隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,能源與環(huán)境問題日益突出,節(jié)能減排已成為我國目前面臨的主要問題之一。高爐渣作為高爐生產(chǎn)過程中主要副產(chǎn)品,其排出溫度約1600℃,每噸渣含有的余熱相當(dāng)于高爐生產(chǎn)1噸生鐵消耗能量的13%,但由于其導(dǎo)熱系數(shù)低、粘度隨溫度變化劇烈等問題使得其高品質(zhì)余熱回收利用十分困難。目前高爐渣的處理方法主要為水淬法,該方法不僅浪費(fèi)了新水、污染了環(huán)境,而且渣的余熱也沒有得到很好的回收利用。因此,有效解決高爐渣高品質(zhì)余熱回收利用問題,成為實(shí)現(xiàn)鋼鐵工業(yè)節(jié)能降耗的關(guān)鍵所在。另一方面,煤炭在利用過程中生成大量CO₂、NO_x、SO₂以及重金屬污染物,對環(huán)境造成較大的破壞。因此,清潔高效的煤利用技術(shù)的開發(fā)和應(yīng)用對我國的可持續(xù)發(fā)展有著至關(guān)重要的作用。鑒于此,本文提出高爐渣熱載體煤/水蒸氣氣化制取合成氣的技術(shù)路線,以期解決高爐渣余熱高效回收利用的問題,同時實(shí)現(xiàn)煤炭的高效清潔轉(zhuǎn)化。圍繞該技術(shù)路線的構(gòu)建,主要展開下述基礎(chǔ)研究工作:（1）提出高爐渣熱載體煤/水蒸氣氣化制取合成氣的新工藝。該工藝?yán)脧?qiáng)吸熱的煤氣化反應(yīng)有效的將爐渣高品質(zhì)顯熱轉(zhuǎn)化為化... 

【文章來源】：東北大學(xué)遼寧省211工程院校985工程院校教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：152 頁

【學(xué)位級別】：博士

【部分圖文】：

圖１．１固體渣粒沖擊�；酂峄厥障到y(tǒng)示意圖??Ｆｉｇ．?１．１?Ｓｏｌｉｄ?ｓｌａｇ?ｉｍｐｉｎｇｅｍｅｎｔ?ｗａｓｔｅ?ｈｅａｔ?ｒｅｃｏｖｅｒｙ?ｓｙｓｔｅｍ??

（２）轉(zhuǎn)鼓法??上世紀(jì)８０年代，日本川島播磨重工（Ｉｓｈｉｋａｗａｊｉｍａｅ?Ｈａｒｉｍａ?Ｈｅａｖｙ?Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ）和住??友金屬工業(yè)（Ｓｕｍｉｔｏｍｏ?Ｍｅｔａｌ）聯(lián)合提出了轉(zhuǎn)鼓法，系統(tǒng)示意圖如圖１．２所示［１７＿１９］。從??圖中可以看出，高爐熔渣流股撞擊到轉(zhuǎn)鼓上形成顆粒渣，而后顆粒渣進(jìn)入流化床進(jìn)行余??熱回收。在此過程中，通入到流化床中的空氣與顆粒渣換熱形成熱空氣，排出后經(jīng)過換??熱器生產(chǎn)蒸汽。隨著研宄進(jìn)行，該方法得到了一定程度的改進(jìn)：一方面，為降低該過程??的熱損失和渣粒徑分散程度，轉(zhuǎn)鼓表面被涂抹上一薄層油或水以提高潤滑性；另一方面，??冷態(tài)渣粒加入到流化床中以提高熱渣的冷卻速度及降低渣粒的粘結(jié)程度［２（）］。日本歌山鋼??鐵廠進(jìn)行了該系統(tǒng)的半工業(yè)化試驗(yàn)，系統(tǒng)流程如圖１．３所示。裝置的處理能力約為４０?ｔ＿ｈ＇??余熱回收效率為５０－６０?％［１７’２１１。??此外，日本ＮＫＫ公司在１９８４年設(shè)計(jì)了雙轉(zhuǎn)鼓高爐熔渣�；酂峄厥障到y(tǒng)，如圖??１．４所示［２２］。系統(tǒng)主要由兩個轉(zhuǎn)向相反的轉(zhuǎn)鼓組成，轉(zhuǎn)鼓內(nèi)通入有機(jī)、高沸點(diǎn)的流體用??于快速冷卻熔渣。熔渣流入兩個轉(zhuǎn)鼓中間的縫隙被破碎

（１）轉(zhuǎn)杯�；�??１９８５年，Ｐｉｃｋｅｒｉｎｇ提出了轉(zhuǎn)杯�；ㄟM(jìn)行高爐渣�；坝酂峄厥眨郏玻福荩溲b置示意??圖如圖１．７所示。高速旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)杯作為該方法實(shí)施的最主要部件，其具體操作過程為：??將高溫熔渣直接倒向高速旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)杯，熔渣在轉(zhuǎn)杯離心力的作用下快速向外射出。與此??同時，冷空氣從轉(zhuǎn)杯下方吹向射出的高爐渣進(jìn)行換熱，使高爐渣能夠快速冷卻形成含有??大量玻璃體的顆粒。一次冷卻后的顆粒渣進(jìn)入到流化床余熱回收裝置進(jìn)行二次余熱回收，??在這方面東北大學(xué)的Ｙｕ和Ｌｉｕ等人進(jìn)行了大量的研宄工作［２９－３火圖１．８為他們采用的??高爐顆粒渣余熱回收自流床余熱鍋爐裝置示意圖。??４?４?ｉ?ｉ??■?ＩＩＩ??．Ｈｏｔａｉｒ—ｌ?Ｓｌａｇ?ｓｕｐｐｌｙ?ｌａｕｎｄｅｒ??Ｒｏｏｌｅｄ＾ａｌｌ???Ｓｌａｇ?ｇｒａｎｕｌｅｓ＾－＾??、／＂Ｒｏｔａｒｙ－ｃｕｐ??＂ｒｊＳｆＡｉｒ?ｂｌａｓｔ??Ｌ?［＾ａｔｏｍｉｚｅｒ?４?Ｐｎｍａｒｙ??ｆｌｕｉｄｉｚｅｄ?ｂｅｄ??ｐｉｉ?ｉｌｌ一一?＾ｏｎ，７Ａ??Ｓｌａｇ?ｆｌｕｉｄｉｚｅｄ?ｂｅｄ??ｄｉｓｃｈａｒｇｅＵ?Ｕ——??Ｌｌ＾ｉｒ??圖１．７轉(zhuǎn)杯�；ㄑb置示意圖??Ｆｉｇ．?１．７?Ｔｈｅ?ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｒｏｔａｒｙ?ｃｕｐ?ａｔｏｍｉｚｅｒ??［７｜—?１?謂??口｜??晷晷?１－Ａｒｍｏ?ｐｌａｔｅ??—ｊＬ＂．．＂．＂ｕ?？？？％％：？？？？？？？?＾?２，?３，?５－Ｋ?ｔｙｐｅ?ｔｈｅｒｍｏｃｏｕｐｌｅ??＊ｉｉ?：■■■■－■＂．．．??????＇．．ｍｕ??ｆｐ?ｃｏ

【參考文獻(xiàn)】：
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本文編號：3635155