本发明涉及钢渣显热回收与固碳，尤其是涉及一种钢渣显热回收与固碳改性工艺。
背景技术：
1、随着人类工业化的发展和进步，co2的排放量持续增加，由此引发的全球变暖问题日益严重，如何减少碳排放、遏制全球变暖成为人类关注的热点问题。
2、钢渣的出渣温度高达1400-1600℃，熔融态时的比热容约1.2kj/(kg·℃)，以初始温度1400℃、结束温度500℃计算，1吨钢渣能够回收约1.2gj的显热，相当于41kg标准煤完全燃烧时产生的热量。对于目前已经开发的钢渣显热回收技术，钢渣的破碎是不可或缺的步骤，在破碎机理的基础上，推广了三种常用的物理方法：机械破碎法、风淬法和离心造粒法。
3、机械破碎法包括固体颗粒冲击法、机械搅拌法和转鼓法，主要通过机械力将熔融钢渣分解成钢渣颗粒。如中国专利申请号为201811004273.8的申请案公开了一种钢渣机械热破碎及余热回收装置，该申请案是将热钢渣倒入装料斗，喷淋冷却水，然后进行机械破碎，最后将产生的高温蒸汽进行回收，但由于机械破碎法产生的钢渣颗粒大小不均，难以满足工业利用，同时冷却后的钢渣温度依然较高(500-900℃)，极大地降低了钢渣显热回收效率。
4、风淬法是采用高速高压气体冲击熔融钢渣流，熔渣在快速冷却的同时分解成小颗粒。如中国专利申请号为201210387654.5的申请案公开了一种钢渣气淬及余热回收利用的设备和方法，该申请案是采用低温氮气将液态钢渣淬裂成均匀颗粒，在通过气力输送进行余热回收，该方法虽然能够回收钢渣的显热，但显热回收效率低且成本较高。
5、离心造粒法是利用离心力将熔融炉渣粒化处理，给显热回收创造条件。如中国专利申请号为201710117736.0的申请案公开了一种高温炉渣回收利用方法，该申请案是将高温液态熔渣急冷后进入离心造粒机进行造粒，然后将造成的颗粒与水进行强制换热，然后对热量进行回收，但该方法的显热回收效率也相对较低且换热后的熔渣颗粒也难以处理。
6、钢渣作为典型的冶金工业固废，其主要用于制备水泥、道路用材料和钢渣砖等，由于存在游离氧化钙安定性不良、胶凝活性低等问题，导致钢渣的综合利用率低于30％，钢渣堆存量超过10亿t，造成了土地侵占、生态环境污染等多方面问题。但钢渣中钙、镁含量丰富，通常含有40％-60％的cao和2％-10％的mgo，具有显著的碳酸化作用，钢渣的碳酸化不仅能够吸收co2，替代天然矿石对co2进行捕集和封存，降低碳排放。目前钢渣固碳可以分为浸出间接固碳和热态直接固碳。钢渣浸出间接固碳一般是在温度小于200℃的条件下，利用溶液将钢渣中ca2+溶解出来，然后再和溶液中co32-反应生成caco3，从而达到间接固碳的目的。如中国专利申请号为202223494217.1的申请案公开了一种活化钢渣高效捕集二氧化碳的装置，该申请案是先将钢渣进行破碎，然后通过酸浸将ca2+浸出在溶液中，之后液体进入co2吸收塔内对co2进行吸收，但钢渣浸出间接固碳的效率受限于钢渣中ca2+浸出率的影响，同时其处理方式耗水量大、环境污染严重。热态直接固碳是在钢渣处于高温时进行固碳处理，能够达到钢渣固碳和显热利用的双重目的，同时高温状态提高了钢渣的固碳效率，并且还生成碳酸盐产物，有利于增强钢渣结构的密实度、抗压强度，从而提高钢渣的胶凝活性，同时能够降低f-cao、f-mgo的含量，改善钢渣的安定性，提高了钢渣的资源化利用价值。
7、但现有的钢渣固碳技术忽视了钢渣的显热回收，造成了大量的资源浪费。如中国专利申请号为202211142705.8的申请案公开了一种钢渣固碳装置及其使用方法，该申请案是将钢渣粉末加入装料箱，通过甩料盘将钢渣甩出，使钢渣粉与co2反应生成碳酸盐从而进行固碳，并未在固碳的同时对钢渣的显热进行回收。又如中国专利申请号为202210599827.3的申请案公开了一种钢铁厂湿磨钢渣固碳减排的方法及应用，该申请案是将钢铁厂产出的熔融钢渣水淬急冷，之后依次破碎、除铁、干燥得到钢渣粉末，然后将钢渣粉末制备成钢渣浆料，最后利用钢渣浆料进行固碳。但是该申请案将钢铁厂产出的熔融钢渣直接水淬急冷，造成了钢渣显热热量的浪费。
8、由于钢铁厂产生的钢渣为熔融液态，温度较高(1500℃以上)，通过气液换热回收钢渣的显热难以实现，而气固换热虽然效率最高，但将钢渣完全铸成固态会导致钢渣大部分的显热热量散失，造成资源浪费。减少co2排放、钢渣显热的回收和钢渣的资源化利用，已经成为目前冶金行业亟待解决的问题。
技术实现思路
1、针对现有技术不足，本发明提供一种钢渣显热回收与固碳改性工艺，以达到能够同时进行钢渣显热回收和钢渣固碳，提高资源利用率的目的。
2、为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案为：
3、该钢渣显热回收与固碳改性工艺，包括以下步骤：
4、s1：钢渣熔体通过铸块装置进行铸块，铸成的高温钢渣铸块外壳为固态，内芯为液态；
5、s2：钢渣铸块经上料装置从竖式反应器上部进料口进入竖式反应器内，同时从竖式反应器的底部的进气管道引入冶金烟气，冶金烟气从竖式反应器内自下而上流动，冶金烟气在流动过程中与高温钢渣铸块进行热交换，形成高温烟气，同时高温钢渣铸块与烟气中的co2发生反应，对钢渣铸块进行固碳改性，形成固碳改性钢渣块，高温烟气经竖式反应器顶部的管道排出；
6、s3：烟气从竖式反应器排出后进入重力除尘器进行除尘，除尘后的高温烟气进入换热器进行换热，换热后烟气从烟囱排出；固碳改性钢渣块通过破碎、分离后分级利用，制备钢渣高附加值产品。
7、其中，
8、所述钢渣熔体的温度范围为1500-1700℃。
9、所述铸成的高温钢渣铸块温度范围为900-1300℃。
10、所述竖式反应器内气相与固相采用逆向流动。
11、所述竖式反应器的进料口设在竖式反应器上部一侧，进气管道位于下部一侧，底部为倒梯形的出料口，顶部中心位置设有一个出气管道。
12、所述竖式反应器顶部的管道排出烟气温度范围为700-1100℃。
13、所述换热器为竖式换热器。
14、所述高温钢渣铸块的外壳温度为850-900℃，内芯温度为1250-1300℃。
15、所述进气管道为两个，两个进气管道对称设置在竖式反应器下部两侧。
16、所述竖式反应器的下方对应出料口设有输送机构，输送机构后方依次设有破碎设备和分离设备。
17、本发明与现有技术相比，具有以下优点：
18、该钢渣显热回收与固碳改性工艺设计合理，能够同时进行钢渣显热回收和钢渣固碳，克服现有技术中钢渣显热回收和钢渣固碳难以同时进行的难题，提高资源的利用率，降低企业运行成本，还可以有效缓解钢渣造成的环境污染问题，对冶金行业的高质量发展具有重要意义。
1.一种钢渣显热回收与固碳改性工艺，其特征在于：所述工艺包括以下步骤：
2.如权利要求1所述钢渣显热回收与固碳改性工艺，其特征在于：所述钢渣熔体的温度范围为1500-1700℃。
3.如权利要求1所述钢渣显热回收与固碳改性工艺，其特征在于：所述铸成的高温钢渣铸块温度范围为900-1300℃。
4.如权利要求1所述钢渣显热回收与固碳改性工艺，其特征在于：所述竖式反应器内气相与固相采用逆向流动。
5.如权利要求1所述钢渣显热回收与固碳改性工艺，其特征在于：所述竖式反应器的进料口设在竖式反应器上部一侧，进气管道位于下部一侧，底部为倒梯形的出料口，顶部中心位置设有一个出气管道。
6.如权利要求1所述钢渣显热回收与固碳改性工艺，其特征在于：所述竖式反应器顶部的管道排出烟气温度范围为700-1100℃。
7.如权利要求1所述钢渣显热回收与固碳改性工艺，其特征在于：所述换热器为竖式换热器。
8.如权利要求3所述钢渣显热回收与固碳改性工艺，其特征在于：所述高温钢渣铸块的外壳温度为850-900℃，内芯温度为1250-1300℃。
9.如权利要求5所述钢渣显热回收与固碳改性工艺，其特征在于：所述进气管道为两个，两个进气管道对称设置在竖式反应器下部两侧。
10.如权利要求5所述钢渣显热回收与固碳改性工艺，其特征在于：所述竖式反应器的下方对应出料口设有输送机构，输送机构后方依次设有破碎设备和分离设备。
