本發(fā)明涉及高爐渣處理技術(shù)領(lǐng)域，尤其指一種高爐熔渣溝流嘴及水沖渣處理系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

已知，高爐熔渣是高爐煉鐵的副產(chǎn)品，高爐熔渣水淬工藝由于處理后的水渣質(zhì)量好，玻璃化率高，使該工藝的占有率達(dá)90％以上。在高爐熔渣水淬處理工藝中需要在熔渣溝出口、?；魃喜吭O(shè)置熔渣溝流嘴。傳統(tǒng)的熔渣溝流嘴底部為半圓形，采用水沖渣時中間熔渣流厚度大，沖渣水不易穿透熔渣，不能使?fàn)t渣快速冷卻，導(dǎo)致粒化后的渣水混合物中仍會有大塊渣，大塊渣由于內(nèi)部的熱量得不到及時冷卻，極易在水中產(chǎn)生爆炸，影響生產(chǎn)操作的安全。

另外，由于從傳統(tǒng)流嘴結(jié)構(gòu)流出的熔渣流厚度大，為保證水流穿透，需要增加沖渣水的壓力和流量，水資源浪費較高，供水設(shè)備的耗電量較大，導(dǎo)致運營維護(hù)的成本較高。同時，高壓沖擊易產(chǎn)生大量渣棉或渣纖維，不但造成環(huán)境污染，也影響操作人員的健康安全。

中國專利文獻(xiàn)(公告號：cn202989189u)公開了一種高爐出鐵場渣溝，該渣溝包括鋼質(zhì)外殼、保護(hù)磚層、工作層和修補(bǔ)層，其中，位于最內(nèi)層的修補(bǔ)層形成u形溝槽。該結(jié)構(gòu)使用高耐熱性和抗震性的不定性耐火材料修補(bǔ)磨損渣溝，減少渣溝的修補(bǔ)次數(shù)，降低相關(guān)維修費用。但沒有考慮高爐熔渣溝截面形狀對熔渣層厚度及形狀，以及對高爐沖渣水的作用和影響，也沒有考慮高爐沖渣后渣的玻璃化率，因此，上述問題亟待解決。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

鑒于現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述問題，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種高爐熔渣溝流嘴及水沖渣處理系統(tǒng)。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用了如下技術(shù)方案：

一種高爐熔渣溝流嘴，流嘴采用兩層結(jié)構(gòu)，外層是焊接鋼板外殼，內(nèi)層為抗渣鐵侵蝕的耐火材料；內(nèi)層的底面與兩側(cè)壁面采用倒角或弧面連接，形成扁平狀出口形狀，所述倒角或弧面與兩側(cè)壁面交點所在的水平面到所述底面的最低點所在水平面的距離為h，兩個所述側(cè)壁面之間的最小距離為l，其中，l/h大于2。

作為優(yōu)選，所述底面包括位于中部的水平段以及由所述水平段的兩端分別向上彎曲延伸形成的弧面段，所述弧面段的遠(yuǎn)端與所述側(cè)壁面的底邊連接。

作為優(yōu)選，所述底面中間為水平或凹弧面。

作為優(yōu)選，所述熔渣溝流嘴采用金屬材料鑄造成型，鑄體內(nèi)設(shè)置水流通道。

作為優(yōu)選，所述水流通道由彎曲鋼管鑄入在鑄體內(nèi)而成。

作為優(yōu)選，所述水流通道呈曲線形或直線形，且相鄰兩條所述水流通道內(nèi)的流體的流動方向相反。

作為優(yōu)選，兩個所述側(cè)壁面均朝外側(cè)傾斜，且兩個所述側(cè)壁面朝外側(cè)傾斜的傾斜幅度相同。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的高爐熔渣溝流嘴及水沖渣處理系統(tǒng)可以使熔渣流厚度變薄，便于沖渣水更好的沖透熔渣層，從而提高冷卻效率，提高水渣的玻璃化率，減少了渣棉或渣纖維的生成，減少了環(huán)境污染，使水渣的利用率大為提高，另外，還可以降低沖渣水的水量及水壓，減少了電力的消耗，同時，通過將鑄鐵材料一次成型，并在熔渣溝流嘴內(nèi)部設(shè)置水流通道，使熔渣在流入熔渣溝流嘴時在流嘴的內(nèi)表面凝固形成一層熔渣凝固層，使后續(xù)的熔渣在熔渣溝流嘴中運動時不會磨損熔渣溝流嘴，從而降低了熔渣溝流嘴的損耗，提升了高爐熔渣溝的使用壽命，這種結(jié)構(gòu)的熔渣溝流嘴無論是新建還是改造都不影響生產(chǎn)，使用維護(hù)費用都較為低廉。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的一種實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明的另一種實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明的再一種實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本發(fā)明的水沖渣處理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。

附圖標(biāo)記說明：

1-熔渣溝流嘴11-底面12-側(cè)壁面111-水平段112-弧面段2-熔渣溝溝體3-鋼殼5-熔渣溝流嘴工作層6-高爐61-高爐出渣口7-沖制槽或?；?-粒化器81-沖渣水出口9-水流通道。

具體實施方式

為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點能夠更加明顯易懂，下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實施方式做詳細(xì)的說明。

在下面的描述中闡述了很多具體細(xì)節(jié)以便于充分理解本發(fā)明，但是本發(fā)明還可以采用其他不同于在此描述的其它方式來實施，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在不違背本發(fā)明內(nèi)涵的情況下做類似推廣，因此本發(fā)明不受下面公開的具體實施例的限制。

其次，本發(fā)明結(jié)合示意圖進(jìn)行詳細(xì)描述，在詳述本發(fā)明實施例時，為便于說明，表示裝置結(jié)構(gòu)的剖面圖會不依一般比例作局部放大，而且所述示意圖只是示例，其在此不應(yīng)限制本發(fā)明保護(hù)的范圍。此外，在實際制作中應(yīng)包含長度、寬度及深度的三維空間尺寸。

本發(fā)明提供一種高爐熔渣溝流嘴，其中，高爐熔渣溝流嘴包括底面及與底面兩側(cè)相接的兩個側(cè)壁面，所述底面的最高點所在的水平面到所述底面的最低點所在的水平面的距離為h，兩個所述側(cè)壁面之間的最小距離為l，其中，l/h大于2，通過這樣的結(jié)構(gòu)使高爐熔渣在熔渣溝底部的熔渣層厚度降低，使?；鞯臎_渣水更易于沖透熔渣層，從而提升冷卻效率，提高水渣的玻璃化率，減少渣棉或渣纖維的生成，也可以降低沖渣水的水量及水壓，減少了電力消耗，具體的，所述底面可以由其中心向兩個側(cè)壁面方向以固定的曲率逐漸彎曲形成，或者，所述底面也可以由其中心向兩個側(cè)壁面方向以變化的曲率逐漸延伸形成，下面通過具體實施例進(jìn)行舉例說明。

實施例一

如圖1至圖3所示，本實施例提供一種高爐熔渣溝，其包括熔渣溝流嘴，流嘴采用兩層結(jié)構(gòu)，外層是焊接鋼板外殼的鋼殼3，內(nèi)層為抗渣鐵侵蝕的耐火材料的熔渣溝流嘴工作層5，所述熔渣溝流嘴1的內(nèi)壁包括底面11及分別與所述底面11的兩側(cè)相接的兩個側(cè)壁面12，內(nèi)層的底面11與兩側(cè)壁面12采用倒角或弧面連接，形成扁平狀出口形狀，所述倒角或弧面與兩側(cè)壁面交點所在的水平面到所述底面11的最低點所在水平面的距離為h，兩個所述側(cè)壁面12之間的最小距離為l，其中，l/h的比值大于2。

進(jìn)一步的，所述底面11為水平或凹弧面，例如，本實施例中，所述底面11為半橢圓形，當(dāng)然，所述底面11也可以是其他的弧面，如非半圓的圓弧面或其他弧面。

進(jìn)一步的，所述熔渣溝溝體2的一端連接所述熔渣溝流嘴，所述熔渣溝溝體2的另一端連接至高爐6的出渣口。

繼續(xù)參照圖1，所述流嘴由設(shè)置在最外側(cè)的鋼殼3和設(shè)置在內(nèi)側(cè)的渣溝工作層構(gòu)成。兩個所述側(cè)壁面12均朝外側(cè)傾斜，以使熔渣溝流嘴斷面形狀呈擴(kuò)口狀，從而形成上寬下窄的楔形的溝體形狀。

優(yōu)選的，兩個所述側(cè)壁面12朝外側(cè)傾斜的傾斜幅度相同，易于制造。

本實施例中，當(dāng)l/h的比值越大于2，熔渣溝流嘴的內(nèi)側(cè)寬度相比于熔渣溝內(nèi)側(cè)的寬度變寬，從而便于熔渣流更好的平鋪在高爐熔渣溝流嘴的底部，使熔渣流在流嘴的厚度變薄，便于沖渣水沖透熔渣流，便于熔渣快速冷卻，且沖渣水供水設(shè)備的運行水壓可減少，降低了沖渣水供水設(shè)備的運行壓力，節(jié)約能源；熔渣?；蟛灰桩a(chǎn)生大量渣棉或渣纖維，減少環(huán)境污染及對人體健康的影響。

具體實施時，高爐熔渣溝流嘴的寬度尺寸一般與高爐熔渣溝的出口尺寸匹配，l與h的比值滿足大于2時，所述底面11的截面形狀為半橢圓形或其他的非半圓的圓弧狀，則能夠滿足熔渣在熔渣溝流嘴的底部更好地平鋪的技術(shù)要求，例如，當(dāng)所述底面11的最高點(即所述倒角或弧面與兩側(cè)壁面12交點)所在的水平面到所述底面11的最低點所在的水平面的距離h為0.15m時，l大于0.3m。

實施例二

參照圖2，本實施例是在實施例一的基礎(chǔ)上的改進(jìn)，具體的，其提供一種高爐熔渣溝流嘴，所述高爐熔渣溝流嘴包括底面11及分別與所述底面11的兩側(cè)相接的兩個側(cè)壁面12，所述底面11包括位于中部的水平段111以及由所述水平段111的兩端分別向上彎曲延伸形成的弧面段112，所述弧面段112的遠(yuǎn)端與所述側(cè)壁的底邊連接。

本實施例中，所述熔渣溝流嘴的底面11中部具有水平段111，更便于熔渣在溝體底部的平鋪，同時也可以降低熔渣流的厚度，更便于沖渣水沖透熔渣流，便于熔渣快速冷卻，本實施例中的熔渣溝的兩個側(cè)壁面12之間的最小距離l與底面11的最高點(即所述倒角或弧面與兩側(cè)壁面12交點)所在的水平面到所述底面11的最低點所在的水平面的距離h的比值也是大于2的。

本實施例中，在所述熔渣溝流嘴的底面11的兩側(cè)分別向上彎曲形成兩個弧面段112，避免了熔渣在熔渣溝流嘴的底部拐角處形成熔渣粘附層，提升了出渣速度和?；Ч?/p>

實施例三

參照圖3，本發(fā)明實施例進(jìn)一步提供一種高爐熔渣溝，本實施例是在實施例二的基礎(chǔ)上的改進(jìn)，具體的，本實施例中的高爐熔渣溝流嘴的耐火材料層斷面結(jié)構(gòu)是具有一定厚度的不定性耐材形成，或是采用金屬材料在模具中鑄造成型，所述金屬材料可以采用鑄鐵等，其具有良好的導(dǎo)熱性。

進(jìn)一步的，在金屬材料制成的熔渣溝流嘴1中設(shè)置水流通道9，所述水流通道9沿熔渣流動方向設(shè)置，另外，所述水流通道9可以僅設(shè)置在所述熔渣溝流嘴1的底面內(nèi)，使用時，向所述水流通道9中通水，使熔渣溝流嘴1的內(nèi)側(cè)溫度降低，從高爐中流入高爐熔渣溝的熔渣在經(jīng)過熔渣溝流嘴1時，受低溫影響，能夠在流嘴的內(nèi)側(cè)表面凝固形成一層熔渣凝固保護(hù)層，后續(xù)的熔渣在通過熔渣溝流嘴1時，與熔渣凝固保護(hù)層接觸，而不與熔渣溝流嘴工作層接觸，從而避免了對流嘴工作層的磨損，提升了高爐熔渣溝流嘴的使用壽命，降低了維護(hù)費用；從而使后續(xù)的熔渣在流動過程中不會對熔渣溝流嘴的工作層造成磨損，從而提高熔渣溝流嘴工作層的使用壽命，減少維修成本。

上述實施例中，進(jìn)一步參照圖3，水流通道9具有多條且沿熔渣流動方向，分別在流嘴的底面內(nèi)并列設(shè)置，這樣的結(jié)構(gòu)可以使熔渣溝流嘴工作面各個部分的冷卻效果盡量一致。

優(yōu)選的，水流通道9的形狀可以根據(jù)需要設(shè)置，例如蛇形或直線形等，本實施例中為蛇形且相鄰兩條水流通道9內(nèi)的流體(水)的流動方向相反，這樣可以進(jìn)一步使在流嘴的不同位置的冷卻效果更趨于一致，使熔渣溝流嘴的工作層的不同位置能夠形成更為均勻的熔渣保護(hù)層。

參照圖4，本發(fā)明進(jìn)一步提供一種水沖渣處理系統(tǒng)，包括高爐6、沖制槽或?；?、粒化器8及上述的高爐熔渣溝，具體的，所述?；?設(shè)置在所述熔渣溝流嘴1的下方，所述熔渣溝流嘴1的末端與所述?；?的入料口相對。

具體實施時，當(dāng)高爐6冶煉產(chǎn)生鐵水時，高爐6產(chǎn)生的副產(chǎn)品-高溫熔渣經(jīng)過熔渣溝進(jìn)入熔渣溝流嘴1，熔渣的流動截面形狀產(chǎn)生變化，熔渣層的厚度變薄，此時熔渣繼續(xù)向前流動，以一定的速度流出熔渣溝流嘴1并落下，在流出熔渣溝流嘴1的同時，?；鞯臎_渣水出口噴出沖渣水，及時穿透從熔渣溝流嘴流出的高溫熔渣，沖渣水穿透擊碎熔渣后，隨渣水混合物一同落入沖制槽或?；?進(jìn)行快速?；鋮s，熔渣由液相快速冷卻實現(xiàn)巖相轉(zhuǎn)變，得到高玻璃化晶體渣粒，渣水混合物通過進(jìn)一步分離過濾，脫去其中的水分,得到合格水渣粒，由于熔渣層的厚度在經(jīng)過熔渣溝流嘴時變薄，使得沖渣水更易于沖透熔渣層，沖渣水壓力與普通渣溝結(jié)構(gòu)相比可以降低20％，也可以降低水泵揚(yáng)程，電力消耗與普通渣溝結(jié)構(gòu)相比可以減少30％。提高了沖渣水的冷卻效率，使得熔渣液相轉(zhuǎn)化為固相時生成硅酸鹽和鋁酸鹽結(jié)晶率更高，提高水渣的玻璃化率，玻璃化率可以達(dá)到98％。另外減少了渣棉或渣纖維的生成，極大的提高了水渣的質(zhì)量，能夠?qū)⑺|(zhì)量從一級提升至特級，另外，減少了環(huán)境污染，使水渣的利用率大為提高，這樣結(jié)構(gòu)的熔渣溝流嘴無論是新建還是改造都不影響生產(chǎn)，使用維護(hù)費用都較為低廉。

以上實施例僅為本發(fā)明的示例性實施例，不用于限制本發(fā)明，本發(fā)明的保護(hù)范圍由權(quán)利要求書限定。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在本發(fā)明的實質(zhì)和保護(hù)范圍內(nèi)，對本發(fā)明做出各種修改或等同替換，這種修改或等同替換也應(yīng)視為落在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。