本发明专利技术公开了一种高炉渣调质方法及其装置，高炉渣调质方法包括：向液态高炉渣中加入调质剂，所述调质剂为富含SiO<subgt;2</subgt;和Al<subgt;2</subgt;O<subgt;3</subgt;；所述液态高炉渣与所述调质剂的重量比为85‑95:5‑15，加入调质剂后所述液态高炉渣酸度为1.2‑1.4、粘度为1‑3Pa·s，温度为1350‑1400℃。本发还提供了一种高炉渣调质装置，基于上述方法及装置，本发明专利技术解决了现有的高炉渣调质存在的化学稳定性和成分均匀性差的问题。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于高炉渣调质，尤其涉及一种高炉渣调质方法及其装置。
技术介绍
1、高炉渣是高炉炼铁过程中产生的副产品，主要成分包括硅酸盐、铝酸盐和钙镁化合物，具有潜在的资源化利用价值。在现有技术中，高炉渣常被用作矿渣水泥的原料、路基材料或土壤改良剂。然而，由于高炉渣中化学成分的波动性以及冷却方式的不稳定，限制了其高效利用。
2、为了提高高炉渣的资源化利用效率，现有技术中通常采用调质方法，通过向高炉渣中添加调质剂来调节其化学成分。例如，一些调质剂以富钙、富镁材料为主，可以优化高炉渣中的硅钙比或硅镁比，然而，这些调质方法也存在明显缺陷：
3、1、化学稳定性不足：传统调质剂如石灰石或白云石添加后，容易因高温反应剧烈而导致成分波动，进而影响高炉渣性能的一致性。
4、2、成分均匀性差：部分调质剂难以均匀混入液态高炉渣中，导致成分分布不均匀，降低了后续产品的性能质量。
5、公开于该
技术介绍
部分的信息仅仅旨在增加对本专利技术的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。
技术实现思路
1、为了解决现有技术中高炉渣调质存在的化学稳定性和成分均匀性差的技术问题，提供一种高炉渣调质方法及其装置。
2、本专利技术第一方面提供一种高炉渣调质方法，包括：向液态高炉渣中加入调质剂，所述调质剂富含sio2和al2o3；其中sio2含量为30％-80％，al2o3含量为5％-40％，其余为杂质，
3、所述液态高炉渣与所述调质剂的重量比为85-95:5-15。
4、在一些实施方式中，所述调质剂为钢铁生产流程废料，优选的，所述调质剂为铁矿废石和/或粉煤灰；
5、和/或，所述调质剂的粒度在100μm以下；
6、和/或，加入调质剂后所述液态高炉渣酸度为1.2-1.4，粘度为1-3pa·s，温度为1350-1400℃。
7、本专利技术第二方面提供一种高炉渣调质装置，包括：
8、主体部分，内部具有供液态高炉渣与调质剂反应生成改质炉渣和高热废气的调质区域；
9、液态高炉渣引入部，设置在所述主体部分上，用于向所述主体部分的调质区域引入液态高炉渣；
10、调质剂喷射部，设置在所述主体部分上，用于向所述主体部分的调质区域喷射调质剂；
11、气体燃烧部，设置在所述主体部分上，用于向所述主体部分的调质区域提供热源。
12、在一些实施方式中，所述主体部分包括：
13、调质容器，顶部开口以及下部具有出料口，所述调质容器内部具有供液态高炉渣与调质剂反应生成改质炉渣和高热废气的所述调质区域；
14、覆盖所述调质容器的顶部开口区域的集气罩，设置在所述调质容器的顶部开口处。
15、在一些实施方式中，所述液态高炉渣引入部设置在所述调质容器上或所述集气罩上，用于向所述调质区域引入液态高炉渣。
16、在一些实施方式中，所述调质剂喷射部，设置在所述调质容器侧壁，用于向所述调质区域喷射调质剂；
17、所述调质剂喷射部设有若干组，优选的，所述调质剂喷射部设有2组。
18、在一些实施方式中，所述气体燃烧部设置在所述集气罩上，用于向所述调质区域提供热源。
19、在一些实施方式中，所述调质剂喷射部包括主喷枪和支喷枪，所述主喷枪设置在所述支喷枪上部，所述支喷枪设有若干组。
20、在一些实施方式中，所述高炉渣调质装置在使用时，因所述调质剂喷射部往主体部分的调质区域喷入调质剂而使液态高炉渣的温度降低到1100-1400℃，通过所述气体燃烧部使所述主体部分内生成的改质炉渣的温度保持在1350-1400℃，所述气体燃烧部燃烧气体产生co，所述调质剂喷射部的喷口位于所述主体部分内液面之下，而所述气体燃烧部位于所述主体部分内液面之上。
21、在一些实施方式中，在所述高炉渣调质装置完成改质炉渣的制备后，所述气体燃烧部继续燃烧气体30-60min，使调质剂完全溶解，同时所述主体部分内改质炉渣温度控制在1350-1400℃、酸度控制在1.2-1.4、粘度控制在1-3pa·s。
22、在一些实施方式中，所述高热废气的参数为：温度1400-1500℃、压力0.1mpa、co含量小于3％。
23、在一些实施方式中，所述调质剂喷射部包括：第一喷枪，第一喷枪包括主喷枪和支喷枪，主喷枪的喷吹压力为0.3-1.0mpa，支喷枪的支喷枪喷吹压力为0.3-0.8mpa。
24、在一些实施方式中，所述气体燃烧部包括第二喷枪，第二喷枪的喷吹压力为0.3-0.7mpa。
25、在一些实施方式中，所述调质容器的出料口处安装有阀门和流量计，其中，所述阀门用于控制所述调质容器内部生成的物料排出，而所述流量计用于测定所述调质容器内部生成的物料在出料口处的流量。
26、支喷枪，所述主喷枪设置在所述支喷枪上部，所述支喷枪设有若干组。
27、本专利技术第三方面提供一种基于上述高炉渣调质装置的高炉渣处理方法，包括：
28、将液态高炉渣引入调质容器中，并通过主喷枪和支喷枪向所述调质容器中加入调质剂，所述液态炉渣与所述调质剂的重量比为85-95:5-15；
29、通过气体燃烧部将液态高炉渣与调质剂混合物喷吹加热至1350-1400℃，持续30-60min。
30、在一些实施方式中，加入调质剂后所述液态高炉渣酸度为1.2-1.4，粘度为1-3pa·s；
31、和/或，所述主喷枪的喷吹压力为0.3-1.0mpa，支喷枪的支喷枪喷吹压力为0.3-0.8mpa；
32、和/或，气体燃烧部喷吹压力为0.3-0.7mpa，喷吹过程中控制炉内co含量小于3％。
33、相比于现有技术，本专利技术达到的技术效果如下：
34、(1)本专利技术调质剂富含sio2和al2o3，有效补充了高炉渣中硅铝化合物的不足，优化其化学组成，提高高炉渣的化学成分稳定性，为后续加工和高附加值利用提供了基础。
35、(2)所采用的调质剂与液态高炉渣具有良好的反应相容性，在高温条件下不会出现剧烈反应，操作更加安全，工艺更加可控，便于大规模工业化应用。
36、(3)本专利技术将钢铁加工过程中产生的工业固废用作炉渣调质剂，将炉渣转换为矿渣棉制成品。不仅提升高炉渣产物附加值，还在消耗工业固废同时回收炉渣余热，有利于节能环保，有效解决了现有技术中渣处理工艺得到的副产品附加值较低，不仅不能充分实现资源综合利用，同时制造大量工业固废的技术问题。
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【技术保护点】
1.一种高炉渣调质方法，其特征在于，包括：向液态高炉渣中加入调质剂，所述调质剂富含SiO2和Al2O3；
2.根据权利要求1所述的高炉渣调质方法，其特征在于，所述调质剂为钢铁生产流程废料，优选的，所述调质剂为铁矿废石和/或粉煤灰；
3.一种高炉渣调质装置，其特征在于，包括：
4.根据权利要求3所述的高炉渣调质装置，其特征在于，所述主体部分包括：
5.根据权利要求4所述的高炉渣调质装置，其特征在于，所述液态高炉渣引入部设置在所述调质容器上或所述集气罩上，用于向所述调质区域引入液态高炉渣。
6.根据权利要求4所述的高炉渣调质装置，其特征在于，所述调质剂喷射部，设置在所述调质容器侧壁，用于向所述调质区域喷射调质剂；
7.根据权利要求4所述的高炉渣调质装置，其特征在于，所述气体燃烧部设置在所述集气罩上，用于向所述调质区域提供热源。
8.根据权利要求3所述的高炉渣调质装置，其特征在于，所述调质剂喷射部包括主喷枪和支喷枪，所述主喷枪设置在所述支喷枪上部，所述支喷枪设有若干组。
9.一种基于权利要求3-8任一项所述高炉渣调质装置的高炉渣处理方法，其特征在于，包括：
10.根据权利要求9所述的高炉渣处理方法，其特征在于，加入调质剂后所述液态高炉渣酸度为1.2-1.4，粘度为1-3Pa·s；
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【技术特征摘要】
1.一种高炉渣调质方法，其特征在于，包括：向液态高炉渣中加入调质剂，所述调质剂富含sio2和al2o3；
2.根据权利要求1所述的高炉渣调质方法，其特征在于，所述调质剂为钢铁生产流程废料，优选的，所述调质剂为铁矿废石和/或粉煤灰；
3.一种高炉渣调质装置，其特征在于，包括：
4.根据权利要求3所述的高炉渣调质装置，其特征在于，所述主体部分包括：
5.根据权利要求4所述的高炉渣调质装置，其特征在于，所述液态高炉渣引入部设置在所述调质容器上或所述集气罩上，用于向所述调质区域引入液态高炉渣。
6.根据权利要求4所述的高炉渣调质装置，其特征在...
【专利技术属性】
技术研发人员：胡翔宇，张开钧，王艳民，辛博，侯明亮，付秀峰，
申请(专利权)人：中钢设备有限公司，
类型：发明
国别省市：
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