulation nozzle module comprises a slag flow regulator, a compressed air flow regulation valve, a water volume regulation valve and an aerosol atomizer; wherein the slag flow regulator is connected to the slag inlet of the flow guide; the compressed air flow regulation valve is connected to the gas inlet of the aerosol atomizer; the water volume regulation valve is connected to the liquid inlet of the aerosol atomizer; wherein the nozzle of the aerosol atomizer is designed in such a way that it faces the inlet of the flow guide in order to ensure the possibility of collision of the aerosol with the slag flow entering the flow guide through the slag flow regulator, with the formation of a medium-temperature gas and a high-temperature granulated slag having a primarily solidified surface;

где направляющая потока предназначена для полного смешивания среднетемпературного газа и высокотемпературного гранулированного шлака, имеющего первично затвердевшую поверхность, в направляющей потока, при этом выход направляющей потока соединен с загрузочным отверстием циклонного сепаратора, чтобы обеспечить поступление в циклонный сепаратор полностью затвердевшего высокотемпературного гранулированного шлака и газа с температурой от средней до высокой, образовавшегося в направляющей потока;wherein the flow guide is designed for complete mixing of the medium-temperature gas and the high-temperature granulated slag having a primarily solidified surface in the flow guide, wherein the outlet of the flow guide is connected to the loading opening of the cyclone separator to ensure that fully solidified high-temperature granulated slag and gas with a temperature from medium to high, formed in the flow guide, enter the cyclone separator;

где циклонный сепаратор предназначен для разделения высокотемпературного гранулированного шлака и газа с температурой от средней до высокой; при этом выпускное отверстие циклонного сепаратора соединено с загрузочным отверстием устройства рекуперации тепла для подачи газа с температурой от средней до высокой и полностью затвердевшего высокотемпературного гранулированного шлака в устройство рекуперации тепла.wherein the cyclone separator is designed to separate high-temperature granulated slag and gas with a temperature from medium to high; wherein the outlet of the cyclone separator is connected to the loading opening of the heat recovery device for feeding gas with a temperature from medium to high and fully solidified high-temperature granulated slag into the heat recovery device.

В некоторых воплощениях в настоящем изобретении предложено устройство для гранулирования доменного шлака и рециркуляции отходящего тепла, которое содержит сопловой модуль аэрозольного гранулирования, направляющую потока, циклонный сепаратор и устройство рекуперации отходящего тепла;In some embodiments, the present invention provides a device for granulating blast furnace slag and recycling waste heat, which comprises an aerosol granulation nozzle module, a flow guide, a cyclone separator, and a waste heat recovery device;

где сопловой модуль аэрозольного гранулирования содержит регулятор потока шлака, клапан регулирования потока сжатого воздуха, клапан регулирования объема воды и аэрозольный распылитель, при этом поток шлака регулируют регулятором потока шлака, и он протекает во вход для шлака направляющей потока; газ высокого давления направляют на вход для газа аэрозольного распылителя через клапан регулирования потока сжатого воздуха; воду направляют на вход для жидкости аэрозольного распылителя через клапан регулирования объема воды; при этом сопло аэрозольного распылителя выполнено так, что обращено ко входу направляющей потока, чтобы обеспечить возможность столкновения аэрозоля с потоком шлака с образованием среднетемпературного газа и высокотемпературного гранулированного шлака, имеющего первично затвердевшую поверхность;wherein the nozzle module of the aerosol granulation comprises a slag flow regulator, a compressed air flow regulation valve, a water volume regulation valve and an aerosol atomizer, wherein the slag flow is regulated by the slag flow regulator, and it flows into the slag inlet of the flow guide; high-pressure gas is directed to the gas inlet of the aerosol atomizer through the compressed air flow regulation valve; water is directed to the liquid inlet of the aerosol atomizer through the water volume regulation valve; wherein the nozzle of the aerosol atomizer is designed so that it faces the inlet of the flow guide in order to ensure the possibility of collision of the aerosol with the slag flow with the formation of a medium-temperature gas and a high-temperature granulated slag having a primarily solidified surface;

где выход направляющей потока соединен с загрузочным отверстием циклонного сепаратора, среднетемпературный газ и высокотемпературный гранулированный шлак, имеющий первично затвердевшую поверхность, полностью смешиваются в направляющей потока с образованием полностью затвердевшего высокотемпературного гранулированного шлака и газа с температурой от средней до высокой, которые затем поступают в циклонный сепаратор для разделения высокотемпературного гранулированного шлака и газа с температурой от средней до высокой с помощью циклонного сепаратора; при этом выпускное отверстие циклонного сепаратора соединено с загрузочным отверстием устройства рекуперации тепла для подачи газа с температурой от средней до высокой и полностью затвердевшего высокотемпературного гранулированного шлака в устройство рекуперации тепла.wherein the outlet of the flow guide is connected to the feed port of the cyclone separator, the medium-temperature gas and the high-temperature granulated slag having a primarily solidified surface are completely mixed in the flow guide to form a fully solidified high-temperature granulated slag and a gas with a medium to high temperature, which are then fed to the cyclone separator to separate the high-temperature granulated slag and the gas with a medium to high temperature by the cyclone separator; wherein the outlet of the cyclone separator is connected to the feed port of the heat recovery device to supply the gas with a medium to high temperature and the fully solidified high-temperature granulated slag to the heat recovery device.

Среднетемпературный газ после образования путем столкновения аэрозоля из соплового модуля аэрозольной грануляции с потоком шлака имеет температуру 200-400°С, а высокотемпературный гранулированный шлак с первично затвердевшей поверхностью имеет температуру 1000-1200°С; при этом газ с температурой от средней до высокой после смешивания в направляющей потока имеет температуру 300-500°С, а полностью затвердевший высокотемпературный гранулированный шлак имеет температуру 800-1100°С; при этом после разделения в циклонном сепараторе высокотемпературный гранулированный шлак имеет температуру 700-950°С, а газ с температурой от средней до высокой имеет температуру 350-550°С.The medium-temperature gas after formation by collision of an aerosol from the nozzle module of aerosol granulation with the slag flow has a temperature of 200-400°C, and the high-temperature granulated slag with a primarily solidified surface has a temperature of 1000-1200°C; wherein the gas with a temperature from medium to high after mixing in the flow guide has a temperature of 300-500°C, and the fully solidified high-temperature granulated slag has a temperature of 800-1100°C; wherein after separation in the cyclone separator the high-temperature granulated slag has a temperature of 700-950°C, and the gas with a temperature from medium to high has a temperature of 350-550°C.

Устройство рекуперации тепла представляет собой модуль сушки шлама, включающий шнековый смеситель, сушилку для шлама, модуль предварительной сушки шлама, модуль извлечения шлака и шлама и модуль обработки остаточных газов. Выпускное отверстие циклонного сепаратора соединено с первым загрузочным отверстием шнекового смесителя для транспортировки полностью затвердевшего высокотемпературного гранулированного шлака в шнековый смеситель. Отверстие для аэрозоля циклонного сепаратора соединено с отверстием для аэрозоля модуля предварительной сушки шлама для транспортировки газа с температурой от средней до высокой в модуль предварительной сушки шлама, так что газ с температурой от средней до высокой смешивается с влажным шламом в модуле предварительной сушки шлама с образованием полусухого шлама. Выпускное отверстие модуля предварительной сушки шлама соединено со вторым загрузочным отверстием шнекового смесителя для транспортировки полусухого шлама в шнековый смеситель, так что полусухой шлам и высокотемпературный гранулированный шлак смешиваются в шнековом смесителе с образованием смеси шлака и шлама. Выпускное отверстие шнекового смесителя соединено с загрузочным отверстием сушилки для шлама для транспортировки смеси шлака и шлама в сушилку для шлама. Выпускное отверстие сушилки для шлама соединено с загрузочным отверстием модуля извлечения шлака и шлама для транспортировки сухого порошка шлама и гранул шлака в модуль извлечения шлака и шлама. Вход для газа модуля обработки остаточных газов соединен с выходом для газа модуля предварительной сушки шлама, выходом для газа сушилки для шлама и выходом для газа модуля извлечения шлака и шлама, соответственно.The heat recovery device is a sludge drying module including a screw mixer, a sludge dryer, a sludge pre-drying module, a slag and sludge extraction module, and a residual gas processing module. The outlet of the cyclone separator is connected to the first loading port of the screw mixer to transport fully solidified high-temperature granulated slag into the screw mixer. The aerosol opening of the cyclone separator is connected to the aerosol opening of the sludge pre-drying module to transport gas with a medium to high temperature into the sludge pre-drying module, so that the gas with a medium to high temperature is mixed with the wet sludge in the sludge pre-drying module to form a semi-dry sludge. The outlet of the sludge pre-drying module is connected to the second loading port of the screw mixer for transporting the semi-dry sludge into the screw mixer, so that the semi-dry sludge and the high-temperature granulated slag are mixed in the screw mixer to form a sludge-sludge mixture. The outlet of the screw mixer is connected to the loading port of the sludge dryer for transporting the sludge-sludge mixture into the sludge dryer. The outlet of the sludge dryer is connected to the loading port of the sludge and sludge extraction module for transporting the dry sludge powder and sludge granules into the sludge and sludge extraction module. The gas inlet of the residual gas treatment module is connected to the gas outlet of the sludge pre-drying module, the gas outlet of the sludge dryer and the gas outlet of the sludge and sludge extraction module, respectively.

Устройство рекуперации отходящего тепла представляет собой модуль получения высокотемпературного пара. Модуль получения высокотемпературного пара соединен с циклонным сепаратором для рекуперации тепла газа с температурой от средней до высокой и высокотемпературного гранулированного шлака с получением высокотемпературного пара, имеющего температуру 200-250°С. Высокотемпературный пар подают в сеть трубопроводов для использования на том же уровне или для выработки электроэнергии. Выход для остаточного газа модуля получения высокотемпературного пара соединен с модулем обработки остаточных газов.The waste heat recovery device is a high-temperature steam module. The high-temperature steam module is connected to a cyclone separator for recovering heat from medium-to-high-temperature gas and high-temperature granulated slag to produce high-temperature steam having a temperature of 200-250°C. The high-temperature steam is fed into the pipeline network for use at the same level or for generating electricity. The outlet for residual gas of the high-temperature steam module is connected to a residual gas processing module.

В некоторых воплощениях модуль получения высокотемпературного пара содержит бункер для шлака, устройство для обработки остаточных газов, устройство для очистки газов, дымосос, дымовую трубу, высокотемпературный питающий конвейер, теплообменник для высокотемпературного гранулированного шлака, паровой котел и экономайзер;In some embodiments, the high-temperature steam generation module comprises a slag hopper, a residual gas treatment device, a gas cleaning device, a smoke exhauster, a smoke stack, a high-temperature feed conveyor, a heat exchanger for high-temperature granulated slag, a steam boiler, and an economizer;

при этом высокотемпературный питающий конвейер расположен между выпускным отверстием циклонного сепаратора и загрузочным отверстием теплообменника для высокотемпературного гранулированного шлака для транспортировки высокотемпературного гранулированного шлака, отделенного циклонным сепаратором, в верхнюю часть теплообменника для высокотемпературного гранулированного шлака; в теплообменнике для высокотемпературного гранулированного шлака обеспечен змеевик, содержащий оборотную воду, для обратного теплообмена высокотемпературного гранулированного шлака с этим змеевиком и потоком газа, поднимающимся снизу вверх; бункер для шлака расположен под выпускным отверстием, расположенным в нижней части теплообменника для высокотемпературного гранулированного шлака, для приема охлажденного гранулированного шлака; верхняя часть теплообменника для высокотемпературного гранулированного шлака снабжена отверстием для газа, соединенным с паровым котлом; экономайзер соединен с паровым котлом и теплообменником для высокотемпературного гранулированного шлака соответственно, так что чистую воду, подаваемую в экономайзер по внешней сети трубопроводов, предварительно нагревают до 80°С или выше остаточным газом, выпускаемым из парового котла, и разделяют на две части, одну часть направляют в паровой котел, а другая часть поступает в змеевик теплообменника для высокотемпературного гранулированного шлака для поглощения тепла высокотемпературного гранулированного шлака; вход для газа устройства для обработки остаточных газов соединен с выходом для остаточных газов экономайзера, выход для газа устройства для обработки остаточных газов соединен с входом для газа устройства для очистки остаточных газов, а выход для газа устройства для очистки остаточных газов соединен с дымовой трубой через дымосос для очистки и отвода остаточных газов.wherein the high-temperature feed conveyor is arranged between the outlet of the cyclone separator and the loading port of the heat exchanger for high-temperature granulated slag for transporting the high-temperature granulated slag separated by the cyclone separator to the upper portion of the heat exchanger for high-temperature granulated slag; in the heat exchanger for high-temperature granulated slag, a coil containing circulating water is provided for reverse heat exchange of the high-temperature granulated slag with this coil and a gas flow rising from the bottom up; a slag hopper is arranged under the outlet arranged at the lower portion of the heat exchanger for high-temperature granulated slag for receiving the cooled granulated slag; the upper portion of the heat exchanger for high-temperature granulated slag is provided with a gas opening connected to a steam boiler; the economizer is connected to the steam boiler and the heat exchanger for high-temperature granulated slag, respectively, so that the clean water supplied to the economizer through the external pipeline network is preheated to 80°C or higher by the residual gas discharged from the steam boiler, and divided into two parts, one part is sent to the steam boiler, and the other part enters the coil of the heat exchanger for high-temperature granulated slag to absorb the heat of the high-temperature granulated slag; the gas inlet of the residual gas treatment device is connected to the residual gas outlet of the economizer, the gas outlet of the residual gas treatment device is connected to the gas inlet of the residual gas cleaning device, and the gas outlet of the residual gas cleaning device is connected to the smoke stack through a smoke exhauster for cleaning and discharging the residual gases.

В некоторых воплощениях, когда вода в змеевике испаряется и ее температура повышается до примерно 250°С, она поступает в паровой барабан в верхней части парового котла, где смешивается с паром, генерируемым самим паровым котлом, и ее подают во внешнюю сеть трубопроводов.In some embodiments, when the water in the coil evaporates and its temperature rises to approximately 250°C, it enters the steam drum at the top of the steam boiler, where it mixes with steam generated by the steam boiler itself and is fed into the external piping network.

Устройство рекуперации тепла представляет собой модуль получения низкотемпературной горячей воды. Модуль получения низкотемпературной горячей воды соединен с циклонным сепаратором для рекуперации тепла газа с температурой от средней до высокой и высокотемпературного гранулированного шлака с получением низкотемпературной горячей воды, имеющей температуру 70-95°С. Низкотемпературную горячую воду подают потребителю для использования на том же уровне или в целях охлаждения. Выход для остаточного газа модуля получения низкотемпературной горячей воды соединен с модулем обработки остаточных газов.The heat recovery device is a low-temperature hot water module. The low-temperature hot water module is connected to a cyclone separator for heat recovery of gas with a temperature from medium to high and high-temperature granulated slag to obtain low-temperature hot water having a temperature of 70-95°C. The low-temperature hot water is supplied to the consumer for use at the same level or for cooling purposes. The outlet for residual gas of the low-temperature hot water module is connected to a residual gas processing module.

В некоторых воплощениях модуль получения низкотемпературной горячей воды включает бункер для шлака, устройство для обработки остаточных газов, устройство для очистки газов, дымосос, дымовую трубу, высокотемпературный питающий конвейер, теплообменник для высокотемпературного гранулированного шлака и паровой котел;In some embodiments, the low-temperature hot water production module includes a slag hopper, a residual gas treatment device, a gas cleaning device, a smoke exhauster, a smoke stack, a high-temperature feed conveyor, a heat exchanger for high-temperature granulated slag, and a steam boiler;

при этом высокотемпературный питающий конвейер расположен между выпускным отверстием циклонного сепаратора и загрузочным отверстием теплообменника для высокотемпературного гранулированного шлака для транспортировки высокотемпературного гранулированного шлака, отделенного циклонным сепаратором, в верхнюю часть теплообменника для высокотемпературного гранулированного шлака; в теплообменнике для высокотемпературного гранулированного шлака обеспечен змеевик, содержащий оборотную воду, для обратного теплообмена высокотемпературного гранулированного шлака с этим змеевиком и потоком газа, поднимающимся снизу вверх; бункер для шлака расположен под выпускным отверстием, расположенным в нижней части теплообменника для высокотемпературного гранулированного шлака, для приема охлажденного гранулированного шлака; верхняя часть теплообменника для высокотемпературного гранулированного шлака снабжена отверстием для газа, соединенным с паровым котлом; паровой котел и теплообменник для высокотемпературного гранулированного шлака соединены с внешней сетью трубопроводов соответственно для получения чистой воды для теплообмена в паровом котле и теплообменнике для высокотемпературного гранулированного шлака; вход для газа устройства для обработки остаточных газов соединен с выходом для остаточных газов парового котла, выход для газа устройства для обработки остаточных газов соединен со входом для газа устройства для очистки остаточных газов, а выход для газа устройства для очистки остаточных газов соединен с дымовой трубой через дымосос для очистки и отвода остаточных газов.wherein the high-temperature feed conveyor is arranged between the outlet of the cyclone separator and the loading port of the heat exchanger for high-temperature granulated slag for transporting the high-temperature granulated slag separated by the cyclone separator to the upper portion of the heat exchanger for high-temperature granulated slag; in the heat exchanger for high-temperature granulated slag, a coil containing circulating water is provided for reverse heat exchange of the high-temperature granulated slag with this coil and a gas flow rising from the bottom up; a slag hopper is arranged under the outlet arranged at the lower portion of the heat exchanger for high-temperature granulated slag for receiving the cooled granulated slag; the upper portion of the heat exchanger for high-temperature granulated slag is provided with a gas opening connected to a steam boiler; the steam boiler and the high-temperature granulated slag heat exchanger are connected to an external pipeline network, respectively, to obtain clean water for heat exchange in the steam boiler and the high-temperature granulated slag heat exchanger; the gas inlet of the residual gas treatment device is connected to the residual gas outlet of the steam boiler, the gas outlet of the residual gas treatment device is connected to the gas inlet of the residual gas cleaning device, and the gas outlet of the residual gas cleaning device is connected to a smoke stack through a smoke exhauster for cleaning and discharging the residual gases.

Модуль обработки остаточных газов включает устройство для обработки остаточных газов, устройство для очистки остаточных газов, дымосос и дымовую трубу. Вход для газа устройства для обработки остаточных газов соединен с выходом для газа модуля предварительной сушки шлама, выходом для газа сушилки для шлама, выходом для газа модуля извлечения шлака и шлама, выходом для остаточных газов парового котла и выходом для остаточных газов из экономайзера через трубопроводы, соответственно. Выход для газа устройства для обработки остаточных газов соединен с входом для газа устройства для очистки остаточных газов, а выход для газа устройства для очистки остаточных газов соединен с дымовой трубой через дымосос.The residual gas treatment module includes a residual gas treatment device, a residual gas cleaning device, a smoke exhauster and a smoke stack. The gas inlet of the residual gas treatment device is connected to the gas outlet of the sludge pre-drying module, the gas outlet of the sludge dryer, the gas outlet of the sludge and sludge extraction module, the residual gas outlet of the steam boiler and the residual gas outlet from the economizer through pipelines, respectively. The gas outlet of the residual gas treatment device is connected to the gas inlet of the residual gas cleaning device, and the gas outlet of the residual gas cleaning device is connected to the smoke stack through the smoke exhauster.

Способ гранулирования доменного шлака и рециркуляции отходящего тепла, включающий следующие стадии:A method for granulating blast furnace slag and recycling waste heat, comprising the following stages:

стадия 1: подача доменного шлака, отделенного от расплавленного чугуна, в желоб для шлака, где образуется поток шлака и течет в направляющую потока после того, как его протекание регулируют регулятором потока шлака;stage 1: feeding the blast furnace slag separated from the molten iron into the slag trough, where a slag flow is formed and flows into the flow guide after its flow is regulated by the slag flow regulator;

стадия 2: регулировка клапана регулирования потока сжатого воздуха и клапана регулирования объема воды для образования аэрозоля высокого давления в аэрозольном распылителе и распыление аэрозоля высокого давления через сопло, так что аэрозоль высокого давления сталкивается с потоком шлака, поступающим в направляющую потока, с образованием среднетемпературного газа и высокотемпературного гранулированного шлака с предварительно затвердевшей поверхностью;step 2: adjusting the compressed air flow regulating valve and the water volume regulating valve to form a high-pressure aerosol in the aerosol sprayer and spraying the high-pressure aerosol through the nozzle, so that the high-pressure aerosol collides with the slag flow entering the flow guide to form a medium-temperature gas and a high-temperature granulated slag with a pre-solidified surface;

стадия 3: смешивание и осуществление теплообмена среднетемпературного газа и высокотемпературного гранулированного шлака с предварительно затвердевшей поверхностью через направляющую потока с образованием полностью затвердевшего высокотемпературного гранулированного шлака и газа с температурой от средней до высокой, которые транспортируют в циклонный сепаратор, в котором происходит разделение высокотемпературного гранулированного шлака и газа с температурой от средней до высокой;stage 3: mixing and performing heat exchange of the medium-temperature gas and the high-temperature granulated slag with a pre-solidified surface through a flow guide to form a fully solidified high-temperature granulated slag and a gas with a medium to high temperature, which are transported to a cyclone separator in which the high-temperature granulated slag and the gas with a medium to high temperature are separated;

стадия 4: транспортировка газа с температурой от средней до высокой и высокотемпературного гранулированного шлака в устройство рекуперации отходящего тепла из циклонного сепаратора, при этом тепло газа с температурой от средней до высокой и высокотемпературного гранулированного шлака рекуперируют с помощью устройства рекуперации отходящего тепла и используют для сушки шлама, получения высокотемпературного пара, выработки электроэнергии или получения низкотемпературной горячей воды.Step 4: transporting the medium to high temperature gas and the high temperature granulated slag to the waste heat recovery device from the cyclone separator, wherein the heat of the medium to high temperature gas and the high temperature granulated slag is recovered by the waste heat recovery device and used for drying the sludge, producing high temperature steam, generating electricity or producing low temperature hot water.

В некоторых воплощениях в способе после образования путем столкновения аэрозоля из соплового модуля аэрозольного гранулирования с потоком шлака среднетемпературный газ имеет температуру 200-400°С, а высокотемпературный гранулированный шлак, имеющий предварительно затвердевшую поверхность, имеет температуру 1000-1200°С. После смешивания в направляющей потока газ с температурой от средней до высокой имеет температуру 300-500°С, а полностью затвердевший высокотемпературный гранулированный шлак имеет температуру 800-1100°С. После разделения в циклонном сепараторе высокотемпературный гранулированный шлак имеет температуру 700-950°С, а газ с температурой от средней до высокой имеет температуру 350-550°С.In some embodiments of the method, after formation by collision of an aerosol from the nozzle module of aerosol granulation with a slag flow, the medium-temperature gas has a temperature of 200-400°C, and the high-temperature granulated slag having a pre-solidified surface has a temperature of 1000-1200°C. After mixing in the flow guide, the gas with a temperature from medium to high has a temperature of 300-500°C, and the fully solidified high-temperature granulated slag has a temperature of 800-1100°C. After separation in the cyclone separator, the high-temperature granulated slag has a temperature of 700-950°C, and the gas with a temperature from medium to high has a temperature of 350-550°C.

В некоторых воплощениях стадия сушки шлама включает:In some embodiments, the sludge drying step comprises:

стадия 4.1.1: перекачивание влажного шлама из емкости для шлама с помощью насоса для шлама в предварительную сушилку для шлама;Stage 4.1.1: Pumping wet sludge from the sludge tank using a sludge pump to the sludge pre-dryer;

стадия 4.1.2: смешивание и обратный теплообмен влажного шлама с газом с температурой от средней до высокой в предварительной сушилке для шлама с образованием полусухого шлама;Stage 4.1.2: mixing and reverse heat exchange of the wet sludge with medium to high temperature gas in a sludge pre-dryer to form a semi-dry sludge;

стадия 4.1.3: транспортировка полусухого шлама из модуля предварительной сушки шлама в шнековый смеситель и транспортировка высокотемпературного гранулированного шлака из циклонного сепаратора в шнековый смеситель, при этом полусухой шлам и высокотемпературный гранулированный шлак смешивают в шнековом смесителе с образованием смеси шлака и шлама;stage 4.1.3: transporting the semi-dry sludge from the sludge pre-drying module to the screw mixer and transporting the high-temperature granulated slag from the cyclone separator to the screw mixer, wherein the semi-dry sludge and the high-temperature granulated slag are mixed in the screw mixer to form a mixture of slag and sludge;

стадия 4.1.4: транспортировка смеси шлака и шлама из шнекового смесителя в сушилку для шлама, при этом сушилка для шлама обеспечивает сушку смеси шлака и шлама с получением сухого порошка шлама и гранул шлака, которые транспортируют в модуль извлечения шлака и шлама;stage 4.1.4: transporting the slag and sludge mixture from the screw mixer to the sludge dryer, wherein the sludge dryer ensures drying of the slag and sludge mixture to obtain dry sludge powder and slag granules, which are transported to the slag and sludge extraction module;

стадия 4.1.5: отделение сухого порошка шлама от гранул шлака в сепараторе шлака и шлама модуля извлечения шлака и шлама;stage 4.1.5: separation of dry sludge powder from slag granules in the slag and sludge separator of the slag and sludge extraction module;

стадия 4.1.6: транспортировка порошка сухого шлама из сепаратора шлама в бункер для порошка сухого шлама для временного хранения;Stage 4.1.6: transporting dry sludge powder from the sludge separator to the dry sludge powder bin for temporary storage;

стадия 4.1.7: транспортировка гранул шлака из сепаратора шлама в бункер для шлака для временного хранения.Stage 4.1.7: Transport of slag granules from the slag separator to the slag bin for temporary storage.

Способ дополнительно включает очистку и выпуск влажного остаточного газа с помощью модуля обработки остаточных газов, включая: сбор и предварительную обработку влажных остаточных газов из предварительной сушилки для шлама, сушилки для шлама и сепаратора шлака и шлама с помощью устройства для обработки остаточных газов модуля обработки остаточных газов с последующей глубокой очисткой в устройстве для очистки остаточных газов, при этом очищенный до соответствия стандарту остаточный газ выводят через дымовую трубу дымососом, и мелкий порошок, собранный в устройстве для обработки остаточных газов и в устройстве для очистки остаточных газов, извлекают во внешнюю цистерну.The method further includes cleaning and discharging the wet residual gas using a residual gas processing module, including: collecting and pre-treating the wet residual gases from the sludge pre-dryer, sludge dryer and slag and sludge separator using a residual gas processing device of the residual gas processing module, followed by deep cleaning in a residual gas cleaning device, wherein the residual gas purified to meet the standard is discharged through a smoke stack with a smoke exhauster, and the fine powder collected in the residual gas processing device and in the residual gas cleaning device is extracted into an external tank.

В некоторых воплощениях стадия получения высокотемпературного пара включает:In some embodiments, the step of producing high temperature steam comprises:

стадия 4.2.1: транспортировку высокотемпературного гранулированного шлака из циклонного сепаратора на конвейер для высокотемпературного гранулированного шлака, который поднимает высокотемпературный гранулированный шлак и равномерно подает его в теплообменник для высокотемпературного гранулированного шлака через верхний вход теплообменника для высокотемпературного гранулированного шлака, при этом высокотемпературный гранулированный шлак движется сверху вниз, и в процессе опускания он контактирует и обменивается теплом противотоком с охлаждающей водой в змеевике и воздухом, поднимающимся снизу вверх;Step 4.2.1: transporting the high-temperature granulated slag from the cyclone separator to the high-temperature granulated slag conveyor, which lifts the high-temperature granulated slag and uniformly feeds it into the high-temperature granulated slag heat exchanger through the upper inlet of the high-temperature granulated slag heat exchanger, wherein the high-temperature granulated slag moves from top to bottom, and in the process of descending, it contacts and exchanges heat in a counter-current manner with the cooling water in the coil and the air rising from bottom to top;

стадия 4.2.2: выпуск нагретого пара из верхней части теплообменника для высокотемпературного гранулированного шлака и направление его в паровой котел, а также выпуск охлажденного гранулированного шлака из нижней части теплообменника для высокотемпературного гранулированного шлака в бункер для шлака;Stage 4.2.2: discharging heated steam from the upper part of the heat exchanger for high-temperature granulated slag and directing it to the steam boiler, and discharging cooled granulated slag from the lower part of the heat exchanger for high-temperature granulated slag into the slag bin;

стадия 4.2.3: направление чистой воды из внешней сети трубопроводов в экономайзер для предварительного нагрева до 80°С или выше остаточным газом, выпускаемым из парового котла, при этом одну часть предварительно подогретой чистой воды направляют в паровой котел для дальнейшего нагрева и испарения с получением пара, имеющего температуру 200-250°С, а другая часть поступает в змеевик теплообменника для высокотемпературного гранулированного шлака для поглощения тепла высокотемпературного гранулированного шлака;stage 4.2.3: directing clean water from the external pipeline network to the economizer for preheating to 80°C or higher by the residual gas discharged from the steam boiler, wherein one part of the preheated clean water is directed to the steam boiler for further heating and evaporation to produce steam having a temperature of 200-250°C, and the other part is fed to the coil of the heat exchanger for high-temperature granulated slag to absorb the heat of the high-temperature granulated slag;

стадия 4.2.4: подачу воды из змеевика в паровой барабан в верхней части парового котла после ее испарения и нагрева примерно до 250°С, где она смешивается с паром, образующимся в самом паровом котле, а затем поступает во внешнюю сеть трубопроводов.stage 4.2.4: feeding water from the coil into the steam drum at the top of the steam boiler after it has evaporated and heated to approximately 250°C, where it mixes with the steam generated in the steam boiler itself and then enters the external piping network.

В некоторых воплощениях стадия получения низкотемпературной горячей воды включает:In some embodiments, the step of producing low temperature hot water comprises:

стадия 4.3.1: транспортировку высокотемпературного гранулированного шлака из циклонного сепаратора на конвейер для высокотемпературного гранулированного шлака, который поднимает высокотемпературный гранулированный шлак и равномерно подает его в теплообменник для высокотемпературного гранулированного шлака через верхний вход теплообменника для высокотемпературного гранулированного шлака, в котором высокотемпературный гранулированный шлак движется сверху вниз, и в процессе опускания он контактирует и обменивается теплом противотоком с охлаждающей водой в змеевике и воздухом, поднимающимся снизу вверх;Step 4.3.1: transporting the high-temperature granulated slag from the cyclone separator to the high-temperature granulated slag conveyor, which lifts the high-temperature granulated slag and uniformly feeds it into the high-temperature granulated slag heat exchanger through the upper inlet of the high-temperature granulated slag heat exchanger, in which the high-temperature granulated slag moves from top to bottom, and in the process of descending, it contacts and exchanges heat in a counter-current manner with the cooling water in the coil and the air rising from bottom to top;

стадия 4.3.2: выпуск нагретой низкотемпературной горячей воды с температурой 70-95°С из верха теплообменника для высокотемпературного гранулированного шлака и направление ее в паровой котел и выпуск охлажденного гранулированного шлака из нижней части теплообменника для высокотемпературного гранулированного шлака в бункер для шлака;stage 4.3.2: discharging heated low-temperature hot water with a temperature of 70-95°C from the top of the heat exchanger for high-temperature granulated slag and directing it to the steam boiler and discharging cooled granulated slag from the bottom of the heat exchanger for high-temperature granulated slag into the slag hopper;

стадия 4.3.3: подача одной части чистой воды из внешней сети трубопроводов в паровой котел для нагрева до 70-95°С остаточным газом, проходящим через паровой котел, и подача другой ее части подают в змеевик теплообменника для высокотемпературного гранулирования шлака для поглощения тепла высокотемпературного гранулированного шлака;stage 4.3.3: feeding one part of clean water from the external pipeline network into the steam boiler to be heated to 70-95°C by the residual gas passing through the steam boiler, and feeding the other part of it into the coil of the heat exchanger for high-temperature slag granulation to absorb the heat of the high-temperature granulated slag;

стадия 4.3.4: подача воды из змеевика в паровой барабан в верхней части парового котла после ее нагрева путем поглощения тепла, при этом она смешивается с горячей водой, вырабатываемой в самом паровом котле, а затем подача ее во внешнюю сеть трубопроводов.Stage 4.3.4: Feeding water from the coil to the steam drum at the top of the steam boiler after it has been heated by heat absorption, mixing with the hot water generated in the steam boiler itself, and then feeding it to the external piping network.

В некоторых воплощениях способ дополнительно включает очистку и выпуск влажного остаточного газа с помощью модуля обработки остаточных газов, в том числе: сбор и предварительную обработку влажного остаточного газа из предварительной сушилки для шлама, сушилки для шлама и сепаратора шлака и шлама с помощью устройства для обработки остаточных газов модуля обработки остаточных газов с последующей глубокой очисткой с помощью устройства для очистки остаточных газов, при этом очищенный до соответствия стандартам остаточный газ выводят через дымовую трубу дымососом, и мелкий порошок, собранный в устройстве для обработки остаточных газов и в устройстве для очистки остаточных газов, извлекают во внешний бункер.In some embodiments, the method further comprises cleaning and discharging the wet residual gas using a residual gas processing module, including: collecting and pre-treating the wet residual gas from the sludge pre-dryer, the sludge dryer and the sludge and sludge separator using a residual gas processing device of the residual gas processing module, followed by deep cleaning using a residual gas cleaning device, wherein the residual gas purified to meet the standards is discharged through a smoke stack with a smoke exhauster, and the fine powder collected in the residual gas processing device and in the residual gas cleaning device is extracted into an external bin.

По сравнению с предшествующим уровнем техники настоящее изобретение демонстрирует следующие полезные эффекты.Compared with the prior art, the present invention exhibits the following advantageous effects.

1. При использовании устройства для гранулирования доменного шлака и рециркуляции отходящего тепла в соответствии с настоящим изобретением доменный шлак сталкивается с аэрозолем и подвергается циклонному разделению с образованием полностью затвердевшего высокотемпературного гранулированного шлака и газа с температурой от средней до высокой. Гранулированный шлак имеет однородный размер частиц, и при гранулировании избегают образования шлаковой ваты. Отделенный высокотемпературный гранулированный шлак и газ с температурой от средней до высокой можно использовать непосредственно на каждой стадии сушки шлама с высокой эффективностью рекуперации отходящего тепла, а также их можно использовать для получения высокотемпературного пара, выработки электроэнергии, извлечения горячей воды и т.п.1. Using the blast furnace slag granulation and waste heat recycling apparatus according to the present invention, the blast furnace slag encounters an aerosol and undergoes cyclone separation to form a fully solidified high-temperature granulated slag and a gas with a medium to high temperature. The granulated slag has a uniform particle size, and the formation of slag wool is avoided during granulation. The separated high-temperature granulated slag and the gas with a medium to high temperature can be directly used in each stage of sludge drying with high efficiency of waste heat recovery, and can also be used for generating high-temperature steam, generating electricity, extracting hot water, etc.

2. Устройство для гранулирования доменного шлака и рециркуляции отходящего тепла согласно настоящему изобретению органично сочетает рекуперацию явного тепла шлака с сушкой шлама. Доменный шлак быстро и безопасно гранулируют, и шлам эффективно высушивают. Это не только значительно повышает эффективность рециркуляции отходящего тепла, но и снижает затраты на рекуперации отходящего тепла. Решается проблема низкой эффективности и высокой стоимости сушки шлама.2. The blast furnace slag granulation and waste heat recycling device according to the present invention organically combines the recovery of sensible heat of slag with the drying of sludge. The blast furnace slag is quickly and safely granulated, and the sludge is effectively dried. This not only greatly improves the efficiency of waste heat recycling, but also reduces the cost of waste heat recovery. The problem of low efficiency and high cost of sludge drying is solved.

3. В способе гранулирования доменного шлака и рециркуляции отходящего тепла в соответствии с настоящим изобретением доменный шлак полностью гранулируется с получением высокотемпературного гранулированного шлака, пригодного для рекуперации отходящего тепла с высокой эффективностью. Посредством рекуперации отходящего тепла газа с температурой от средней до высокой и высокотемпературного гранулированного шлака явное тепло шлака используют на том же уровне в максимальной степени, что дает лучшие экономические и социальные выгоды.3. In the method for granulating blast-furnace slag and recycling waste heat according to the present invention, blast-furnace slag is completely granulated to obtain high-temperature granulated slag suitable for waste heat recovery with high efficiency. By recovering the waste heat of the gas with a medium to high temperature and the high-temperature granulated slag, the sensible heat of the slag is utilized at the same level to the maximum extent, which brings about better economic and social benefits.

Таким образом, в соответствии с настоящим изобретением осуществляют полное гранулирование доменного шлака и достигают однородного размера частиц. Рекуперация явного тепла шлака и сушка шлама органично объединены, так что отходящее тепло газа с температурой от средней до высокой и высокотемпературного гранулированного шлака рекуперируют в процессе обработки шлака. Эффективность рециркуляции отходящего тепла значительно повышается, и достигают хороших экономических и социальных выгод. Устройство и способ могут быть популяризированы и применены в области обработки шлаков для доменных печей различных размеров и имеют широкие перспективы.Thus, according to the present invention, complete granulation of blast furnace slag is realized and uniform particle size is achieved. Slag sensible heat recovery and slag drying are organically combined, so that waste heat of medium to high temperature gas and high temperature granulated slag is recovered in the slag processing process. The efficiency of waste heat recycling is greatly improved, and good economic and social benefits are achieved. The device and method can be popularized and applied in the field of slag processing for blast furnaces of various sizes and have broad prospects.

Краткое описание чертежейBrief description of the drawings

На фиг. 1 показана технологическая блок-схема примера 1 устройства для гранулирования доменного шлака и рециркуляции отходящего тепла в соответствии с настоящим изобретением;Fig. 1 shows a flow chart of example 1 of a device for granulating blast furnace slag and recycling waste heat in accordance with the present invention;

на фиг. 2 показана технологическая блок-схема примера 2 устройства для гранулирования доменного шлака и рециркуляции отходящего тепла в соответствии с настоящим изобретением;Fig. 2 shows a flow chart of example 2 of a device for granulating blast furnace slag and recycling waste heat in accordance with the present invention;

на фиг. 3 показана технологическая блок-схема примера 3 устройства для гранулирования доменного шлака и рециркуляции отходящего тепла в соответствии с настоящим изобретением;Fig. 3 shows a flow chart of example 3 of a device for granulating blast furnace slag and recycling waste heat in accordance with the present invention;

на фиг. 4 показана блок-схема способа гранулирования доменного шлака и рециркуляции отходящего тепла в соответствии с настоящим изобретением. На чертежах пунктирной линией показан трубопровод для транспортировки газового потока, а сплошной линией - трубопровод для транспортировки гранул шлака.Fig. 4 shows a block diagram of a method for granulating blast furnace slag and recycling waste heat in accordance with the present invention. In the drawings, the dotted line shows the pipeline for transporting the gas flow, and the solid line shows the pipeline for transporting the slag granules.

На чертежах: 1 - поток шлака, 2 - регулятор потока шлака, 3 - клапан регулирования потока сжатого воздуха, 4 - клапан регулирования объема воды, 5 - аэрозольный распылитель, 6 - гранулы шлака, 7 - направляющая потока, 8 - циклонный сепаратор, 9 - шнековый смеситель, 10 - сушилка для шлама, 11 - бункер для шлака, 12 - бункер для порошка сухого шлама, 13 - сепаратор шлака и шлама, 14 - предварительная сушилка для шлама, 15 - насос для шлама, 16 - емкость для шлама, 17 - устройство для обработки остаточных газов, 18 - устройство для очистки остаточных газов, 19 - дымосос, 20 - дымовая труба, 21 - высокотемпературный питающий конвейер, 22 - теплообменник для высокотемпературного гранулированного шлака, 23 - паровой котел, 24 - экономайзер.In the drawings: 1 - slag flow, 2 - slag flow regulator, 3 - compressed air flow control valve, 4 - water volume control valve, 5 - aerosol sprayer, 6 - slag granules, 7 - flow guide, 8 - cyclone separator, 9 - screw mixer, 10 - sludge dryer, 11 - slag hopper, 12 - dry sludge powder hopper, 13 - slag and sludge separator, 14 - sludge pre-dryer, 15 - sludge pump, 16 - sludge tank, 17 - residual gas treatment device, 18 - residual gas cleaning device, 19 - smoke exhauster, 20 - smoke stack, 21 - high-temperature feed conveyor, 22 - heat exchanger for high-temperature granulated slag, 23 - steam boiler, 24 - economizer.

Подробное описание изобретенияDetailed description of the invention

Далее изобретение проиллюстрировано со ссылкой на прилагаемые чертежи и конкретные воплощения.The invention is further illustrated with reference to the accompanying drawings and specific embodiments.

На фиг. 1 показано устройство для гранулирования доменного шлака и рециркуляции отработанного тепла, включающее сопловой модуль аэрозольного гранулирования, направляющую потока 7, циклонный сепаратор 8 и устройство рекуперации отходящего тепла.Fig. 1 shows a device for granulating blast furnace slag and recycling waste heat, including a nozzle module for aerosol granulation, a flow guide 7, a cyclone separator 8 and a waste heat recovery device.

Сопловой модуль аэрозольного гранулирования содержит регулятор 2 потока шлака, клапан 3 регулирования потока сжатого воздуха, клапан 4 регулирования объема воды и аэрозольный распылитель 5. Протекание потока 1 шлака регулируют регулятором 2 потока шлака, и затем поток 1 шлака поступает во вход для шлака направляющей 7 потока. Газ высокого давления протекает через клапан 3 регулирования потока сжатого воздуха и поступает во вход для газа аэрозольного распылителя 5. Небольшое количество воды проходит через клапан 4 регулирования объема воды и поступает во вход аэрозольного распылителя 5. Сопло аэрозольного распылителя 5 обращено ко входу направляющей 7 потока, и поток 1 шлака сталкивается с аэрозолем с образованием среднетемпературного газа и высокотемпературного гранулированного шлака 6, имеющего первично затвердевшую поверхность. Сопловой модуль аэрозольного гранулирования использует газ под высоким давлением и небольшое количество воды для дробления, грануляции и быстрого охлаждения доменного шлака, так что температура доменного шлака быстро снижается с 1450°С до 1000-1200°С, предпочтительно 1100°С, и поверхность доменного шлака первично затвердевает. Гранулированный шлак имеет однородный размер частиц.The nozzle module of aerosol granulation comprises a slag flow regulator 2, a compressed air flow regulation valve 3, a water volume regulation valve 4 and an aerosol atomizer 5. The flow of slag flow 1 is regulated by slag flow regulator 2, and then slag flow 1 enters the slag inlet of flow guide 7. High-pressure gas flows through compressed air flow regulation valve 3 and enters the gas inlet of aerosol atomizer 5. A small amount of water passes through water volume regulation valve 4 and enters the inlet of aerosol atomizer 5. The nozzle of aerosol atomizer 5 faces the inlet of flow guide 7, and slag flow 1 collides with the aerosol to form medium-temperature gas and high-temperature granulated slag 6 having a primarily solidified surface. The aerosol granulation nozzle module uses high-pressure gas and a small amount of water to crush, granulate and rapidly cool the blast furnace slag, so that the temperature of the blast furnace slag is rapidly reduced from 1450°C to 1000-1200°C, preferably 1100°C, and the surface of the blast furnace slag is primarily solidified. The granulated slag has a uniform particle size.

Выход направляющей 7 потока соединен с загрузочным отверстием циклонного сепаратора 8. Среднетемпературный газ и высокотемпературный гранулированный шлак 6, имеющий преимущественно затвердевшую поверхность, полностью смешиваются в направляющей потока с образованием полностью затвердевшего высокотемпературного гранулированного шлака 6 и газа с температурой от средней до высокой, которые затем поступают в циклонный сепаратор 8, в котором высокотемпературный гранулированный шлак 6 отделяют от газа с температурой от средней до высокой. Выпускное отверстие циклонного сепаратора 8 соединено с загрузочным отверстием устройства рекуперации тепла, и газ с температурой от средней до высокой и полностью затвердевший высокотемпературный гранулированный шлак 6 транспортируют в устройство рекуперации тепла. Высокотемпературный гранулированный шлак 6, имеющий преимущественно затвердевшую поверхность, и среднетемпературный газ полностью смешиваются в направляющей 7 потока и поступают в циклонный сепаратор 8 для полного перемешивания и теплообмена, так что высокотемпературный гранулированный шлак 6 полностью затвердевает, и предотвращается образование шлаковой ваты. Это более благоприятствует рекуперации тепла. При этом осуществляют разделение потока газа с температурой от средней до высокой и высокотемпературного гранулированного шлака 6. Температура отделенного высокотемпературного гранулированного шлака 6 снижается до 700-950°С, предпочтительно до 800-850°С, что благоприятно для рециркуляции отходящего тепла в модуле рекуперации тепла.The outlet of the flow guide 7 is connected to the loading opening of the cyclone separator 8. The medium-temperature gas and the high-temperature granulated slag 6, which has a predominantly solidified surface, are completely mixed in the flow guide to form a completely solidified high-temperature granulated slag 6 and a gas with a temperature from medium to high, which then enter the cyclone separator 8, in which the high-temperature granulated slag 6 is separated from the gas with a temperature from medium to high. The outlet of the cyclone separator 8 is connected to the loading opening of the heat recovery device, and the gas with a temperature from medium to high and the completely solidified high-temperature granulated slag 6 are transported to the heat recovery device. The high-temperature granulated slag 6, which has a predominantly solidified surface, and the medium-temperature gas are completely mixed in the flow guide 7 and enter the cyclone separator 8 for complete mixing and heat exchange, so that the high-temperature granulated slag 6 is completely solidified and the formation of slag wool is prevented. This is more favorable for heat recovery. At the same time, the gas flow with a medium to high temperature and the high-temperature granulated slag 6 are separated. The temperature of the separated high-temperature granulated slag 6 is reduced to 700-950°C, preferably to 800-850°C, which is favorable for the recycling of waste heat in the heat recovery module.

Температура потока 1 шлака составляет 1450-1550°С. Температура среднетемпературного газа, образующегося при столкновении аэрозоля из соплового модуля аэрозольного гранулирования с потоком 1 шлака, составляет 200-400°С. Температура высокотемпературного гранулированного шлака 6 с предварительно затвердевшей поверхностью составляет 1000-1200°С, предпочтительно 1100°С.The temperature of the slag flow 1 is 1450-1550°C. The temperature of the medium-temperature gas formed during the collision of the aerosol from the nozzle module of the aerosol granulation with the slag flow 1 is 200-400°C. The temperature of the high-temperature granulated slag 6 with a pre-hardened surface is 1000-1200°C, preferably 1100°C.

Температура газа с температурой от средней до высокой, смешиваемого в направляющей 7 потока, составляет 300-500°С, предпочтительно 400°С. Температура полностью затвердевшего высокотемпературного гранулированного шлака 6 составляет 800-1100°С, предпочтительно 950°С. После разделения в циклонном сепараторе 8 температура высокотемпературного гранулированного шлака 6 составляет 700-950°С, предпочтительно 800-850°С, а температура газа с температурой от средней до высокой составляет 350-550°С.The temperature of the gas with a medium to high temperature mixed in the flow guide 7 is 300-500°C, preferably 400°C. The temperature of the fully solidified high-temperature granulated slag 6 is 800-1100°C, preferably 950°C. After separation in the cyclone separator 8, the temperature of the high-temperature granulated slag 6 is 700-950°C, preferably 800-850°C, and the temperature of the gas with a medium to high temperature is 350-550°C.

Устройство рекуперации отходящего тепла представляет собой модуль сушки шлама, который можно использовать непосредственно для сушки шлама. Решена проблема сложности и энергозатратности обработки шлама. Модуль сушки шлама включает шнековый смеситель 9, сушилку 10 для шлама, модуль предварительной сушки шлама, модуль извлечения шлака и шлама и модуль обработки остаточных газов. Выпускное отверстие циклонного сепаратора 8 соединено с первым загрузочным отверстием шнекового смесителя 9 для транспортировки полностью затвердевшего высокотемпературного гранулированного шлака 6 в шнековый смеситель 9. Отверстие для аэрозоля циклонного сепаратора 8 соединено с отверстием для аэрозоля модуля предварительной сушки шлама для транспортировки газа с температурой от средней до высокой в модуль предварительной сушки шлама, так что газ с температурой от средней до высокой смешивается с влажным шламом в модуле предварительной сушки шлама с образованием полусухого шлама. Выпускное отверстие модуля предварительной сушки шлама соединено со вторым загрузочным отверстием шнекового смесителя 9 для транспортировки полусухого шлама в шнековый смеситель 9, так что полусухой шлам и полностью затвердевший высокотемпературный гранулированный шлак 6 смешивают в шнековом смесителе 9 с образованием смеси шлака и шлама. Выпускное отверстие шнекового смесителя 9 соединено с загрузочным отверстием сушилки 10 для подачи смеси шлака и шлама в сушилку 10 для шлама с образованием порошка сухого шлама и гранул низкотемпературного шлака. Выпускное отверстие сушилки 10 для шлама соединено с загрузочным отверстием модуля извлечения шлака и шлама для транспортировки сухого порошка шлама и гранул шлака в модуль извлечения шлака и шлама. Вход для газа модуля обработки остаточных газов соединен с выходом для газа модуля предварительной сушки шлама, выходом для газа сушилки 10 шлама и выходом для газа модуля извлечения шлака и шлама.The waste heat recovery device is a sludge drying module that can be used directly for drying sludge. The problem of complexity and energy consumption of sludge processing is solved. The sludge drying module includes a screw mixer 9, a sludge dryer 10, a sludge pre-drying module, a slag and sludge extraction module and a residual gas processing module. The outlet of the cyclone separator 8 is connected to the first loading opening of the screw mixer 9 for transporting fully solidified high-temperature granulated slag 6 into the screw mixer 9. The aerosol opening of the cyclone separator 8 is connected to the aerosol opening of the sludge pre-drying module for transporting gas with a medium to high temperature into the sludge pre-drying module, so that the gas with a medium to high temperature is mixed with the wet sludge in the sludge pre-drying module to form a semi-dry sludge. The outlet of the sludge pre-drying module is connected to the second loading opening of the screw mixer 9 for transporting the semi-dry sludge into the screw mixer 9, so that the semi-dry sludge and the fully solidified high-temperature granulated slag 6 are mixed in the screw mixer 9 to form a mixture of slag and sludge. The outlet of the screw mixer 9 is connected to the loading opening of the dryer 10 to feed the sludge and sludge mixture into the sludge dryer 10 to form dry sludge powder and low-temperature slag granules. The outlet of the sludge dryer 10 is connected to the loading opening of the slag and sludge extraction module to transport the dry sludge powder and slag granules into the slag and sludge extraction module. The gas inlet of the residual gas treatment module is connected to the gas outlet of the sludge pre-drying module, the gas outlet of the sludge dryer 10 and the gas outlet of the slag and sludge extraction module.

Модуль предварительной сушки шлама включает предварительную сушилку 14 для шлама, насос 15 для шлама и емкость 16 для шлама. Выпускное отверстие емкости 16 для шлама соединено с загрузочным отверстием предварительной сушилки 14 для шлама трубопроводом, на котором предусмотрен насос 15 для шлама, так что влажный шлам из емкости 16 для шлама транспортируют в предварительную сушилку 14 для шлама. Предварительная сушилка 14 для шлама снабжена отверстием для аэрозоля, которое соединено с отверстием для аэрозоля циклонного сепаратора 8. Отверстие для аэрозоля и загрузочное отверстие предварительной сушилки 14 для шлама расположены на двух концах предварительной сушилки 14 для шлама, соответственно, так что газ с температурой от средней до высокой и шлам двигаются в противоположных направлениях, между ними происходит обратный теплообмен. Площадь контакта между газом с температурой от средней до высокой и шламом велика, и они полностью смешиваются с высокой эффективностью теплообмена. Предварительная сушилка 14 для шлама снабжена выходом для газа, который соединен со входом для газа модуля обработки остаточных газов. Влажный шлам из емкости 16 для шлама перекачивают в предварительную сушилку 14 с помощью насоса 15 для шлама, и происходит теплообмен с газом с температурой от средней и высокой в предварительной сушилке 14 для шлама с образованием полусухого шлама.The sludge pre-drying module includes a sludge pre-dryer 14, a sludge pump 15 and a sludge tank 16. The outlet opening of the sludge tank 16 is connected to the loading opening of the sludge pre-dryer 14 by a pipeline on which the sludge pump 15 is provided, so that the wet sludge from the sludge tank 16 is transported to the sludge pre-dryer 14. The sludge pre-dryer 14 is provided with an aerosol opening, which is connected to the aerosol opening of the cyclone separator 8. The aerosol opening and the loading opening of the sludge pre-dryer 14 are located at two ends of the sludge pre-dryer 14, respectively, so that the gas with a medium to high temperature and the sludge move in opposite directions, and reverse heat exchange occurs between them. The contact area between the gas with a medium to high temperature and the sludge is large, and they are completely mixed with high heat exchange efficiency. The sludge pre-dryer 14 is provided with a gas outlet, which is connected to the gas inlet of the residual gas processing module. The wet sludge from the sludge tank 16 is pumped into the pre-dryer 14 by the sludge pump 15, and heat exchange occurs with the gas with a medium to high temperature in the sludge pre-dryer 14 to form a semi-dry sludge.

Модуль извлечения шлака и шлама включает бункер 11 для шлака, бункер 12 для порошка сухого шлама и сепаратор 13 шлака и шлама. Сепаратор 13 шлака и шлама снабжен загрузочным отверстием, двумя выпускными отверстиями и выходом для газа. Выпускное отверстие сушилки 10 для шлама соединено с загрузочным отверстием сепаратора 13 шлака и шлама. Два выпускных отверстия сепаратора 13 шлака и шлама соединены с бункером 11 для шлака и бункером 12 для порошка сухого шлама соответственно. Вход для газа модуля обработки остаточных газов соединен с выходом для газа сепаратора 13 шлака и шлама. Смесь сухого порошка шлама и гранул шлака поступает в сепаратор 13 шлака и шлама, а затем разделяется в сепараторе 13 шлака и шлама. Порошок сухого шлама временно хранят в бункере 12 для порошка сухого шлама, а гранулы шлака временно хранят в бункере 11 для шлака, что может облегчить последующее извлечение и переработку. Влажный остаточный газ из сепаратора 13 шлака и шлама поступает в модуль обработки остаточных газов.The slag and sludge extraction module includes a slag bin 11, a bin 12 for dry sludge powder and a slag and sludge separator 13. The slag and sludge separator 13 is provided with a loading opening, two outlet openings and a gas outlet. The outlet opening of the sludge dryer 10 is connected to the loading opening of the slag and sludge separator 13. Two outlet openings of the slag and sludge separator 13 are connected to the slag bin 11 and the dry sludge powder bin 12, respectively. The gas inlet of the residual gas treatment module is connected to the gas outlet of the slag and sludge separator 13. The mixture of dry sludge powder and slag granules enters the slag and sludge separator 13 and is then separated in the slag and sludge separator 13. The dry sludge powder is temporarily stored in the dry sludge powder bin 12, and the slag granules are temporarily stored in the slag bin 11, which can facilitate subsequent extraction and processing. The wet residual gas from the slag and sludge separator 13 enters the residual gas processing module.

Модуль обработки остаточных газов содержит устройство 17 для обработки остаточных газов, устройство 18 для очистки остаточных газов, дымосос 19 и дымовую трубу 20. Вход для газа устройства 17 для обработки остаточных газов соединен с выходом для газа предварительной сушилки 14 для шлама в модуле предварительной сушки шлама, выходом для газа сушилки 10 для шлама, выходом для газа сепаратора 13 шлака и шлама в модуле для извлечения шлака и шлама, выходом для остаточных газов парового котла 23 и выходом для остаточных газов экономайзера 24 через трубопроводы, соответственно. Выход для газа устройства 17 для обработки остаточных газов соединен со входом для газа устройства 18 для очистки остаточных газов. Выход для газа устройства 18 для очистки остаточных газов соединен с дымовой трубой 20 через дымосос 19. Устройство 17 для обработки остаточных газов собирает влажный остаточный газ и обеспечивает его первичную очистку. Первично очищенный остаточный газ направляют в устройство 18 для очистки остаточных газов для глубокой очистки, а затем отводят через дымовую трубу 20 дымососом 19.The residual gas processing module comprises a device 17 for processing residual gases, a device 18 for cleaning residual gases, a smoke exhauster 19 and a smoke stack 20. The gas inlet of the device 17 for processing residual gases is connected to the gas outlet of the preliminary sludge dryer 14 in the preliminary sludge drying module, the gas outlet of the sludge dryer 10, the gas outlet of the sludge and sludge separator 13 in the sludge and sludge extraction module, the residual gas outlet of the steam boiler 23 and the residual gas outlet of the economizer 24 via pipelines, respectively. The gas outlet of the device 17 for processing residual gases is connected to the gas inlet of the device 18 for cleaning residual gases. The gas outlet of the device 18 for cleaning residual gases is connected to the smoke stack 20 via the smoke exhauster 19. The device 17 for processing residual gases collects the wet residual gas and provides its primary cleaning. The primary purified residual gas is directed to the device 18 for cleaning residual gases for deep cleaning, and then removed through the smoke pipe 20 by the smoke exhauster 19.

В нижней части как устройства 17 для обработки остаточных газов, так и устройства 18 для очистки остаточных газов обеспечены выпускные отверстия. Выпускное отверстие может быть соединено снаружи с цистерной через трубу. Внешняя цистерна может собирать небольшое количество мелкодисперсного порошка, отфильтрованного из устройства 17 для обработки остаточных газов и устройства 18 для очистки остаточных газов, чтобы обеспечить нормальную работу устройства 17 для обработки остаточных газов и устройства 18 для очистки остаточных газов, а также облегчить последующее использование и обработку мелкодисперсного порошка.At the bottom of both the residual gas treatment device 17 and the residual gas cleaning device 18, outlet openings are provided. The outlet opening can be connected externally to a tank via a pipe. The external tank can collect a small amount of fine powder filtered from the residual gas treatment device 17 and the residual gas cleaning device 18 to ensure the normal operation of the residual gas treatment device 17 and the residual gas cleaning device 18, and also facilitate the subsequent use and processing of the fine powder.

Как показано на фиг. 2, устройство рекуперации отходящего тепла представляет собой модуль получения высокотемпературного пара, который можно использовать для получения высокотемпературного пара для выработки электроэнергии. Модуль получения высокотемпературного пара соединен с циклонным сепаратором 8 и рекуперирует тепло газа с температурой от средней до высокой и высокотемпературного гранулированного шлака 6 для получения высокотемпературного пара с температурой 200-250°С. Высокотемпературный пар подают в сеть трубопроводов для использования на том же уровне или для выработки электроэнергии. Выход для остаточных газов экономайзера 24 модуля получения высокотемпературного пара соединен с модулем обработки остаточных газов.As shown in Fig. 2, the waste heat recovery device is a high-temperature steam production module, which can be used to produce high-temperature steam for generating electric power. The high-temperature steam production module is connected to the cyclone separator 8 and recovers heat from the gas with a medium to high temperature and the high-temperature granulated slag 6 to produce high-temperature steam with a temperature of 200-250°C. The high-temperature steam is supplied to the pipeline network for use at the same level or for generating electric power. The outlet for residual gases of the economizer 24 of the high-temperature steam production module is connected to the residual gas processing module.

Модуль получения высокотемпературного пара включает бункер 11 для шлака, устройство 17 обработки остаточных газов, устройство 18 очистки остаточных газов, дымосос 19, дымовую трубу 20, высокотемпературный питающий конвейер 21, теплообменник 22 для высокотемпературного гранулированного шлака, паровой котел 23 и экономайзер 24. Высокотемпературный питающий конвейер 21 расположен между выпускным отверстием циклонного сепаратора 8 и загрузочным отверстием теплообменника 22 для высокотемпературного гранулированного шлака. Высокотемпературный гранулированный шлак 6, отделяемый циклонным сепаратором 8, транспортируют с помощью высокотемпературного питающего конвейера 21 в верхнюю часть теплообменника 22 для высокотемпературного гранулированного шлака, и он медленно опускается вниз. В теплообменнике 22 для высокотемпературного гранулированного шлака обеспечен змеевик, содержащий оборотную воду. Высокотемпературный гранулированный шлак 6 подвергается обратному теплообмену со змеевиком и потоком газа, поднимающимся снизу вверх, и таким образом охлаждается до 100°С. Бункер 11 для шлака расположен под выпускным отверстием, расположенным в нижней части теплообменника 22 для высокотемпературного гранулированного шлака. Охлажденный гранулированный шлак направляют в бункер 11 для шлака для последующей обработки. В верхней части теплообменника 22 для высокотемпературного гранулированного шлака обеспечено отверстие для газа, соединенное с паровым котлом 23. Экономайзер 24 соединен с паровым котлом 23. Чистую воду направляют из внешней сети трубопроводов в экономайзер 24 и предварительно нагревают низкотемпературным остаточным газом (ниже 250°С), выходящим из парового котла 23, до 80°С или выше. Одну часть подогретой чистой воды направляют в паровой котел 23 для дальнейшего нагрева и испарения с получением высокотемпературного пара (200-250°С), а другая часть поступает в змеевик теплообменника 22 для высокотемпературного гранулированного шлака для поглощения тепла высокотемпературного гранулированного шлака 6. Когда вода в змеевике испаряется и нагревается примерно до 250°С, она поступает в паровой барабан, расположенный в верхней части парового котла 23, смешивается с паром, вырабатываемым самим паровым котлом 23, и затем ее подают во внешнюю сеть трубопроводов для использования на том же уровне или для выработки электроэнергии. Вход для газа устройства 17 обработки остаточных газов соединен с выходом для остаточных газов экономайзера 24. Выход для газа устройства 17 для обработки остаточных газов соединен со входом для газа устройства 18 для очистки остаточных газов. Выход для газа устройства 18 для очистки остаточных газов соединен с дымовой трубой 20 через дымосос 19 для очистки и сброса остаточных газов.The high-temperature steam production module includes a slag bin 11, a residual gas treatment device 17, a residual gas cleaning device 18, a smoke exhauster 19, a smoke stack 20, a high-temperature feed conveyor 21, a heat exchanger 22 for high-temperature granulated slag, a steam boiler 23 and an economizer 24. The high-temperature feed conveyor 21 is located between the outlet opening of the cyclone separator 8 and the loading opening of the heat exchanger 22 for high-temperature granulated slag. The high-temperature granulated slag 6 separated by the cyclone separator 8 is transported by means of the high-temperature feed conveyor 21 into the upper part of the heat exchanger 22 for high-temperature granulated slag, and it slowly descends. A coil containing circulating water is provided in the heat exchanger 22 for high-temperature granulated slag. The high-temperature granulated slag 6 is subjected to reverse heat exchange with the coil and the gas flow rising from the bottom upwards, and is thus cooled to 100°C. The slag hopper 11 is located under the outlet opening located in the lower part of the heat exchanger 22 for the high-temperature granulated slag. The cooled granulated slag is directed into the slag hopper 11 for subsequent processing. In the upper part of the heat exchanger 22 for the high-temperature granulated slag, a gas opening is provided, connected to the steam boiler 23. The economizer 24 is connected to the steam boiler 23. Clean water is directed from the external pipeline network to the economizer 24 and is preheated with low-temperature residual gas (below 250°C), leaving the steam boiler 23, to 80°C or higher. One portion of the heated clean water is directed to the steam boiler 23 for further heating and evaporation to produce high-temperature steam (200-250°C), and the other portion enters the coil of the heat exchanger 22 for high-temperature granulated slag to absorb the heat of the high-temperature granulated slag 6. When the water in the coil evaporates and heats up to approximately 250°C, it enters the steam drum located in the upper portion of the steam boiler 23, mixes with the steam generated by the steam boiler 23 itself, and then it is fed to the external pipeline network for use at the same level or for generating electric power. The gas inlet of the residual gas treatment device 17 is connected to the residual gas outlet of the economizer 24. The gas outlet of the residual gas treatment device 17 is connected to the gas inlet of the residual gas cleaning device 18. The gas outlet of the device 18 for cleaning residual gases is connected to the smoke pipe 20 through the smoke exhauster 19 for cleaning and discharging residual gases.

Как показано на фиг. 3, устройство рекуперации отходящего тепла представляет собой модуль получения низкотемпературной горячей воды, который можно использовать для получения горячей воды для бытовых нужд. Модуль получения низкотемпературной горячей воды соединен с циклонным сепаратором 8 и рекуперирует тепло газа с температурой от средней до высокой и высокотемпературного гранулированного шлака 6 для получения низкотемпературной горячей воды с температурой 70°-95°С. Низкотемпературную горячую воду подают потребителю для использования на том же уровне или в целях охлаждения. Выход для остаточных газов парового котла 23 в модуле получения низкотемпературной горячей воды соединен с модулем обработки остаточных газов.As shown in Fig. 3, the waste heat recovery device is a low-temperature hot water production module, which can be used to produce hot water for domestic use. The low-temperature hot water production module is connected to the cyclone separator 8 and recovers heat from the gas with a medium to high temperature and the high-temperature granulated slag 6 to produce low-temperature hot water with a temperature of 70°-95°C. The low-temperature hot water is supplied to the consumer for use at the same level or for cooling purposes. The outlet for residual gases of the steam boiler 23 in the low-temperature hot water production module is connected to the residual gas processing module.

Модуль получения низкотемпературной горячей воды включает бункер 11 для шлака, устройство 17 обработки остаточных газов, устройство 18 очистки остаточных газов, дымосос 19, дымовую трубу 20, высокотемпературный питающий конвейер 21, теплообменник 22 для высокотемпературного гранулированного шлака и паровой котел 23. Питающий высокотемпературный конвейер 21 расположен между выпускным отверстием циклонного сепаратора 8 и загрузочным отверстием теплообменника 22 для высокотемпературного гранулированного шлака. Высокотемпературный гранулированный шлак 6, отделяемый циклонный сепаратором 8, транспортируют с помощью высокотемпературного питающего конвейера 21 в верхнюю часть теплообменника 22 для высокотемпературного гранулированного шлака, и он медленно опускается. В теплообменнике 22 для высокотемпературного гранулированного шлака обеспечен змеевик, содержащий оборотную воду. Высокотемпературный гранулированный шлак 6 подвергается обратному теплообмену со змеевиком и потоком газа, поднимающимся снизу вверх, и таким образом охлаждается до 200°С или ниже. Бункер 11 для шлака расположен под выпускным отверстием, расположенным в нижней части теплообменника 22 для высокотемпературного гранулированного шлака. Охлажденный гранулированный шлак направляют в бункер 11 для шлака для последующей обработки. В верхней части теплообменника 22 для высокотемпературного гранулированного шлака обеспечено отверстие для газа, соединенное с паровым котлом 23. Одну часть чистой воды, подаваемой из внешней сети трубопроводов, направляют в паровой котел 23 для подогрева до 70-95°С, а другая часть поступает в змеевик теплообменника 22 для высокотемпературного гранулированного шлака для поглощения тепла высокотемпературного гранулированного шлака 6. После того, как вода в змеевике поглотит тепло и, таким образом, нагреется до более высокой температуры, она поступает в паровой барабан, расположенный в верхней части парового котла 23, смешивается с горячей водой, вырабатываемой самим паровым котлом 23, а затем ее подают во внешнюю сеть трубопроводов для использования в качестве воды для бытовых нужд или в целях охлаждения. Вход для газа устройства 17 для обработки остаточных газов соединен с выходом для газа парового котла 23. Выход для газа устройства 17 для обработки остаточных газов соединен со входом для газа устройства 18 для очистки остаточных газов. Выход для газа устройства 18 для очистки остаточных газов соединен с дымовой трубой 20 через дымосос 19 для очистки и выпуска остаточных газов.The low-temperature hot water production module includes a slag bin 11, a residual gas treatment device 17, a residual gas cleaning device 18, a smoke exhauster 19, a smoke stack 20, a high-temperature feed conveyor 21, a heat exchanger 22 for high-temperature granulated slag and a steam boiler 23. The high-temperature feed conveyor 21 is located between the outlet opening of the cyclone separator 8 and the loading opening of the heat exchanger 22 for high-temperature granulated slag. The high-temperature granulated slag 6 separated by the cyclone separator 8 is transported by means of the high-temperature feed conveyor 21 into the upper part of the heat exchanger 22 for high-temperature granulated slag, and it slowly descends. A coil containing circulating water is provided in the heat exchanger 22 for high-temperature granulated slag. The high-temperature granulated slag 6 is subjected to reverse heat exchange with the coil and the gas flow rising from the bottom up, and is thus cooled to 200°C or lower. The slag hopper 11 is located under the outlet located at the bottom of the heat exchanger 22 for the high-temperature granulated slag. The cooled granulated slag is directed to the slag hopper 11 for subsequent processing. At the top of the heat exchanger 22 for high-temperature granulated slag, a gas hole is provided, connected to the steam boiler 23. One part of the clean water supplied from the external pipeline network is directed to the steam boiler 23 for heating to 70-95 °C, and the other part enters the coil of the heat exchanger 22 for high-temperature granulated slag to absorb the heat of the high-temperature granulated slag 6. After the water in the coil absorbs heat and thus is heated to a higher temperature, it enters the steam drum located at the top of the steam boiler 23, mixes with hot water generated by the steam boiler 23 itself, and then it is supplied to the external pipeline network for use as water for domestic needs or for cooling purposes. The gas inlet of the residual gas treatment device 17 is connected to the gas outlet of the steam boiler 23. The gas outlet of the residual gas treatment device 17 is connected to the gas inlet of the residual gas cleaning device 18. The gas outlet of the residual gas cleaning device 18 is connected to the smoke stack 20 via the smoke exhauster 19 for cleaning and releasing the residual gases.

В данном случае устройство 18 для очистки остаточных газов может представлять собой тканевый мешок или электростатический обеспыливатель.In this case, the device 18 for cleaning residual gases may be a fabric bag or an electrostatic dust collector.

Как показано на фиг. 1, циклонный сепаратор 8 снабжен загрузочным отверстием, выпускным отверстием и отверстием для аэрозоля. Загрузочное отверстие циклонного сепаратора 8 соединено с выпускным отверстием 7 направляющей потока. Выпускное отверстие циклонного сепаратора 8 соединено с первым загрузочным отверстием шнекового смесителя 9, а отверстие для аэрозоля циклонного сепаратора 8 соединено с отверстием для аэрозоля предварительной сушилки 14 для шлама модуля предварительной сушки шлама. Высокотемпературный гранулированный шлак 6 и среднетемпературный газ могут быть эффективно разделены с помощью циклонного разделения.As shown in Fig. 1, the cyclone separator 8 is provided with a loading port, an outlet port and an aerosol port. The loading port of the cyclone separator 8 is connected to the outlet port 7 of the flow guide. The outlet port of the cyclone separator 8 is connected to the first loading port of the screw mixer 9, and the aerosol port of the cyclone separator 8 is connected to the aerosol port of the sludge pre-dryer 14 of the sludge pre-drying module. The high-temperature granulated slag 6 and the medium-temperature gas can be effectively separated by the cyclone separation.

Как показано на фиг. 4, способ гранулирования доменного шлака и рециркуляции отходящего тепла включает следующие стадии:As shown in Fig. 4, the method of granulating blast furnace slag and recycling waste heat includes the following steps:

стадия 1: подача доменного шлака, отделенного от расплавленного чугуна, в желоб для шлака, где образуется поток 1 шлака, который течет в направляющую 7 потока после того, как его протекание регулируют регулятором 2 потока шлака;stage 1: feeding blast furnace slag separated from molten iron into a slag trough, where a slag flow 1 is formed, which flows into a flow guide 7 after its flow is regulated by a slag flow regulator 2;

стадия 2: регулировка клапана 3 регулирования потока сжатого воздуха и клапана 4 регулирования объема воды для образования аэрозоля высокого давления в аэрозольном распылителе 5 и распыление аэрозоля высокого давления через сопло, так что аэрозоль высокого давления сталкивается с потоком 1 шлака, поступающим в направляющую 7 потока, с образованием среднетемпературного газа и высокотемпературного гранулированного шлака 6 с предварительно затвердевшей поверхностью;step 2: adjusting the compressed air flow control valve 3 and the water volume control valve 4 to form a high-pressure aerosol in the aerosol sprayer 5 and spraying the high-pressure aerosol through the nozzle, so that the high-pressure aerosol collides with the slag flow 1 entering the flow guide 7, to form a medium-temperature gas and a high-temperature granulated slag 6 with a pre-hardened surface;

стадия 3: смешивание и осуществление теплообмена среднетемпературного газа и высокотемпературного гранулированного шлака 6 с предварительно затвердевшей поверхностью через направляющую 7 потока с образованием полностью затвердевшего высокотемпературного гранулированного шлака 6 и газа с температурой от средней до высокой, которые транспортируют в циклонный сепаратор 8, в котором происходит разделение высокотемпературного гранулированного шлака 6 и газа с температурой от средней до высокой;stage 3: mixing and heat exchange of medium-temperature gas and high-temperature granulated slag 6 with a pre-hardened surface through a flow guide 7 to form fully hardened high-temperature granulated slag 6 and gas with a medium to high temperature, which are transported to a cyclone separator 8, in which separation of high-temperature granulated slag 6 and gas with a medium to high temperature occurs;

стадия 4: транспортировка газа с температурой от средней до высокой и высокотемпературного гранулированного шлака 6 в устройство рекуперации отходящего тепла из циклонного сепаратора 8, при этом тепло газа с температурой от средней до высокой и высокотемпературного гранулированного шлака 6 рекуперируют с помощью устройства рекуперации отходящего тепла и используют для сушки шлама, получения высокотемпературного пара, выработки электроэнергии или получения низкотемпературной горячей воды.stage 4: transporting the gas with a medium to high temperature and the high-temperature granulated slag 6 to the waste heat recovery device from the cyclone separator 8, wherein the heat of the gas with a medium to high temperature and the high-temperature granulated slag 6 is recovered by means of the waste heat recovery device and used for drying the sludge, producing high-temperature steam, generating electricity or producing low-temperature hot water.

Сушка шлама включает следующие стадии.Sludge drying includes the following stages.

Стадия 4.1.1: перекачивание влажного шлама из емкости 16 для шлама с помощью насоса 15 для шлама в предварительную сушилку 14 для шлама.Stage 4.1.1: Pumping wet sludge from sludge tank 16 using sludge pump 15 into sludge pre-dryer 14.

Стадия 4.1.2: смешивание и обратный теплообмен влажного шлама с газом с температурой от средней до высокой в предварительной сушилке 14 для шлама с образованием полусухого шлама.Stage 4.1.2: Mixing and reverse heat exchange of wet sludge with medium to high temperature gas in sludge pre-dryer 14 to form semi-dry sludge.

На стадии 4.1.2 влажный остаточный газ, образующийся при смешивании влажного шлама с газом со средней и высокой температурой очищают в модуле обработки остаточных газов, а затем выпускают.In step 4.1.2, the wet residual gas formed by mixing the wet sludge with the medium and high temperature gas is purified in a residual gas treatment module and then released.

Стадия 4.1.3: транспортировка полусухого шлама из модуля предварительной сушки шлама в шнековый смеситель 9 и транспортировка высокотемпературного гранулированного шлака 6 из циклонного сепаратора 8 в шнековый смеситель 9, при этом полусухой шлам и высокотемпературный гранулированный шлак 6 смешивают в шнековом смесителе 9 с образованием смеси шлака и шлама.Stage 4.1.3: transporting semi-dry sludge from the sludge pre-drying module to the screw mixer 9 and transporting high-temperature granulated slag 6 from the cyclone separator 8 to the screw mixer 9, wherein the semi-dry sludge and high-temperature granulated slag 6 are mixed in the screw mixer 9 to form a mixture of slag and sludge.

Стадия 4.1.4: транспортировка смеси шлака и шлама из шнекового смесителя 9 в сушилку 10 для шлама, при этом сушилка 10 для шлама обеспечивает сушку смеси шлака и шлама с получением сухого порошка шлама и гранул шлака, которые транспортируют в модуль извлечения шлака и шлама.Stage 4.1.4: transporting the slag and sludge mixture from the screw mixer 9 to the sludge dryer 10, wherein the sludge dryer 10 ensures drying of the slag and sludge mixture to obtain dry sludge powder and slag granules, which are transported to the slag and sludge extraction module.

На стадии 4.1.4 температура гранул шлака составляет 200°С или ниже.At stage 4.1.4, the temperature of the slag granules is 200°C or lower.

На стадии 4.1.4 влажный остаточный газ, образующийся при сушке смеси шлака и шлама в сушилке 10 для шлама, очищают в модуле обработки остаточных газов, а затем выпускают.In step 4.1.4, the wet residual gas generated during drying of the slag and sludge mixture in the sludge dryer 10 is purified in a residual gas treatment module and then released.

Стадия 4.1.5: отделение сухого порошка шлама от гранул шлака в сепараторе 13 шлака и шлама модуля извлечения шлака и шлама.Stage 4.1.5: separation of dry sludge powder from slag granules in slag and sludge separator 13 of the slag and sludge extraction module.

На стадии 4.1.5 влажный остаточный газ, образующийся при разделении сухого порошка шлама и гранул шлака в сепараторе 13 шлама, очищают в модуле обработки остаточных газов, а затем выпускают.At stage 4.1.5, the wet residual gas formed during the separation of the dry sludge powder and slag granules in the sludge separator 13 is purified in the residual gas treatment module and then released.

Стадия 4.1.6: транспортировка порошка сухого шлама из сепаратора 13 шлама в бункер 12 для порошка сухого шлама для временного хранения.Stage 4.1.6: transporting dry sludge powder from sludge separator 13 to dry sludge powder bin 12 for temporary storage.

Стадия 4.1.7: транспортировка гранул шлака из сепаратора 13 шлама в бункер 11 для шлака для временного хранения.Stage 4.1.7: transporting slag granules from slag separator 13 to slag bunker 11 for temporary storage.

Способ очистки и выпуска влажных остаточных газов с помощью модуля обработки остаточных газов включает: сбор и предварительную обработку (такую как циклонная обработка для удаления пыли из крупных частиц миллиметрового размера) влажных остаточных газов из предварительной сушилки 14 для шлама, сушилки 10 для шлама и сепаратора 13 шлака и шлама с помощью устройства 17 для обработки остаточных газов модуля обработки остаточных газов с последующей глубокой очисткой в устройстве 18 для очистки остаточных газов, при этом очищенные до соответствия стандарту остаточные газы выводят через дымовую трубу 20 дымососом 19, и мелкий порошок, собранный в устройстве 17 для обработки остаточных газов и в устройстве 18 для очистки остаточных газов, извлекают во внешний бункер.A method for cleaning and discharging wet residual gases using a residual gas processing module includes: collecting and pre-treating (such as cyclone processing for removing dust from large millimeter-sized particles) wet residual gases from a preliminary sludge dryer 14, a sludge dryer 10 and a slag and sludge separator 13 using a residual gas processing device 17 of the residual gas processing module, followed by deep cleaning in a residual gas cleaning device 18, wherein the residual gases purified to meet the standard are discharged through a smoke stack 20 by a smoke exhauster 19, and the fine powder collected in the residual gas processing device 17 and in the residual gas cleaning device 18 is extracted into an external bin.

Получение высокотемпературного пара включает следующие стадии.The production of high-temperature steam includes the following stages.

Стадия 4.2.1: транспортировка высокотемпературного гранулированного шлака 6 из циклонного сепаратора 8 на конвейер 21 для высокотемпературного гранулированного шлака, который поднимает высокотемпературный гранулированный шлак 6 и равномерно подает его в теплообменник 22 для высокотемпературного гранулированного шлака через верхний вход теплообменника 22 для высокотемпературного гранулированного шлака, при этом высокотемпературный гранулированный шлак 6 движется сверху вниз и в процессе опускания он контактирует и обменивается теплом противотоком с охлаждающей водой в змеевике и воздухом, поднимающимся снизу вверх.Stage 4.2.1: transporting the high-temperature granulated slag 6 from the cyclone separator 8 to the conveyor 21 for high-temperature granulated slag, which lifts the high-temperature granulated slag 6 and uniformly feeds it into the heat exchanger 22 for high-temperature granulated slag through the upper inlet of the heat exchanger 22 for high-temperature granulated slag, wherein the high-temperature granulated slag 6 moves from top to bottom and in the process of descending it contacts and exchanges heat in a counter-current with the cooling water in the coil and the air rising from bottom to top.

Стадия 4.2.2: выпуск нагретого высокотемпературного газа (300-600°С) из верхней части теплообменника 22 для высокотемпературного гранулированного шлака и направление его в паровой котел 23, а также выпуск охлажденного гранулированного шлака из нижней части теплообменника для высокотемпературного гранулированного шлака в бункер 11 для шлака. Температура охлажденного шлака составляет 200°С или ниже.Stage 4.2.2: discharging the heated high-temperature gas (300-600°C) from the upper part of the heat exchanger 22 for high-temperature granulated slag and directing it to the steam boiler 23, and discharging the cooled granulated slag from the lower part of the heat exchanger for high-temperature granulated slag into the slag bin 11. The temperature of the cooled slag is 200°C or lower.

Стадия 4.2.3: направление чистой воды из внешней сети трубопроводов в экономайзер 24 для предварительного нагрева до 80°С или выше остаточным газом с температурой от низкой до средней (250°С или ниже), выпускаемым из парового котла 23, при этом одну часть подогретой чистой воды направляют в паровой котел 23 для дополнительного нагрева и испарения с получением высокотемпературного пара (200-250°С), а другая часть поступает в змеевик теплообменника 22 для высокотемпературного гранулированного шлака для поглощения тепла высокотемпературного гранулированного шлака 6.Step 4.2.3: directing clean water from the external pipeline network to the economizer 24 for preheating to 80°C or higher with low to medium temperature residual gas (250°C or lower) discharged from the steam boiler 23, wherein one part of the heated clean water is directed to the steam boiler 23 for further heating and evaporation to produce high-temperature steam (200-250°C), and the other part enters the coil of the heat exchanger 22 for high-temperature granulated slag to absorb heat of the high-temperature granulated slag 6.

Стадия 4.2.4: подача воды из змеевика в паровой барабан в верхней части парового котла 23 после ее испарения и нагрева примерно до 250°С, где она смешивается с паром, образующимся в самом паровом котле, а затем ее подают во внешнюю сеть трубопроводов для использования на том же уровне или для выработки энергии.Stage 4.2.4: Feeding water from the coil to the steam drum at the top of the steam boiler 23 after it has been evaporated and heated to approximately 250°C, where it mixes with the steam generated in the steam boiler itself and is then fed into the external piping network for use at the same level or for power generation.

Получение низкотемпературной горячей воды включает следующие стадии.The production of low-temperature hot water includes the following stages.

Стадия 4.3.1: транспортировка высокотемпературного гранулированного шлака 6 из циклонного сепаратора 8 на конвейер 21 для высокотемпературного гранулированного шлака, который поднимает высокотемпературный гранулированный шлак 6 и равномерно подает его в теплообменник 22 для высокотемпературного гранулированного шлака через верхний вход теплообменника 22 для высокотемпературного гранулированного шлака, в котором высокотемпературный гранулированный шлак 6 движется сверху вниз, и в процессе опускания он контактирует и обменивается теплом противотоком с охлаждающей водой в змеевике и воздухом, поднимающимся снизу вверх.Step 4.3.1: transporting the high-temperature granulated slag 6 from the cyclone separator 8 to the conveyor 21 for high-temperature granulated slag, which lifts the high-temperature granulated slag 6 and uniformly feeds it into the heat exchanger 22 for high-temperature granulated slag through the upper inlet of the heat exchanger 22 for high-temperature granulated slag, in which the high-temperature granulated slag 6 moves from top to bottom, and in the process of descending, it contacts and exchanges heat counter-currently with the cooling water in the coil and the air rising from bottom to top.

Стадия 4.3.2: выпуск нагретой низкотемпературной горячей воды (70-95°С) из верха теплообменника 22 для высокотемпературного гранулированного шлака и направление ее в паровой котел 23 и выпуск охлажденного гранулированного шлака из нижней части теплообменника для высокотемпературного гранулированного шлака в бункер 11 для шлака. Температура охлажденного шлака составляет 200°С или ниже.Step 4.3.2: discharging heated low-temperature hot water (70-95°C) from the top of the heat exchanger 22 for high-temperature granulated slag and directing it to the steam boiler 23, and discharging cooled granulated slag from the bottom of the heat exchanger for high-temperature granulated slag into the slag bin 11. The temperature of the cooled slag is 200°C or lower.

Стадия 4.3.3: подача одной части чистой воды из внешней сети трубопроводов в паровой котел 23 для нагрева до 70-95°С газом с температурой от средней до высокой (300-600°С), проходящим через паровой котел 23, и направление другой части в змеевик теплообменника 22 для высокотемпературного гранулирования шлака для поглощения тепла высокотемпературного гранулированного шлака 6.Stage 4.3.3: feeding one portion of clean water from the external pipeline network to the steam boiler 23 for heating to 70-95°C with gas of medium to high temperature (300-600°C) passing through the steam boiler 23, and directing the other portion to the coil of the heat exchanger 22 for high-temperature granulation of slag to absorb the heat of the high-temperature granulated slag 6.

Стадия 4.3.4: направление воды из змеевика в паровой барабан в верхней части парового котла 23 после ее нагрева путем поглощения тепла, при этом она смешивается с горячей водой, вырабатываемой в самом паровом котле 23, а затем ее подают во внешнюю сеть трубопроводов для использования в качестве воды для бытовых нужд или в целях охлаждения.Stage 4.3.4: directing water from the coil to the steam drum at the top of the steam boiler 23 after it has been heated by absorbing heat, whereby it is mixed with hot water generated in the steam boiler 23 itself, and then it is supplied to the external piping network for use as domestic water or for cooling purposes.

Пример 1Example 1

Как показано на фиг. 1, при выпуске из доменной печи доменный шлак поступает в главный желоб вместе с расплавленным чугуном из летки и перекрывается шлаковым затвором. Шлак, имеющий температуру 1450-1550°С, отделяется от жидкого чугуна и поступает в шлаковый желоб. Затем шлак поступает в сопловой модуль аэрозольного гранулирования для гранулирования. В частности, поток 1 шлака вытекает после того, как его поток отрегулирован регулятором 2 потока шлака. После выхода из регулятора 2 потока шлака поток 1 шлака продувают, гранулируют и предварительно охлаждают аэрозолем высокого давления, распыляемым из аэрозольного распылителя 5 при его падении с образованием высокотемпературного гранулированного шлака 6, имеющего температуру 1000-1200°С, и среднетемпературного газа, имеющего температуру 200-400°С. Расход аэрозоля высокого давления определяется клапаном 3 регулирования потока сжатого воздуха и клапаном 4 регулирования объема воды, и его автоматически регулируют в определенном диапазоне в зависимости от объема потока 1 шлака. Поток среднетемпературного газа, уносящий гранулированный высокотемпературный гранулированный шлак 6, направляют по направляющей 7 потока в устройство рекуперации тепла. Среднетемпературный газ и высокотемпературный гранулированный шлак 6 далее смешиваются и обмениваются теплом при прохождении через направляющую 7 потока. Температура газа поднимается до 300-500°С с образованием газа с температурой от средней до высокой, а температура высокотемпературного гранулированного шлака 6 падает до 900-1100°С. Высокотемпературный гранулированный шлак 6 полностью затвердевает. Технология гранулирования шлака на основе аэрозоля сочетает в себе преимущества технологии гранулирования шлака на основе быстрого охлаждения газом и технологии гранулирования шлака на основе быстрого охлаждения водой. Гранулированный шлак, имеющий высокую степень стеклования, сохраняет ресурсную природу шлака, быстро охлажденного водой, а сухой гранулированный шлак снижает стоимость тонкого измельчения и воздействие на окружающую среду при транспортировке. Высокотемпературный гранулированный шлак и поток газа с температурой от средней до высокой, образующийся в процессе гранулирования, создают благоприятные условия для рециркуляции тепловой энергии.As shown in Fig. 1, when tapped from the blast furnace, the blast furnace slag enters the main trough together with the molten pig iron from the taphole and is blocked by a slag gate. The slag, having a temperature of 1450-1550°C, is separated from the liquid pig iron and enters the slag trough. Then the slag enters the aerosol granulation nozzle module for granulation. In particular, the slag flow 1 flows out after its flow is adjusted by the slag flow regulator 2. After exiting the slag flow regulator 2, the slag flow 1 is blown through, granulated and pre-cooled with high-pressure aerosol sprayed from the aerosol atomizer 5 as it falls to form high-temperature granulated slag 6, having a temperature of 1000-1200°C, and medium-temperature gas, having a temperature of 200-400°C. The flow rate of the high-pressure aerosol is determined by the compressed air flow control valve 3 and the water volume control valve 4, and it is automatically adjusted within a certain range depending on the volume of the slag flow 1. The medium-temperature gas flow carrying away the granulated high-temperature granulated slag 6 is directed along the flow guide 7 into the heat recovery device. The medium-temperature gas and the high-temperature granulated slag 6 are then mixed and exchange heat when passing through the flow guide 7. The gas temperature rises to 300-500°C to form a gas with a medium to high temperature, and the temperature of the high-temperature granulated slag 6 drops to 900-1100°C. The high-temperature granulated slag 6 completely solidifies. The aerosol-based slag granulation technology combines the advantages of the slag granulation technology based on rapid gas cooling and the slag granulation technology based on rapid water cooling. Granulated slag with a high degree of vitrification preserves the resource nature of the slag rapidly cooled with water, and dry granulated slag reduces the cost of fine grinding and the environmental impact of transportation. High-temperature granulated slag and the medium-to-high temperature gas stream generated during the granulation process create favorable conditions for the recycling of thermal energy.

Газ с температурой от средней до высокой и высокотемпературный гранулированный шлак 6 поступают в циклонный сепаратор 8. Циклонный сепаратор 8 обладает способностью высокоэффективного разделения и может отделять большую часть высокотемпературного гранулированного шлака 6 от газа с температурой от средней до высокой. Газ с температурой от средней до высокой выводят из верхней части роторного сепаратора 8 и поступает в предварительную сушилку 14 для шлама, в которой происходит обратный контакт и теплообмен между газом с температурой от средней до высокой и влажным шламом (конвертерный шлам, полученный мокрым обеспыливанием и имеющий содержание воды 60-90 масс. %, т.е. шлам OG), перекачиваемый шламовым насосом 15. Содержание воды в шламе падает до примерно 50%, а температура газа падает до 200°С. Высокотемпературный гранулированный шлак 6 с температурой 800-950°С, собранный циклонным сепаратором 8, и полусухой шлам из предварительной сушилки 14 для шлама перемешиваются и смешиваются под действием шнекового смесителя 9. Смесь шлака и шлама направляют непосредственно в сушилку 10 для шлама. Шлак и шлам контактируют и обмениваются теплом непосредственно в сушилке 10 для шлама. Отношение смешивания шлака и шлама составляет 2:1-3:1. Шлам сушат до заданного показателя влажности (например, 6%). Температура гранул шлака падает до 200°С или ниже. После сушки порошок сухого шлама и гранулированный шлак разделяют в сепараторе 13 шлака и шлама и направляют в бункеры временного хранения, а именно, в бункер 11 для шлака и бункер 12 для порошка сухого шлама, в ожидании транспортировки за пределы предприятия для последующего использования ресурсов.The gas with a medium to high temperature and the high-temperature granulated slag 6 are fed to the cyclone separator 8. The cyclone separator 8 has a highly efficient separation capability and can separate a large portion of the high-temperature granulated slag 6 from the gas with a medium to high temperature. The gas with a medium to high temperature is discharged from the upper portion of the rotary separator 8 and fed to the sludge pre-dryer 14, in which the reverse contact and heat exchange occur between the gas with a medium to high temperature and the wet sludge (converter sludge obtained by wet dedusting and having a water content of 60-90 mass %, i.e., OG sludge) pumped by the sludge pump 15. The water content in the sludge drops to about 50%, and the gas temperature drops to 200°C. The high-temperature granulated slag 6 with a temperature of 800-950°C collected by the cyclone separator 8 and the semi-dry sludge from the preliminary sludge dryer 14 are stirred and mixed by the screw mixer 9. The mixture of slag and sludge is fed directly to the sludge dryer 10. The slag and sludge are in contact and exchange heat directly in the sludge dryer 10. The mixing ratio of slag and sludge is 2:1-3:1. The sludge is dried to a specified moisture content (e.g. 6%). The temperature of the slag granules drops to 200°C or lower. After drying, the dry sludge powder and granulated slag are separated in the slag and sludge separator 13 and sent to temporary storage bunkers, namely, to the slag bunker 11 and the dry sludge powder bunker 12, awaiting transportation outside the enterprise for subsequent use of resources.

Температуру влажного остаточного газа, получаемого в предварительной сушилке 14 для шлама, сушилке 10 шлама и сепараторе 13 шлака и шлама, поддерживают на уровне 200°С или выше. Влажный остаточный газ подвергается циклонной обработке с помощью устройства 17 для обработки остаточных газов для удаления пыли в виде крупных частиц миллиметрового размера. Температура остаточного газа падает до 150-200°С. После глубокой очистки в устройстве 18 для очистки остаточных газов для удаления по меньшей мере 95% различных видов мелкой пыли повышают давление остаточного газа дымососом 19 и отводят через дымовую трубу 20 до норматива. Устройство 18 для очистки остаточных газов может представлять собой тканевый мешок или электростатический обеспыливатель.The temperature of the wet residual gas obtained in the preliminary sludge dryer 14, the sludge dryer 10 and the sludge and sludge separator 13 is maintained at 200°C or higher. The wet residual gas is subjected to cyclone treatment by means of the residual gas treatment device 17 to remove dust in the form of large millimeter-sized particles. The temperature of the residual gas drops to 150-200°C. After deep cleaning in the residual gas cleaning device 18 to remove at least 95% of various types of fine dust, the residual gas pressure is increased by the smoke exhauster 19 and is discharged through the smoke stack 20 to the standard. The residual gas cleaning device 18 can be a fabric bag or an electrostatic dust collector.

Мелкий порошок, собираемый устройством 17 для обработки остаточных газов и устройством 18 для очистки остаточных газов, регулярно извлекают в цистерну и направляют непосредственно в следующую установку для использования.The fine powder collected by the residual gas treatment device 17 and the residual gas cleaning device 18 is regularly extracted into a tank and sent directly to the next unit for use.

Пример 2Example 2

Как показано на фиг. 2, при выпуске из доменной печи доменный шлак поступает в главный желоб вместе с расплавленным чугуном из летки и перекрывается шлаковым затвором. Шлак, имеющий температуру 1450-1550°С, отделяется от жидкого чугуна и поступает в шлаковый желоб. Затем шлак поступает в сопловой модуль аэрозольного гранулирования для гранулирования. В частности, поток 1 шлака вытекает после того, как его расход отрегулирован регулятором 2 потока шлака. После выхода из регулятора 2 потока шлака поток 1 шлака продувают, гранулируют и предварительно охлаждают аэрозолем высокого давления, распыляемым из аэрозольного распылителя 5 при его падении с образованием высокотемпературного гранулированного шлака 6, имеющего температуру 1000-1200°С и среднетемпературного газа, имеющего температуру 200-400°С. Расход аэрозоля высокого давления определяется клапаном 3 регулирования потока сжатого воздуха и клапаном 4 регулирования объема воды, и его автоматически регулируют в определенном диапазоне в зависимости от объема потока 1 шлака. Поток среднетемпературного газа, уносящий гранулированный высокотемпературный гранулированный шлак 6, направляют по направляющей 7 потока в устройство рекуперации тепла. Среднетемпературный газ и высокотемпературный гранулированный шлак 6 далее смешиваются и обмениваются теплом при прохождении через направляющую 7 потока. Температура газа поднимается до 300-500°С с образованием газа с температурой от средней до высокой, а температура высокотемпературного гранулированного шлака 6 падает до 800-1100°С. Высокотемпературный гранулированный шлак 6 полностью затвердевает. Технология гранулирования шлака на основе аэрозоля сочетает в себе преимущества технологии гранулирования шлака на основе быстрого охлаждения газом и технологии гранулирования шлака на основе быстрого охлаждения водой. Гранулированный шлак, имеющий высокую степень стеклования, сохраняет ресурсную природу шлака, быстро охлажденного водой, а сухой гранулированный шлак снижает стоимость тонкого измельчения и воздействие на окружающую среду при транспортировке. Высокотемпературный гранулированный шлак и поток газа с температурой от средней до высокой, образующийся в процессе гранулирования, создают благоприятные условия для рециркуляции тепловой энергии.As shown in Fig. 2, when tapped from the blast furnace, the blast furnace slag enters the main trough together with the molten pig iron from the taphole and is blocked by a slag gate. The slag, having a temperature of 1450-1550°C, is separated from the liquid pig iron and enters the slag trough. Then the slag enters the aerosol granulation nozzle module for granulation. In particular, slag flow 1 flows out after its flow rate is adjusted by slag flow regulator 2. After exiting slag flow regulator 2, slag flow 1 is blown through, granulated and pre-cooled with high-pressure aerosol sprayed from aerosol atomizer 5 as it falls to form high-temperature granulated slag 6 having a temperature of 1000-1200°C and medium-temperature gas having a temperature of 200-400°C. The flow rate of the high-pressure aerosol is determined by the compressed air flow control valve 3 and the water volume control valve 4, and it is automatically adjusted within a certain range depending on the volume of the slag flow 1. The medium-temperature gas flow carrying away the granulated high-temperature granulated slag 6 is directed along the flow guide 7 into the heat recovery device. The medium-temperature gas and the high-temperature granulated slag 6 are then mixed and exchange heat when passing through the flow guide 7. The gas temperature rises to 300-500°C to form a gas with a medium to high temperature, and the temperature of the high-temperature granulated slag 6 drops to 800-1100°C. The high-temperature granulated slag 6 completely solidifies. The aerosol-based slag granulation technology combines the advantages of the slag granulation technology based on rapid gas cooling and the slag granulation technology based on rapid water cooling. Granulated slag with a high degree of vitrification preserves the resource nature of the slag rapidly cooled with water, and dry granulated slag reduces the cost of fine grinding and the environmental impact of transportation. High-temperature granulated slag and the medium-to-high temperature gas stream generated during the granulation process create favorable conditions for the recycling of thermal energy.

Газ с температурой от средней до высокой и высокотемпературный гранулированный шлак 6 поступают в циклонный сепаратор 8. Циклонный сепаратор 8 обладает способностью высокоэффективного разделения и может отделять большую часть высокотемпературного гранулированного шлака 6 от газа с температурой от средней до высокой. Высокотемпературный гранулированный шлак 6 с температурой 700-950°С, отделенный от циклонного сепаратора 8, транспортируют в верхнюю часть теплообменника 22 для высокотемпературного гранулированного шлака по высокотемпературному питающему конвейеру 21. Высокотемпературный гранулированный шлак 6 медленно опускается в теплообменник 22 для высокотемпературного гранулированного шлака и по мере опускания подвергается обратному теплообмену с циркулирующей в змеевике водой и потоком газа, поднимающимся из нижней части. Высокотемпературный гранулированный шлак охлаждается до примерно 200°С, и затем его направляют в бункер 11 для шлака, расположенный ниже. Поднимающийся поток газа нагревается до 300-600°С, его выводят из верхней части теплообменника 22 для высокотемпературного гранулированного шлака, объединяют с потоком газа с температурой от средней до высокой, выходящим из циклонного сепаратора 8, и затем направляют в паровой котел 23.The gas with a medium to high temperature and the high-temperature granulated slag 6 are fed into the cyclone separator 8. The cyclone separator 8 has a highly efficient separation capability and can separate a large portion of the high-temperature granulated slag 6 from the gas with a medium to high temperature. The high-temperature granulated slag 6 with a temperature of 700-950°C separated from the cyclone separator 8 is transported to the upper portion of the heat exchanger 22 for high-temperature granulated slag via the high-temperature feed conveyor 21. The high-temperature granulated slag 6 slowly descends into the heat exchanger 22 for high-temperature granulated slag and, as it descends, undergoes reverse heat exchange with the water circulating in the coil and the gas stream rising from the lower portion. The high-temperature granulated slag is cooled to about 200°C and then directed to the slag hopper 11 located below. The rising gas stream is heated to 300-600°C, it is removed from the upper part of the heat exchanger 22 for high-temperature granulated slag, combined with the gas stream with a medium to high temperature exiting the cyclone separator 8, and then sent to the steam boiler 23.

Чистую воду, направляемую из внешней сети трубопроводов, сначала пропускают через экономайзер 24 и предварительно нагревают до температуры 80°С или выше остаточным газом с температурой от средней до высокой, выпускаемым из парового котла 23. После дегазации чистой воды одну ее часть направляют в паровой котел 23 для нагрева и испарения горячим воздухом с температурой 300-600°С с получением пара с температурой 200-250°С, а другая часть поступает в змеевик теплообменника 22 для высокотемпературного гранулированного шлака. Эта часть воды поглощает теплоту высокотемпературного гранулированного шлака 6 непосредственно. После того, как ее температура поднимается примерно до 250°С, она поступает в паровой барабан в верхней части парового котла 23, где она смешивается с паром, вырабатываемым самим паровым котлом, и затем ее подают во внешнюю сеть трубопроводов для использования на том же уровне или для выработки электроэнергии.The clean water supplied from the external pipeline network is first passed through the economizer 24 and preheated to a temperature of 80°C or higher by the residual gas with a medium to high temperature discharged from the steam boiler 23. After the clean water is degassed, one part of it is supplied to the steam boiler 23 for heating and evaporation by hot air with a temperature of 300-600°C to produce steam with a temperature of 200-250°C, and the other part enters the coil of the heat exchanger 22 for high-temperature granulated slag. This part of the water absorbs the heat of the high-temperature granulated slag 6 directly. After its temperature rises to about 250°C, it enters the steam drum at the upper part of the steam boiler 23, where it is mixed with the steam generated by the steam boiler itself, and then it is supplied to the external pipeline network for use at the same level or for generating electricity.

Температура влажного остаточного газа, выпускаемого из экономайзера 24, поддерживается на уровне 200°С или выше. Влажный остаточный газ подвергают циклонной обработке с помощью устройства 17 для обработки остаточного газа для удаления пыли в виде крупных частиц миллиметрового размера. Температура остаточного газа падает до 150-200°С. После глубокой очистки в устройстве 18 для очистки остаточных газов содержание пыли составляет менее 10 мг. Наконец, повышают давление остаточного газа дымососом 19 и отводят через дымовую трубу 20 до норматива.The temperature of the wet residual gas discharged from the economizer 24 is maintained at 200°C or higher. The wet residual gas is subjected to cyclone treatment using the residual gas treatment device 17 to remove dust in the form of large millimeter-sized particles. The temperature of the residual gas drops to 150-200°C. After deep cleaning in the residual gas cleaning device 18, the dust content is less than 10 mg. Finally, the residual gas pressure is increased by the smoke exhauster 19 and discharged through the smoke stack 20 to the standard.

Небольшое количество мелкого порошка, собираемого устройством 17 для обработки остаточных газов и устройством 18 для очистки остаточных газов, регулярно извлекают в цистерну и направляют непосредственно в следующую установку для использования.A small amount of fine powder collected by the residual gas treatment device 17 and the residual gas cleaning device 18 is regularly extracted into a tank and sent directly to the next installation for use.

Пример 3Example 3

Как показано на фиг. 3, при выпуске из доменной печи доменный шлак поступает в главный желоб вместе с расплавленным чугуном из летки и перекрывается шлаковым затвором. Шлак, имеющий температуру 1450-1550°С, отделяется от жидкого чугуна и поступает в шлаковый желоб. Затем шлак поступает в сопловой модуль аэрозольного гранулирования для гранулирования. В частности, поток 1 шлака вытекает после того, как его расход отрегулирован регулятором 2 потока шлака. После выхода из регулятора 2 потока шлака поток 1 шлака выдувают, гранулируют и предварительно охлаждают аэрозолем высокого давления, распыляемым из аэрозольного распылителя 5 при его падении с образованием высокотемпературного гранулированного шлака 6, имеющего температуру 1000-1200°С, и среднетемпературного газа, имеющего температуру 200-400°С. Расход аэрозоля высокого давления определяется клапаном 3 регулирования потока сжатого воздуха и клапаном 4 регулирования объема воды, и его автоматически регулируют в определенном диапазоне в зависимости от объема потока 1 шлака. Поток среднетемпературного газа, уносящий гранулированный высокотемпературный гранулированный шлак 6, направляют по направляющей 7 потока в устройство рекуперации тепла. Среднетемпературный газ и высокотемпературный гранулированный шлак 6 далее смешиваются и обмениваются теплом при прохождении через направляющую 7 потока. Температура газа поднимается до 300-500°С с образованием газа с температурой от средней до высокой, а температура высокотемпературного гранулированного шлака 6 падает до 800-1100°С, и высокотемпературный гранулированный шлак 6 полностью затвердевает. Технология гранулирования шлака на основе аэрозоля сочетает в себе преимущества технологии гранулирования шлака на основе быстрого охлаждения газом и технологии гранулирования шлака на основе быстрого охлаждения водой. Гранулированный шлак, имеющий высокую степень стеклования, сохраняет ресурсную природу шлака, быстро охлажденного водой, а сухой гранулированный шлак снижает стоимость тонкого измельчения и воздействие на окружающую среду при транспортировке. Высокотемпературный гранулированный шлак и поток газа с температурой от средней до высокой, образующийся в процессе гранулирования, создают благоприятные условия для рециркуляции тепловой энергии.As shown in Fig. 3, when tapped from the blast furnace, the blast furnace slag enters the main trough together with the molten pig iron from the taphole and is blocked by a slag gate. The slag, having a temperature of 1450-1550°C, is separated from the liquid pig iron and enters the slag trough. Then the slag enters the aerosol granulation nozzle module for granulation. In particular, slag flow 1 flows out after its flow rate is adjusted by slag flow regulator 2. After exiting slag flow regulator 2, slag flow 1 is blown out, granulated and pre-cooled by high-pressure aerosol sprayed from aerosol atomizer 5 as it falls to form high-temperature granulated slag 6, having a temperature of 1000-1200°C, and medium-temperature gas, having a temperature of 200-400°C. The flow rate of the high-pressure aerosol is determined by the compressed air flow control valve 3 and the water volume control valve 4, and it is automatically adjusted within a certain range depending on the volume of the slag flow 1. The medium-temperature gas flow carrying away the granulated high-temperature granulated slag 6 is directed along the flow guide 7 into the heat recovery device. The medium-temperature gas and the high-temperature granulated slag 6 are then mixed and exchange heat when passing through the flow guide 7. The gas temperature rises to 300-500°C to form a gas with a medium to high temperature, and the temperature of the high-temperature granulated slag 6 drops to 800-1100°C, and the high-temperature granulated slag 6 completely solidifies. The aerosol-based slag granulation technology combines the advantages of the slag granulation technology based on rapid gas cooling and the slag granulation technology based on rapid water cooling. Granulated slag with a high degree of vitrification preserves the resource nature of the slag rapidly cooled with water, and dry granulated slag reduces the cost of fine grinding and the environmental impact of transportation. High-temperature granulated slag and the medium-to-high temperature gas stream generated during the granulation process create favorable conditions for the recycling of thermal energy.

Газ с температурой от средней до высокой и высокотемпературный гранулированный шлак 6 поступают в циклонный сепаратор 8. Циклонный сепаратор 8 обладает способностью высокоэффективного разделения и может отделять большую часть высокотемпературного гранулированного шлака 6 от газа с температурой от средней до высокой. Высокотемпературный гранулированный шлак 6 с температурой 700-950°С, отделенный от циклонного сепаратора 8, транспортируют в верхнюю часть теплообменника 22 для высокотемпературного гранулированного шлака по высокотемпературному питающему конвейеру 21. Высокотемпературный гранулированный шлак 6 медленно опускается в теплообменник 22 для высокотемпературного гранулированного шлака и по мере опускания подвергается обратному теплообмену с циркулирующей в змеевике водой и потоком газа, поднимающимся из нижней части. Высокотемпературный гранулированный шлак охлаждается до примерно 200°С, и затем его направляют в бункер 11 для шлака, расположенный ниже. Поднимающийся поток газа нагревается до 300-600°С, его выпускают из верхней части теплообменника 22, объединяют с потоком газа с температурой от средней до высокой, выпускаемым из циклонного сепаратора 8, и затем направляют в паровой котел 23.The gas with a medium to high temperature and the high-temperature granulated slag 6 are fed into the cyclone separator 8. The cyclone separator 8 has a highly efficient separation capability and can separate a large portion of the high-temperature granulated slag 6 from the gas with a medium to high temperature. The high-temperature granulated slag 6 with a temperature of 700-950°C separated from the cyclone separator 8 is transported to the upper portion of the heat exchanger 22 for high-temperature granulated slag via the high-temperature feed conveyor 21. The high-temperature granulated slag 6 slowly descends into the heat exchanger 22 for high-temperature granulated slag and, as it descends, undergoes reverse heat exchange with the water circulating in the coil and the gas stream rising from the lower portion. The high-temperature granulated slag is cooled to about 200°C and then directed to the slag hopper 11 located below. The rising gas stream is heated to 300-600°C, is discharged from the top of heat exchanger 22, is combined with a medium to high temperature gas stream discharged from cyclone separator 8, and is then sent to steam boiler 23.

Одну часть чистой воды, поступающей из внешней сети трубопроводов, направляют в паровой котел 23 для нагрева горячим воздухом с температурой 300-600°С с получением горячей воды при температуре 70-95°С, а другая часть поступает в теплообменный змеевик теплообменника 22 для высокотемпературного гранулированного шлака. Эта часть воды поглощает теплоту высокотемпературного гранулированного шлака 6 непосредственно. После того, как ее температура поднимется примерно до 70-95°С, она поступает в верхнюю часть парового котла 23, где смешивается с горячей водой, вырабатываемой самим паровым котлом, и затем ее подают во внешнюю сеть трубопроводов для использования в качестве воды для бытовых нужд или в целях охлаждения.One part of the clean water coming from the external pipeline network is sent to the steam boiler 23 for heating with hot air of 300-600°C to obtain hot water of 70-95°C, and the other part is sent to the heat exchange coil of the heat exchanger 22 for high-temperature granulated slag. This part of the water absorbs the heat of the high-temperature granulated slag 6 directly. After its temperature rises to about 70-95°C, it is sent to the upper part of the steam boiler 23, where it is mixed with hot water generated by the steam boiler itself, and then it is sent to the external pipeline network for use as domestic water or for cooling purposes.

Температуру остаточного газа, выходящего из парового котла 23, поддерживают на уровне 200°С или выше. Влажный остаточный газ подвергают циклонной обработке с помощью устройства 17 для обработки остаточного газа для удаления пыли в виде крупных частиц миллиметрового размера. Температура остаточного газа падает до 150-200°С. После глубокой очистки в устройстве 18 для очистки остаточных газов содержание пыли составляет менее 10 мг. Наконец, повышают давление остаточного газа дымососом 19 и отводят через дымовую трубу 20 до норматива.The temperature of the residual gas leaving the steam boiler 23 is maintained at 200°C or higher. The wet residual gas is subjected to cyclone treatment using the residual gas treatment device 17 to remove dust in the form of large millimeter-sized particles. The temperature of the residual gas drops to 150-200°C. After deep cleaning in the residual gas cleaning device 18, the dust content is less than 10 mg. Finally, the residual gas pressure is increased by the smoke exhauster 19 and removed through the smoke stack 20 to the standard.

Небольшое количество мелкодисперсного порошка, собранное устройством 17 для обработки остаточных газов и устройстве 18 для очистки остаточных газов, регулярно извлекают в цистерну и направляют непосредственно в следующую установку для использования.A small amount of fine powder collected by the residual gas treatment device 17 and the residual gas cleaning device 18 is regularly extracted into a tank and sent directly to the next unit for use.

Вышеприведенное описание раскрывает только некоторые предпочтительные воплощения изобретения без намерения ограничить объем охраны изобретения. Поэтому все изменения, эквиваленты, модификации в пределах сущности и принципов изобретения включены в объем охраны изобретения.The above description discloses only some preferred embodiments of the invention without the intention of limiting the scope of protection of the invention. Therefore, all changes, equivalents, modifications within the essence and principles of the invention are included in the scope of protection of the invention.

Claims (39)

1. Устройство для гранулирования доменного шлака и рециркуляции отходящего тепла, которое содержит сопловой модуль аэрозольного гранулирования, направляющую (7) потока, циклонный сепаратор (8) и устройство рекуперации отходящего тепла;1. A device for granulating blast furnace slag and recycling waste heat, which comprises an aerosol granulation nozzle module, a flow guide (7), a cyclone separator (8) and a waste heat recovery device; где сопловой модуль аэрозольного гранулирования содержит регулятор (2) потока шлака, клапан (3) регулирования потока сжатого воздуха, клапан (4) регулирования объема воды и аэрозольный распылитель (5); при этом регулятор (2) потока шлака соединен со входом для шлака направляющей (7) потока; клапан (3) регулирования потока сжатого воздуха соединен со входом для газа аэрозольного распылителя (5); клапан (4) регулирования объема воды соединен со входом для жидкости аэрозольного распылителя (5); при этом сопло аэрозольного распылителя (5) выполнено таким образом, что обращено ко входу направляющей (7) потока, чтобы обеспечить возможность столкновения аэрозоля с потоком шлака, поступающим в направляющую (7) потока через регулятор (2) потока шлака, с образованием газа, имеющего температуру 200-400°С, и гранулированного шлака (6), имеющего предварительно затвердевшую поверхность, имеющего температуру 1000-1200°С; при этом аэрозоль образован сжатым воздухом и водой;wherein the nozzle module of aerosol granulation comprises a slag flow regulator (2), a compressed air flow regulation valve (3), a water volume regulation valve (4) and an aerosol atomizer (5); wherein the slag flow regulator (2) is connected to the slag inlet of the flow guide (7); the compressed air flow regulation valve (3) is connected to the gas inlet of the aerosol atomizer (5); the water volume regulation valve (4) is connected to the liquid inlet of the aerosol atomizer (5); wherein the nozzle of the aerosol atomizer (5) is designed in such a way that it faces the inlet of the flow guide (7) in order to ensure the possibility of collision of the aerosol with the slag flow entering the flow guide (7) through the slag flow regulator (2), with the formation of gas having a temperature of 200-400°C, and granulated slag (6) having a pre-hardened surface, having a temperature of 1000-1200°C; in this case, the aerosol is formed by compressed air and water; где направляющая (7) потока предназначена для полного смешивания газа, имеющего температуру 200-400°С, и гранулированного шлака (6), имеющего предварительно затвердевшую поверхность, имеющего температуру 1000-1200°С, в направляющей потока с образованием полностью затвердевшего гранулированного шлака (6), имеющего температуру 800-1100°С, и газа, имеющего температуру 300-500°С, при этом выход направляющей (7) потока соединен с загрузочным отверстием циклонного сепаратора (8), чтобы обеспечить поступление в циклонный сепаратор (8) полностью затвердевшего гранулированного шлака (6), имеющего температуру 800-1100°С, и газа, имеющего температуру 300-500°С, образовавшегося в направляющей (7) потока;where the flow guide (7) is designed for complete mixing of gas having a temperature of 200-400°C and granulated slag (6) having a pre-hardened surface, having a temperature of 1000-1200°C, in the flow guide with the formation of completely hardened granulated slag (6) having a temperature of 800-1100°C, and gas having a temperature of 300-500°C, wherein the outlet of the flow guide (7) is connected to the loading opening of the cyclone separator (8) to ensure the entry into the cyclone separator (8) of completely hardened granulated slag (6) having a temperature of 800-1100°C and gas having a temperature of 300-500°C, formed in the flow guide (7); где циклонный сепаратор (8) предназначен для разделения гранулированного шлака (6), имеющего температуру 800-1100°С, и газа, имеющего температуру 300-500°С; где выпускное отверстие циклонного сепаратора (8) соединено с загрузочным отверстием устройства рекуперации тепла для подачи газа, имеющего температуру 350-550°С, и полностью затвердевшего гранулированного шлака (6), имеющего температуру 700-950°С, в устройство рекуперации тепла.where the cyclone separator (8) is designed to separate granulated slag (6) having a temperature of 800-1100°C and gas having a temperature of 300-500°C; where the outlet opening of the cyclone separator (8) is connected to the loading opening of the heat recovery device for feeding gas having a temperature of 350-550°C and fully solidified granulated slag (6) having a temperature of 700-950°C into the heat recovery device. 2. Устройство для гранулирования доменного шлака и рециркуляции отходящего тепла по п.1, в котором регулятор (2) потока шлака предназначен для регулирования потока шлака (1) и его поступления во вход для шлака направляющей (7) потока; вход для газа аэрозольного распылителя (5) предназначен для направления газа высокого давления через клапан (3) регулирования потока сжатого воздуха; вход для жидкости аэрозольного распылителя (5) предназначен для направления воды через клапан регулирования (4) объема воды; при этом сопло аэрозольного распылителя (5) выполнено с возможностью обращения ко входу направляющей (7) потока для обеспечения возможности столкновения аэрозоля с потоком (1) шлака с образованием газа, имеющего температуру 200-400°С, и гранулированного шлака (6), имеющего предварительно затвердевшую поверхность, имеющего температуру 1000-1200°С.2. A device for granulating blast furnace slag and recycling waste heat according to claim 1, wherein the slag flow regulator (2) is designed to regulate the slag flow (1) and its entry into the slag inlet of the flow guide (7); the gas inlet of the aerosol sprayer (5) is designed to direct high-pressure gas through a compressed air flow control valve (3); the liquid inlet of the aerosol sprayer (5) is designed to direct water through a water volume control valve (4); wherein the nozzle of the aerosol sprayer (5) is configured to face the inlet of the flow guide (7) to ensure the possibility of a collision of the aerosol with the slag flow (1) to form a gas having a temperature of 200-400°C and granulated slag (6) having a pre-hardened surface, having a temperature of 1000-1200°C. 3. Устройство для гранулирования доменного шлака и рециркуляции отходящего тепла по п.1, в котором устройство рекуперации тепла представляет собой модуль сушки шлама, включающий шнековый смеситель (9), сушилку (10) для шлама, модуль предварительной сушки шлама, модуль извлечения шлака и шлама и модуль обработки остаточных газов; выпускное отверстие циклонного сепаратора (8) соединено с первым загрузочным отверстием шнекового смесителя (9) для транспортировки полностью затвердевшего гранулированного шлака (6), имеющего температуру 700-950°С, в шнековый смеситель (9); отверстие для аэрозоля циклонного сепаратора (8) соединено с отверстием для аэрозоля модуля предварительной сушки шлама для транспортировки газа, имеющего температуру 350-550°С, в модуль предварительной сушки шлама, так что газ, имеющий температуру 350-550°С, смешивается с влажным шламом в модуле предварительной сушки шлама с образованием полусухого шлама; выпускное отверстие модуля предварительной сушки шлама соединено со вторым загрузочным отверстием шнекового смесителя (9) для транспортировки полусухого шлама в шнековый смеситель (9), так что полусухой шлам и гранулированный шлак (6), имеющий температуру 700-950°С, смешиваются в шнековом смесителе (9) с образованием смеси шлака и шлама; выпускное отверстие шнекового смесителя (9) соединено с загрузочным отверстием сушилки (10) для шлама для транспортировки смеси шлака и шлама в сушилку (10) для шлама; выпускное отверстие сушилки (10) для шлама соединено с загрузочным отверстием модуля извлечения шлака и шлама для транспортировки сухого порошка шлама и гранул шлака в модуль извлечения шлака и шлама; вход для газа модуля обработки остаточных газов соединен с выходом для газа модуля предварительной сушки шлама, выходом для газа сушилки (10) для шлама и выходом для газа модуля извлечения шлака и шлама.3. The device for granulating blast furnace slag and recycling waste heat according to claim 1, wherein the heat recovery device is a sludge drying module comprising a screw mixer (9), a sludge dryer (10), a sludge pre-drying module, a slag and sludge extraction module and a residual gas processing module; the outlet opening of the cyclone separator (8) is connected to the first loading opening of the screw mixer (9) for transporting fully solidified granulated slag (6) having a temperature of 700-950°C into the screw mixer (9); an aerosol opening of the cyclone separator (8) is connected to an aerosol opening of the sludge pre-drying module for transporting gas having a temperature of 350-550°C into the sludge pre-drying module, so that the gas having a temperature of 350-550°C is mixed with the wet sludge in the sludge pre-drying module to form a semi-dry sludge; an outlet opening of the sludge pre-drying module is connected to a second loading opening of the screw mixer (9) for transporting the semi-dry sludge into the screw mixer (9), so that the semi-dry sludge and granulated slag (6) having a temperature of 700-950°C are mixed in the screw mixer (9) to form a mixture of slag and sludge; the outlet of the screw mixer (9) is connected to the loading opening of the sludge dryer (10) for transporting the sludge and sludge mixture into the sludge dryer (10); the outlet of the sludge dryer (10) is connected to the loading opening of the sludge and sludge extraction module for transporting dry sludge powder and sludge granules into the sludge and sludge extraction module; the gas inlet of the residual gas treatment module is connected to the gas outlet of the sludge pre-drying module, the gas outlet of the sludge dryer (10) and the gas outlet of the sludge and sludge extraction module. 4. Устройство для гранулирования доменного шлака и рециркуляции отходящего тепла по п.1, в котором устройство рекуперации тепла представляет собой модуль получения пара, который соединен с циклонным сепаратором (8) для рекуперации тепла газа, имеющего температуру 350-550°С, и гранулированного шлака (6), имеющего температуру 700-950°С, с получением пара, имеющего температуру 200-250°С; при этом выход для остаточного газа модуля получения пара соединен с модулем обработки остаточных газов.4. A device for granulating blast furnace slag and recycling waste heat according to claim 1, wherein the heat recovery device is a steam generation module that is connected to a cyclone separator (8) for recovering heat from gas having a temperature of 350-550°C and granulated slag (6) having a temperature of 700-950°C, producing steam having a temperature of 200-250°C; wherein the outlet for residual gas from the steam generation module is connected to a residual gas processing module. 5. Устройство для гранулирования доменного шлака и рециркуляции отходящего тепла по п.4, в котором модуль получения пара содержит бункер (11) для шлака, устройство (17) для обработки остаточных газов, устройство (18) для очистки газов, дымосос (19), дымовую трубу (20), питающий конвейер (21), теплообменник (22) для гранулированного шлака, паровой котел (23) и экономайзер (24);5. A device for granulating blast furnace slag and recycling waste heat according to claim 4, wherein the steam generation module comprises a slag hopper (11), a device (17) for treating residual gases, a device (18) for cleaning gases, a smoke exhauster (19), a smoke stack (20), a feed conveyor (21), a heat exchanger (22) for granulated slag, a steam boiler (23) and an economizer (24); где питающий конвейер (21) расположен между выпускным отверстием циклонного сепаратора (8) и загрузочным отверстием теплообменника (22) для гранулированного шлака для транспортировки гранулированного шлака (6), имеющего температуру 700-950°С, отделенного циклонным сепаратором (8), в верхнюю часть теплообменника (22) для гранулированного шлака; в теплообменнике (22) для гранулированного шлака обеспечен змеевик, содержащий оборотную воду, для обратного теплообмена гранулированного шлака (6), имеющего температуру 700-950°С, со змеевиком и потоком газа, поднимающимся снизу вверх; бункер (11) для шлака расположен под выпускным отверстием, расположенным в нижней части теплообменника (22) для гранулированного шлака, для приема гранулированного шлака после охлаждения; верхняя часть теплообменника (22) для гранулированного шлака снабжена отверстием для газа, соединенным с паровым котлом (23); экономайзер (24) соединен с паровым котлом (23) и теплообменником (22) для гранулированного шлака соответственно, так что воду, подаваемую в экономайзер (24) по внешней сети трубопроводов, предварительно нагревают до 80°C или выше остаточным газом, выпускаемым из парового котла (23), и разделяют на две части, одну часть направляют в паровой котел (23), а другая часть поступает в змеевик теплообменника (22) для гранулированного шлака для поглощения тепла гранулированного шлака (6), имеющего температуру 700-950°С; при этом вход для газа устройства (17) для обработки остаточных газов соединен с выходом для остаточных газов экономайзера (24), выход для газа устройства (17) для обработки остаточных газов соединен с входом для газа устройства (18) для очистки остаточных газов, а выход для газа устройства (18) для очистки остаточных газов соединен с дымовой трубой (20) через дымосос (19) для очистки и отвода остаточных газов.wherein the feed conveyor (21) is arranged between the outlet of the cyclone separator (8) and the loading opening of the heat exchanger (22) for granulated slag for transporting the granulated slag (6) having a temperature of 700-950°C, separated by the cyclone separator (8), to the upper part of the heat exchanger (22) for granulated slag; in the heat exchanger (22) for granulated slag, a coil containing circulating water is provided for reverse heat exchange of the granulated slag (6) having a temperature of 700-950°C with the coil and a gas flow rising from the bottom up; a slag hopper (11) is arranged under the outlet located at the lower part of the heat exchanger (22) for granulated slag, for receiving the granulated slag after cooling; the upper part of the heat exchanger (22) for granulated slag is provided with a gas opening connected to a steam boiler (23); the economizer (24) is connected to the steam boiler (23) and the heat exchanger (22) for granulated slag respectively, so that the water supplied to the economizer (24) through the external pipeline network is preheated to 80°C or higher by the residual gas discharged from the steam boiler (23), and is divided into two parts, one part is sent to the steam boiler (23), and the other part enters the coil of the heat exchanger (22) for granulated slag to absorb the heat of the granulated slag (6) having a temperature of 700-950°C; wherein the gas inlet of the device (17) for treating residual gases is connected to the residual gas outlet of the economizer (24), the gas outlet of the device (17) for treating residual gases is connected to the gas inlet of the device (18) for cleaning residual gases, and the gas outlet of the device (18) for cleaning residual gases is connected to the smoke pipe (20) through the smoke exhauster (19) for cleaning and removing residual gases. 6. Устройство для гранулирования доменного шлака и рециркуляции отходящего тепла по п.5, в котором паровой барабан в верхней части парового котла (23) предназначен для приема воды, когда она испаряется в змеевике и ее температура повышается до 250°C, причем паровой барабан в верхней части парового котла (23) предназначен для смешивания воды с паром, генерируемым самим паровым котлом (23), и ее подачи во внешнюю сеть трубопроводов.6. A device for granulating blast furnace slag and recycling waste heat according to claim 5, in which the steam drum in the upper part of the steam boiler (23) is designed to receive water when it evaporates in the coil and its temperature rises to 250°C, and the steam drum in the upper part of the steam boiler (23) is designed to mix water with steam generated by the steam boiler (23) itself and feed it into an external pipeline network. 7. Устройство для гранулирования доменного шлака и рециркуляции отходящего тепла по п.1, в котором устройство рекуперации тепла представляет собой модуль получения горячей воды, который соединен с циклонным сепаратором (8) для рекуперации тепла газа, имеющего температуру 350-550°С, и гранулированного шлака (6), имеющего температуру 700-950°С, с получением горячей воды, имеющей температуру 70-95°C; при этом выход для остаточного газа модуля получения горячей воды соединен с модулем обработки остаточных газов.7. A device for granulating blast furnace slag and recycling waste heat according to claim 1, wherein the heat recovery device is a hot water production module that is connected to a cyclone separator (8) for recovering heat from gas having a temperature of 350-550°C and granulated slag (6) having a temperature of 700-950°C, to obtain hot water having a temperature of 70-95°C; wherein the outlet for the residual gas of the hot water production module is connected to the residual gas processing module. 8. Устройство для гранулирования доменного шлака и рециркуляции отходящего тепла по п.7, в котором модуль получения горячей воды включает бункер (11) для шлака, устройство (17) для обработки остаточных газов, устройство (18) для очистки газов, дымосос (19), дымовую трубу (20), питающий конвейер (21), теплообменник (22) для гранулированного шлака и паровой котел (24);8. A device for granulating blast furnace slag and recycling waste heat according to claim 7, wherein the hot water production module includes a slag hopper (11), a device (17) for treating residual gases, a device (18) for cleaning gases, a smoke exhauster (19), a smoke stack (20), a feed conveyor (21), a heat exchanger (22) for granulated slag and a steam boiler (24); где питающий конвейер (21) расположен между выпускным отверстием циклонного сепаратора (8) и загрузочным отверстием теплообменника (22) для гранулированного шлака для транспортировки гранулированного шлака (6), имеющего температуру 700-950°С, отделенного циклонным сепаратором (8), в верхнюю часть теплообменника (22) для гранулированного шлака; в теплообменнике (22) для гранулированного шлака обеспечен змеевик, содержащий оборотную воду, для обратного теплообмена гранулированного шлака, имеющего температуру 700-950°С, со змеевиком и потоком газа, поднимающимся снизу вверх; бункер (11) для шлака расположен под выпускным отверстием, расположенным в нижней части теплообменника (22) для гранулированного шлака, для приема гранулированного шлака после охлаждения; верхняя часть теплообменника (22) для гранулированного шлака снабжена отверстием для газа, соединенным с паровым котлом (23); паровой котел (23) и теплообменник (22) для гранулированного шлака соединены с внешней сетью трубопроводов соответственно для получения воды для теплообмена в паровом котле (23) и теплообменнике (22) для гранулированного шлака; вход для газа устройства (17) для обработки остаточных газов соединен с выходом для остаточных газов парового котла (23), выход для газа устройства (17) для обработки остаточных газов соединен со входом для газа устройства (18) для очистки остаточных газов, а выход для газа устройства (18) для очистки остаточных газов соединен с дымовой трубой (20) через дымосос (19) для очистки и отвода остаточных газов.wherein the feed conveyor (21) is arranged between the outlet of the cyclone separator (8) and the loading opening of the heat exchanger (22) for granulated slag for transporting the granulated slag (6) having a temperature of 700-950°C, separated by the cyclone separator (8), to the upper part of the heat exchanger (22) for granulated slag; in the heat exchanger (22) for granulated slag, a coil containing circulating water is provided for reverse heat exchange of the granulated slag having a temperature of 700-950°C with the coil and a gas flow rising from the bottom up; a slag hopper (11) is arranged under the outlet located in the lower part of the heat exchanger (22) for granulated slag, for receiving the granulated slag after cooling; the upper part of the heat exchanger (22) for granulated slag is provided with a gas opening connected to a steam boiler (23); the steam boiler (23) and the heat exchanger (22) for granulated slag are connected to an external pipeline network, respectively, for receiving water for heat exchange in the steam boiler (23) and the heat exchanger (22) for granulated slag; the gas inlet of the device (17) for treating residual gases is connected to the outlet for residual gases of the steam boiler (23), the gas outlet of the device (17) for treating residual gases is connected to the gas inlet of the device (18) for cleaning residual gases, and the gas outlet of the device (18) for cleaning residual gases is connected to the smoke stack (20) through a smoke exhauster (19) for cleaning and removing residual gases. 9. Устройство для гранулирования доменного шлака и рециркуляции отходящего тепла по п.3, в котором модуль обработки остаточных газов включает устройство (17) для обработки остаточных газов, устройство (18) для очистки остаточных газов, дымосос (19) и дымовую трубу (20), при этом вход для газа устройства (17) для обработки остаточных газов соединен с выходом для газа модуля предварительной сушки шлама, выходом для газа сушилки (10) для шлама и выходом для газа модуля извлечения шлака и шлама через трубопроводы соответственно, при этом выход для газа устройства (17) для обработки остаточных газов соединен с входом для газа устройства (18) для очистки остаточных газов, а выход для газа устройства (18) для очистки остаточных газов соединен с дымовой трубой (20) через дымосос (19).9. The device for granulating blast furnace slag and recycling waste heat according to claim 3, wherein the residual gas processing module includes a device (17) for processing residual gases, a device (18) for cleaning residual gases, a smoke exhauster (19) and a smoke stack (20), wherein the gas inlet of the device (17) for processing residual gases is connected to the gas outlet of the sludge pre-drying module, the gas outlet of the sludge dryer (10) and the gas outlet of the slag and sludge extraction module through pipelines, respectively, wherein the gas outlet of the device (17) for processing residual gases is connected to the gas inlet of the device (18) for cleaning residual gases, and the gas outlet of the device (18) for cleaning residual gases is connected to the smoke stack (20) through the smoke exhauster (19). 10. Способ гранулирования доменного шлака и рециркуляции отходящего тепла с использованием устройства для гранулирования доменного шлака и рециркуляции отходящего тепла по п.1, включающий следующие стадии:10. A method for granulating blast furnace slag and recycling waste heat using a device for granulating blast furnace slag and recycling waste heat according to claim 1, comprising the following stages: стадия 1: подача доменного шлака, отделенного от расплавленного чугуна, в желоб для шлака, где образуется поток (1) шлака и течет в направляющую (7) потока после того, как его протекание регулируют регулятором (2) потока шлака;stage 1: feeding the blast furnace slag separated from the molten iron into the slag trough, where a slag flow (1) is formed and flows into a flow guide (7) after its flow is regulated by a slag flow regulator (2); стадия 2: регулировка клапана (3) регулирования потока сжатого воздуха и клапана (4) регулирования объема воды для образования аэрозоля высокого давления в аэрозольном распылителе (5) и распыление аэрозоля высокого давления через сопло, так что аэрозоль высокого давления сталкивается с потоком (1) шлака, поступающим в направляющую (7) потока, с образованием газа, имеющего температуру 200-400°С, и гранулированного шлака (6) с предварительно затвердевшей поверхностью, имеющего температуру 1000-1200°С;stage 2: adjusting the compressed air flow control valve (3) and the water volume control valve (4) to form a high-pressure aerosol in the aerosol sprayer (5) and spraying the high-pressure aerosol through the nozzle so that the high-pressure aerosol collides with the slag flow (1) entering the flow guide (7), to form a gas having a temperature of 200-400°C and granulated slag (6) with a pre-hardened surface having a temperature of 1000-1200°C; стадия 3: смешивание и осуществление теплообмена газа, имеющего температуру 200-400°С, и гранулированного шлака (6) с предварительно затвердевшей поверхностью, имеющего температуру 1000-1200°С, через направляющую (7) потока с образованием полностью затвердевшего гранулированного шлака, имеющего температуру 800-1100°С, и газа, имеющего температуру 300-500°С, которые транспортируют в циклонный сепаратор (8), в котором происходит разделение гранулированного шлака, имеющего температуру 800-1100°С, и газа, имеющего температуру 300-500°С;stage 3: mixing and heat exchange of gas having a temperature of 200-400°C and granulated slag (6) with a pre-hardened surface having a temperature of 1000-1200°C through a flow guide (7) with the formation of fully hardened granulated slag having a temperature of 800-1100°C and gas having a temperature of 300-500°C, which are transported to a cyclone separator (8), in which separation of granulated slag having a temperature of 800-1100°C and gas having a temperature of 300-500°C occurs; стадия 4: транспортировка газа, имеющего температуру 350-550°С, и гранулированного шлака (6), имеющего температуру 700-950°С, в устройство рекуперации отходящего тепла из циклонного сепаратора (8), при этом тепло газа, имеющего температуру 350-550°С, и гранулированного шлака (6), имеющего температуру 700-950°С, рекуперируют с помощью устройства рекуперации отходящего тепла.stage 4: transporting gas having a temperature of 350-550°C and granulated slag (6) having a temperature of 700-950°C to a waste heat recovery device from a cyclone separator (8), wherein the heat of the gas having a temperature of 350-550°C and granulated slag (6) having a temperature of 700-950°C is recovered using a waste heat recovery device. 11. Способ гранулирования и рециркуляции отходящего тепла с использованием устройства для гранулирования доменного шлака и рециркуляции отходящего тепла по п.10, в котором тепло газа, имеющего температуру 350-550°С, и гранулированного шлака, имеющего температуру 700-950°С, рекуперированное с помощью устройства рекуперации отходящего тепла, используют для сушки шлама, получения пара, имеющего температуру 200-250°С, выработки электроэнергии или получения горячей воды, имеющей температуру 70-95°С.11. A method for granulating and recycling waste heat using a device for granulating blast furnace slag and recycling waste heat according to claim 10, in which the heat of the gas having a temperature of 350-550°C and the granulated slag having a temperature of 700-950°C, recovered using the waste heat recovery device, is used to dry the sludge, produce steam having a temperature of 200-250°C, generate electricity or produce hot water having a temperature of 70-95°C. 12. Способ гранулирования и рециркуляции отходящего тепла с использованием устройства для гранулирования доменного шлака и рециркуляции отходящего тепла по п.10, в котором стадия сушки шлама включает:12. A method for granulating and recycling waste heat using a device for granulating blast furnace slag and recycling waste heat according to claim 10, wherein the sludge drying step comprises: стадия 4.1.1: перекачивание влажного шлама из емкости (16) для шлама с помощью насоса (15) для шлама в предварительную сушилку (14) для шлама;stage 4.1.1: pumping wet sludge from the sludge tank (16) using the sludge pump (15) into the sludge pre-dryer (14); стадия 4.1.2: смешивание и обратный теплообмен влажного шлама с газом, имеющим температуру 350-550°С, в предварительной сушилке (14) для шлама с образованием полусухого шлама;stage 4.1.2: mixing and reverse heat exchange of wet sludge with gas having a temperature of 350-550°C in a preliminary sludge dryer (14) to form a semi-dry sludge; стадия 4.1.3: транспортировка полусухого шлама из модуля предварительной сушки шлама в шнековый смеситель (9) и транспортировка гранулированного шлака (6), имеющего температуру 700-950°С, из циклонного сепаратора (8) в шнековый смеситель (9), при этом полусухой шлам и гранулированный шлак (6), имеющий температуру 700-950°С, смешивают в шнековом смесителе (9) с образованием смеси шлака и шлама;stage 4.1.3: transporting semi-dry sludge from the sludge pre-drying module to the screw mixer (9) and transporting granulated slag (6) having a temperature of 700-950°C from the cyclone separator (8) to the screw mixer (9), wherein the semi-dry sludge and granulated slag (6) having a temperature of 700-950°C are mixed in the screw mixer (9) to form a mixture of slag and sludge; стадия 4.1.4: транспортировка смеси шлака и шлама из шнекового смесителя (9) в сушилку (10) для шлама, при этом сушилка (10) для шлама обеспечивает сушку смеси шлака и шлама с получением сухого порошка шлама и гранул шлака, которые транспортируют в модуль извлечения шлака и шлама;stage 4.1.4: transporting the slag and sludge mixture from the screw mixer (9) to the sludge dryer (10), wherein the sludge dryer (10) ensures drying of the slag and sludge mixture to obtain dry sludge powder and slag granules, which are transported to the slag and sludge extraction module; стадия 4.1.5: отделение сухого порошка шлама от гранул шлака в сепараторе (13) шлака и шлама модуля извлечения шлака и шлама;stage 4.1.5: separation of dry sludge powder from slag granules in the slag and sludge separator (13) of the slag and sludge extraction module; стадия 4.1.6: транспортировка порошка сухого шлама из сепаратора (13) шлама в бункер (12) для порошка сухого шлама для временного хранения;stage 4.1.6: transporting dry sludge powder from the sludge separator (13) to the dry sludge powder bin (12) for temporary storage; стадия 4.1.7: транспортировка гранул шлака из сепаратора (13) шлама в бункер (11) для шлака для временного хранения;stage 4.1.7: transporting slag granules from the slag separator (13) to the slag bin (11) for temporary storage; при этом способ дополнительно включает очистку и выпуск влажного остаточного газа с помощью модуля обработки остаточных газов, включая: сбор и предварительную обработку влажного остаточного газа из предварительной сушилки (14) для шлама, сушилки (10) для шлама и сепаратора (13) шлака и шлама с помощью устройства (17) для обработки остаточных газов модуля обработки остаточных газов с последующей глубокой очисткой в устройстве (18) для очистки остаточных газов, при этом очищенный до соответствия стандарту остаточный газ выводят через дымовую трубу (20) дымососом (19), и мелкий порошок, собранный в устройстве (17) для обработки остаточных газов и в устройстве (18) для очистки остаточных газов, извлекают во внешнюю цистерну.wherein the method further comprises cleaning and discharging the wet residual gas using a residual gas processing module, including: collecting and pre-treating the wet residual gas from the sludge pre-dryer (14), the sludge dryer (10) and the slag and sludge separator (13) using a residual gas processing device (17) of the residual gas processing module, followed by deep cleaning in a residual gas cleaning device (18), wherein the residual gas purified to meet the standard is discharged through a smoke stack (20) by a smoke exhauster (19), and the fine powder collected in the residual gas processing device (17) and in the residual gas cleaning device (18) is extracted into an external tank. 13. Способ гранулирования и рециркуляции отходящего тепла с использованием устройства для гранулирования доменного шлака и рециркуляции отходящего тепла по п.10, в котором стадия получения пара включает:13. A method for granulating and recycling waste heat using a device for granulating blast furnace slag and recycling waste heat according to claim 10, wherein the step of producing steam comprises: стадия 4.2.1: транспортировка гранулированного шлака (6), имеющего температуру 700-950°С, из циклонного сепаратора (8) на конвейер (21) для гранулированного шлака, который поднимает гранулированный шлак (6), имеющий температуру 700-950°С, и подает его в теплообменник (22) для гранулированного шлака через верхний вход теплообменника (22) для гранулированного шлака, при этом гранулированный шлак (6), имеющий температуру 700-950°С, движется сверху вниз, и в процессе опускания он контактирует и обменивается теплом противотоком с охлаждающей водой в змеевике и воздухом, поднимающимся снизу вверх;stage 4.2.1: transporting granulated slag (6) having a temperature of 700-950°C from the cyclone separator (8) to the conveyor (21) for granulated slag, which lifts the granulated slag (6) having a temperature of 700-950°C and feeds it into the heat exchanger (22) for granulated slag through the upper inlet of the heat exchanger (22) for granulated slag, wherein the granulated slag (6) having a temperature of 700-950°C moves from top to bottom, and in the process of descending it contacts and exchanges heat in a counter-current with the cooling water in the coil and the air rising from bottom to top; стадия 4.2.2: выпуск нагретого пара из верхней части теплообменника (22) для гранулированного шлака и направление его в паровой котел (23), а также выпуск охлажденного гранулированного шлака из нижней части теплообменника для гранулированного шлака в бункер (11) для шлака;stage 4.2.2: discharging heated steam from the upper part of the heat exchanger (22) for granulated slag and directing it into the steam boiler (23), and discharging cooled granulated slag from the lower part of the heat exchanger for granulated slag into the slag hopper (11); стадия 4.2.3: направление воды из внешней сети трубопроводов в экономайзер (24) для предварительного подогрева до 80°С или выше остаточным газом, выпускаемым из парового котла (23), при этом одну часть воды направляют в паровой котел (23) для дальнейшего нагрева и испарения с получением пара, имеющего температуру 200-250°С, а другая часть поступает в змеевик теплообменника (22) для гранулированного шлака для поглощения тепла гранулированного шлака (6), имеющего температуру 700-950°С;stage 4.2.3: directing water from the external pipeline network to the economizer (24) for preheating to 80°C or higher with residual gas released from the steam boiler (23), with one part of the water being directed to the steam boiler (23) for further heating and evaporation to produce steam having a temperature of 200-250°C, and the other part being fed to the coil of the heat exchanger (22) for granulated slag to absorb the heat of the granulated slag (6) having a temperature of 700-950°C; стадия 4.2.4: подача воды из змеевика в паровой барабан в верхней части парового котла (23) после ее испарения и нагрева до 250°C, где она смешивается с паром, образующимся в самом паровом котле (23), а затем поступает во внешнюю сеть трубопроводов.stage 4.2.4: feeding water from the coil into the steam drum at the top of the steam boiler (23) after it has evaporated and heated to 250°C, where it mixes with the steam generated in the steam boiler itself (23) and then enters the external piping network. 14. Способ гранулирования и рециркуляции отходящего тепла с использованием устройства для гранулирования доменного шлака и рециркуляции отходящего тепла по п.10, в котором стадия получения горячей воды включает:14. A method for granulating and recycling waste heat using a device for granulating blast furnace slag and recycling waste heat according to claim 10, wherein the step of obtaining hot water includes: стадия 4.3.1: транспортировка гранулированного шлака (6), имеющего температуру 700-950°С, из циклонного сепаратора (8) на конвейер (21) для гранулированного шлака, который поднимает гранулированный шлак (6), имеющий температуру 700-950°С, и подает его в теплообменник (22) для гранулированного шлака через верхний вход теплообменника (22) для гранулированного шлака, в котором гранулированный шлак (6), имеющий температуру 700-950°С, движется сверху вниз, и в процессе опускания он контактирует и обменивается теплом противотоком с охлаждающей водой в змеевике и воздухом, поднимающимся снизу вверх;stage 4.3.1: transporting granulated slag (6) having a temperature of 700-950°C from the cyclone separator (8) to the conveyor (21) for granulated slag, which lifts the granulated slag (6) having a temperature of 700-950°C and feeds it into the heat exchanger (22) for granulated slag through the upper inlet of the heat exchanger (22) for granulated slag, in which the granulated slag (6) having a temperature of 700-950°C moves from top to bottom, and in the process of descending it contacts and exchanges heat in a counter-current with the cooling water in the coil and the air rising from bottom to top; стадия 4.3.2: выпуск нагретой горячей воды с температурой 70-95°С из верха теплообменника (22) для гранулированного шлака и направление ее в паровой котел (23) и выпуск охлажденного гранулированного шлака из нижней части теплообменника (6) для гранулированного шлака в бункер (11) для шлака;stage 4.3.2: discharging heated hot water with a temperature of 70-95°C from the top of the heat exchanger (22) for granulated slag and directing it into the steam boiler (23) and discharging cooled granulated slag from the bottom of the heat exchanger (6) for granulated slag into the slag hopper (11); стадия 4.3.3: подача одной части воды из внешней сети трубопроводов в паровой котел (23) для нагрева до 70-95°С газом, проходящим через паровой котел, и подача другой ее части в змеевик теплообменника (22) для гранулирования шлака для поглощения тепла гранулированного шлака (6), имеющего температуру 700-950°С;stage 4.3.3: feeding one part of the water from the external pipeline network into the steam boiler (23) for heating to 70-95°C by gas passing through the steam boiler, and feeding the other part into the coil of the heat exchanger (22) for granulating the slag to absorb the heat of the granulated slag (6), having a temperature of 700-950°C; стадия 4.3.4: подача воды из змеевика в паровой барабан в верхней части парового котла (23) после ее нагрева путем поглощения тепла, при этом она смешивается с горячей водой, вырабатываемой в самом паровом котле (23), а затем подача ее во внешнюю сеть трубопроводов.stage 4.3.4: feeding water from the coil to the steam drum at the top of the steam boiler (23) after it has been heated by heat absorption, mixing it with the hot water generated in the steam boiler (23) itself, and then feeding it to the external piping network.
RU2022122963A 2020-02-28 2020-12-31 Method and device for granulation of blast-furnace slag and recovery and recycling of waste heat RU2842746C1 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010129701.0 2020-02-28

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2842746C1 true RU2842746C1 (en) 2025-07-01

Family

ID=

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1364610A1 (en) * 1986-05-05 1988-01-07 Ленинградское высшее военное инженерное строительное училище им.генерала армии А.Н.Комаровского Device for processing slag melt
SU1471957A3 (en) * 1984-09-06 1989-04-07 Фоест-Альпине Аг (Фирма) Arrangement for recovering heat of hot material ,particularly, liquid blast furnace slag or hot coke
JP2009204232A (en) * 2008-02-28 2009-09-10 Research Institute Of Innovative Technology For The Earth Heat recovering device from fusion blast furnace slag
CN102433401A (en) * 2011-12-20 2012-05-02 南京凯盛开能环保能源有限公司 Melting furnace slag quenching dry type granulation and sensible heat recovery generating system and method using same
CN103557711A (en) * 2013-11-05 2014-02-05 南京凯盛开能环保能源有限公司 Molten slag rapid cooling, granulation and waste heat recovery power generation system and method
CN108277311A (en) * 2018-04-21 2018-07-13 唐山金沙燃烧热能股份有限公司 A kind of blast furnace slag air quenching microballon waste-heat recovery device

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1471957A3 (en) * 1984-09-06 1989-04-07 Фоест-Альпине Аг (Фирма) Arrangement for recovering heat of hot material ,particularly, liquid blast furnace slag or hot coke
SU1364610A1 (en) * 1986-05-05 1988-01-07 Ленинградское высшее военное инженерное строительное училище им.генерала армии А.Н.Комаровского Device for processing slag melt
JP2009204232A (en) * 2008-02-28 2009-09-10 Research Institute Of Innovative Technology For The Earth Heat recovering device from fusion blast furnace slag
CN102433401A (en) * 2011-12-20 2012-05-02 南京凯盛开能环保能源有限公司 Melting furnace slag quenching dry type granulation and sensible heat recovery generating system and method using same
CN103557711A (en) * 2013-11-05 2014-02-05 南京凯盛开能环保能源有限公司 Molten slag rapid cooling, granulation and waste heat recovery power generation system and method
CN108277311A (en) * 2018-04-21 2018-07-13 唐山金沙燃烧热能股份有限公司 A kind of blast furnace slag air quenching microballon waste-heat recovery device

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP4112749B1 (en) Apparatus and method for granulation and waste heat recovery and utilization of blast furnace slag
CN102766706B (en) Coal gasification system for waste heat of blast furnace slag
CN102268495B (en) Process technology and equipment for granulating blast-furnace slag and utilizing waste heat
CN101691620B (en) Process and device for processing liquid steel slag
CN102690910B (en) Dry-method treatment and waste heat continuous utilization system for blast-furnace slag
CN105506306B (en) It is a kind of to utilize steel plant's zinc-containing dust recycling zinc device and its recovery method
CN101660014A (en) Molten blast furnace slag sensible heat recovery method and device
CN105110661B (en) A kind of liquid slag granulation and waste-heat recovery device
CN105087844B (en) Blast furnace slag waste heat recovery and direct reduction joint production system and method
CN112899420A (en) Converter slag combined quenching alkali-removing magnetization heat recovery device and method
CN113718070A (en) CO2Steam-water combined quenching steel slag coupling carbon fixation and pressure hot stuffiness waste heat recovery system
CN112981027A (en) Direct smelting process device for iron-containing zinc-containing solid waste in iron and steel plant
CN112063848B (en) Metallurgical furnace for treating copper-containing sludge and treatment method thereof
CN216585044U (en) CO2 steam-water combined quenching steel slag coupling carbon fixing device
CN102766707B (en) Blast furnace slag residual heat utilization system based on coal gasification principle
RU2842746C1 (en) Method and device for granulation of blast-furnace slag and recovery and recycling of waste heat
CN214694260U (en) Direct smelting process device for iron-containing zinc-containing solid waste in iron and steel plant
CN201053005Y (en) Low-temperature pyrolysis combination producing device for furnace slag and coal powder
CN115164202A (en) Multiphase coupling organic/heavy solid-containing waste cooperative treatment process, system and control method
JPH0784716B2 (en) Method for recovering caustic soda from alkaline pulp waste liquor
CN114507758B (en) Steel slag waste heat recovery, f-CaO graded digestion and carbon emission reduction system
CN114990274B (en) Powdered iron ore gas base/hydrogen base suspension reduction powder DRI device system
WO2024125562A1 (en) Slag granulation method and apparatus
CN110016527A (en) Process and device for heat recovery and solidification of molten blast furnace slag fluidized bed
CN116656891B (en) Device and method for decomposing f-CaO by modifying steel slag and treating grain size