高炉渣显热回收技术开发

要对高炉渣显热进行回收利用，可以有多种设计，但要实现该技术在工业化生产中的推广应用，应满足几个前提：（1）显热回收的同时，高炉渣的性能不能下降，仍满足主流使用要求；（2）回收系统简单，投资较少；（3）高炉渣显热回收利用效率较高。

高炉渣显热回收的主要目的是在现有生产的基础上对二次能源的再利用，因此技术开发不应影响炉渣的使用性能和附加值。如前所述，我国90%以上的高炉渣制成水淬渣，被卖往水泥厂作原料，全国生产的水泥中约70%左右掺用了不同比例的高炉粒化渣。虽然高炉渣也可用于制取矿渣棉、微晶玻璃等产品，附加值也较高，但将高炉渣淬冷用作水泥原料的市场更为广阔，用量很大。因此，应主要针对高炉渣用作水泥原料的生产工艺，开展炉渣显热的回收技术研究，即实现高炉渣热能的再利用，又能使处理后的高炉渣性能满足水泥原料要求。

目前，高炉渣显热回收技术开发的热点是干式回收法，这与现有水淬渣法相比更为节水和环保，符合发展理念，但设备投入大、综合效率较低等问题成为其实现工业化应用的瓶颈，有待于取得新技术突破，如日本试验的风淬法。另外，有的干式回收技术只关注于显热的回收效率，而忽略了对高炉渣性能的影响，使处理后的炉渣难以满足水泥原料要求，如转轮粒化法等，这也是不太适合工业化推广。高炉渣水淬工艺是已经成熟并在我国广泛应用的技术，如能在现有水淬渣工艺设备的基础上，通过部分改造，增添热能回收设备，实现一定程度的热能回收，则可降低成本投入，比较容易在钢铁企业推广实施。水渣处理的新INBA法就是在原有INBA法基础上增加了冷凝设备系统，将冲渣时产生的大量蒸汽进行回收，同时减少了环境污染，以此为鉴，进一步实现热量回收也是可能的。

高炉渣显热虽高，但导热系数低、换热慢，而且出渣不连续，因此有效回收利用其热能有很大难度。设计时首先应考虑保证热源的稳定性，使能量连续稳定地转换输出；再者选择合适的换热介质，提高换热效率，目前多以水、空气与炉渣进行换热，也可考虑其它惰性气体或有机液体作为介质，或者采用几种介质的组合；之后还要考虑回收热能的合理利用，尽可能做到能级匹配，高效利用。高炉渣显热利用首先考虑直接使用，如生产工艺上的空气、燃气预热，物料干燥，生产蒸汽热水等；再者用于动力回收，例如用于发电。对于回收温度较低的部分热能，也可用于采暖、制冷等方面。

高炉渣显热回收技术在我国还没有进入工业化阶段，因此，大型回收设备的设计制造也是开发的主要内容之一。高炉渣显热回收机械装置的结构、尺寸不但要满足工艺要求，还要有一定的耐高温、耐磨、耐腐蚀能力，运行安全稳定，便于维修。因而，应结合生产实际设计开发高炉渣显热回收设备，实现标准化、系列化。

高炉渣显热回收技术的开发与推广可分阶段逐步实施。如针对现有高炉的实际生产情况，首先开发一种相对简单的回收系统，回收一定比例的热能（30%～40%），在高炉检修或扩容时增设；使用成功和取得效益后，可以此技术和经验为基础，再对技术设备升级改造或开发全新的回收方法，使热能回收效率达到较高水平（60%～70%），可应用于新建高炉上使用，并逐步改进和在钢铁企业全面推广。