高炉渣是冶炼生铁时从高炉中排出的一种废渣。一般来说,炉料品位达60%-66%时,每炼出1t生铁,即可产炉渣250-300kg。
目前国内外高炉熔渣的处理主要采用水淬法,得到的非晶态炉渣产品可以作为高能耗的水泥熟料替代物,由此获得较高的附加值和环境效益。但高炉渣显热的回收问题一直没有得到解决。正在开发的炉渣热能回收方法可分为为两大类:介质换热法和化学反应法。
1、介质换热法
介质换热法是利用高炉渣与介质接触或辐射进行热交换,然后利用高温介质能量发电或他用。技术开发较早并取得一定效果的主要有日本的内冷转鼓法、转轮粒化法、风淬法及英国的离心转盘法等。各种方法经过小型试验或工业化试验,能回收40%-60%的高炉渣显热,但技术还不成熟,有的效率低,有的影响炉渣性能降低附加值,有的设备投资大等等,未能推广。
2、化学反应法
化学反应法是利用高炉渣显热能量促使化学反应进行,以回收利用高炉渣余热。国外有研究采用利用炉渣的高温热量促使ch4和h2o气体发生反应生成h2和co,生产气体在下一反应器中反应又生成ch4和h2o气体,放出热量,处理后可供发电或热风炉使用等。另外,也有报道利用显热进行沼气制氢试验:co2→2h2+2co。目前此类方法还处于理论研究探索阶段,离实际应用较远。
目前见诸于报道的高炉渣显热回收技术有:
1)转鼓冷却法(日本)。
2)转轮粒化法(日本)。
3)风淬法(日本)。
4)离心转盘法(英国)。
5)甲烷循环反应回收高炉熔渣显热。
6)甲烷-水蒸汽重整制氢(日本等)。
7)沼气一二氧化碳重整制氢。
8)利用高炉渣显热制煤气技术(中国)。
9)生产矿棉(中国)。
10)高炉渣热态成型生产陶瓷产品(美国、欧洲、日本)。
11)连续处理法(中国)。
当前应以现有工艺为基础,开发显热回收功能,逐步改进回收工艺设备,提高效率,并进一步开展更为高效、环保的高炉渣显热回收技术如干法回收技术。