一種冶金熔渣?;盁崮芑厥昭b置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種冶金熔渣?;盁崮芑厥昭b置,屬于冶金熔渣處理與余熱回收利用技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]熔渣是在冶金生產(chǎn)過程中的高溫、熔融態(tài)產(chǎn)物,如液態(tài)的高爐渣、鋼渣、銅渣等,其中蘊(yùn)含著豐富的熱能資源。
[0003]例如液態(tài)高爐渣是一種典型的熔渣,急冷處理的高爐渣形成大量的玻璃相的非晶態(tài)物質(zhì),具有較高的水合活性,是生產(chǎn)水泥等建筑材料的優(yōu)質(zhì)原料。同時,液態(tài)高爐渣溫度在1300°C到1600°C之間,具有很高的熱能回收利用價值。
[0004]目前,液態(tài)高爐渣主要采用水淬法處理,水淬后的高爐渣可用于制作水泥等建筑材料,水淬法存在的主要問題有:耗水量大;產(chǎn)生H2S和SOx造成大氣污染;熱能沒有得到回收;水淬渣含水率高,研磨需進(jìn)行干燥處理;循環(huán)水中所含微細(xì)顆粒對水泵和閥門等部件的磨損和堵塞非常嚴(yán)重,系統(tǒng)維護(hù)工作量大,增加了維護(hù)費(fèi)用。
[0005]針對高爐熔渣水淬工藝的缺點(diǎn),20世紀(jì)70年代國外就已經(jīng)開始研宄干式?;墼姆椒?,比較有代表性的有風(fēng)淬法和離心法。風(fēng)淬法是用大功率造粒風(fēng)機(jī)產(chǎn)生高速氣流吹散液態(tài)高爐渣,其主要缺點(diǎn)是動力消耗大、設(shè)備龐大復(fù)雜、占地面積大、投資和運(yùn)行費(fèi)用高,在液態(tài)高爐渣流量變化時,風(fēng)速和風(fēng)量不易協(xié)調(diào),且大量的冷風(fēng)進(jìn)入系統(tǒng)也降低了熱量回收的品質(zhì)。離心法是依靠轉(zhuǎn)盤或轉(zhuǎn)杯高速旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的離心力將液態(tài)高爐渣?;?,雖然不需要造粒風(fēng)機(jī)這樣的高耗能設(shè)備,但是高速旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)盤或轉(zhuǎn)杯與高溫熔渣直接接觸,因此降低了?;O(shè)備運(yùn)行的可靠性,加之粒化效果對液態(tài)高爐渣的溫度和流量變化較為敏感,僅靠調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速效果并不理想,并且熔渣向四周高速飛散也不利于設(shè)備的緊湊設(shè)計,高溫熔渣集中高速撞擊設(shè)備內(nèi)部某一部位,也易造成設(shè)備的局部過熱而損壞設(shè)備。
[0006]熔渣的?;瘜τ谌墼幚碓倮煤蜔崮芑厥站哂袥Q定性意義,而?;蜔崮芑厥者^程中的能耗又是決定工藝和系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)性的一個關(guān)鍵性因素,因此研宄一種動力消耗相對低,無二次污染,運(yùn)行可靠,可節(jié)約大量水資源并可回收熔渣熱能的工藝裝置是當(dāng)前行業(yè)所急需。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0007]針對現(xiàn)有技術(shù)存在的不足和缺陷,本實(shí)用新型的目的是提供一種可滿足當(dāng)前行業(yè)需求的一種冶金熔渣粒化及熱能回收裝置。
[0008]本實(shí)用新型的技術(shù)方案如下:
[0009]一種冶金熔渣粒化及熱能回收裝置,其特征在于,該裝置含有裝置本體、?;O(shè)備、熔渣漏斗和至少一個旋風(fēng)分離器,所述裝置本體呈上寬下窄近似斗型;所述熔渣漏斗布置在裝置本體的上部位置;所述粒化設(shè)備緊鄰布置在熔渣漏斗的下面;所述旋風(fēng)分離器布置在裝置本體的側(cè)壁上;在裝置本體的下部布置換熱埋管、排渣口、布風(fēng)板,底部布置風(fēng)室和進(jìn)氣口。
[0010]本實(shí)用新型所述的?;O(shè)備采用高速射流?;O(shè)備;所述的高速射流?;O(shè)備采用單孔或多孔噴嘴結(jié)構(gòu)。所述布風(fēng)板傾斜布置,并與水平面呈O30°夾角。
[0011]所述的旋風(fēng)分離器采用單側(cè)或多側(cè)布置。本實(shí)用新型所述的裝置本體的四壁采用水冷壁結(jié)構(gòu),裝置本體下部的換熱埋管區(qū)域的四壁設(shè)有耐火材料層。
[0012]本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn):①本實(shí)用新型裝置集流化床氣流換熱、水冷壁換熱以及埋管換熱于一體,使?;笕墼w粒急冷效果好,熱量回收效率高本實(shí)用新型采用高速射流?;に?,?;O(shè)備運(yùn)行耗能低,熱能回收品質(zhì)高;③本實(shí)用新型所采用的高速射流?;O(shè)備,在?;\(yùn)行過程中不直接接觸液態(tài)高溫熔渣,提高了整個設(shè)備的可靠性;④相比風(fēng)淬法和離心法,本實(shí)用新型所采用的高速射流?;苡行У目刂破扑楹蟮娜墼F(tuán)水平速度,這將有利于減小設(shè)備的體積和占地面積;同時能有效避免高溫渣粒與水冷壁的高速撞擊,有助于保證設(shè)備運(yùn)行安全和提高設(shè)備運(yùn)行壽命;⑤相比風(fēng)淬法和離心法,本實(shí)用新型所采用的高速射流?;筛鶕?jù)熔渣的流量進(jìn)行靈活調(diào)節(jié);?相比水淬法,本實(shí)用新型所提供的一種冶金熔渣?;盁崮芑厥昭b置,節(jié)省了大量的沖渣水,且不產(chǎn)生H2S和SOx等有毒氣體,同時可回收熔渣的熱能;?本實(shí)用新型裝置側(cè)壁布置旋風(fēng)分離器,使本裝置輸出的高溫氣體中含固體渣顆粒大大減少,從而減少氣體對后續(xù)設(shè)備的堵塞與磨損,提高設(shè)備的運(yùn)行壽命;⑧本實(shí)用新型裝置底部布置有一定傾斜角度的布風(fēng)板,這將有利于渣顆粒的排出本實(shí)用新型裝置底部埋管區(qū)的四壁采用耐火材料,有利于增強(qiáng)本裝置的運(yùn)行穩(wěn)定性,提高裝置的運(yùn)行壽命。
【附圖說明】
[0013]圖1為本實(shí)用新型提供的一種冶金熔渣?;盁崮芑厥昭b置一種實(shí)施例的結(jié)構(gòu)原理示意圖。
[0014]圖2為圖1的側(cè)視圖。
[0015]圖中:1 一裝置本體;2 —恪澄漏斗;3 —粒化設(shè)備;4 一旋風(fēng)分咼器;5 —風(fēng)室;6 —換熱埋管;7 —排澄口 ;8 —布風(fēng)板;9 一進(jìn)氣口。
【具體實(shí)施方式】
[0016]下面結(jié)合附圖詳細(xì)描述本實(shí)用新型所提供的一種冶金熔渣?;盁崮芑厥昭b置的結(jié)構(gòu)、原理和工作過程。
[0017]如圖1所示,本實(shí)用新型提供的一種冶金熔渣?;盁崮芑厥昭b置,該裝置含有裝置本體1、熔渣漏斗2、?;O(shè)備3和兩個旋風(fēng)分離器4,所述裝置本體I呈上寬下窄近似斗型;所述熔渣漏斗2布置在裝置本體的上部位置;所述?;O(shè)備3緊鄰布置在熔渣漏斗的下面;所述旋風(fēng)分離器4對稱布置在裝置本體左右兩側(cè)壁上;在裝置本體的下部布置換熱埋管6、排渣口 7、布風(fēng)板8,底部布置風(fēng)室5和進(jìn)氣口 9 ;所述布風(fēng)板8傾斜布置,并與水平面呈O彡a彡30°夾角。
[0018]所述的?;O(shè)備3采用高速射流?;O(shè)備,高速射流粒化設(shè)備可采用單孔或多孔噴嘴結(jié)構(gòu),將冶金熔渣流破碎成平均直徑小于10_的渣顆粒;所述的裝置本體I的四壁采用水冷壁結(jié)構(gòu),所述裝置本體下部的換熱埋管區(qū)的四壁設(shè)有耐火材料層。
[0019]本實(shí)用新型的工作過程如下:1300?1600°C的液態(tài)冶金熔渣經(jīng)裝置上部的熔渣漏斗流入裝置本體;在裝置本體內(nèi),由粒化設(shè)備通過高速射流(蒸汽、水、氣-固兩相流等)將冶金熔渣流破碎成平均直徑小于10_的渣顆粒;破碎后的渣顆粒在裝置本體內(nèi)經(jīng)流化床氣流換熱、水冷壁換熱和埋管換熱后溫度降至1000°C以下;低于1000°C的渣顆粒經(jīng)裝置底部的排渣口排出;氣體從底部的進(jìn)氣口進(jìn)入裝置本體,與破碎后的高溫渣顆粒進(jìn)行換熱,升溫后變成高溫氣體,經(jīng)兩側(cè)旋風(fēng)分離器將大部分固體顆粒分離回收后,較潔凈的高溫氣體排出本裝置;給水經(jīng)水冷壁與埋管和高溫渣粒換熱,吸收熱量變成蒸汽后排出。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種冶金熔渣?;盁崮芑厥昭b置,其特征在于,該裝置含有裝置本體(I)、熔渣漏斗(2)、?;O(shè)備(3)和至少一個旋風(fēng)分離器(4),所述裝置本體(I)呈上寬下窄近似斗型;所述熔渣漏斗(2)布置在裝置本體的上部位置;所述?;O(shè)備(3)緊鄰布置在熔渣漏斗(2)的下面;所述旋風(fēng)分離器布置在裝置本體(I)的側(cè)壁上;在裝置本體(I)的下部布置換熱埋管(6)、排渣口(7)、布風(fēng)板⑶;在裝置本體⑴的底部布置風(fēng)室(5)和進(jìn)氣口(9)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種冶金熔渣?;盁崮芑厥昭b置,其特征在于,所述的?;O(shè)備(3)采用高速射流?;O(shè)備。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種冶金熔渣?;盁崮芑厥昭b置,其特征在于,所述的高速射流?;O(shè)備為單孔或多孔噴嘴結(jié)構(gòu)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的一種冶金熔渣粒化及熱能回收裝置,其特征在于,所述布風(fēng)板(8)傾斜布置,并與水平面呈O < a < 30°夾角。
5.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的一種冶金熔渣?;盁崮芑厥昭b置,其特征在于,所述的旋風(fēng)分離器(4)采用單側(cè)或多側(cè)布置。
6.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的一種冶金熔渣?;盁崮芑厥昭b置,其特征在于,所述的裝置本體(I)的四壁采用水冷壁結(jié)構(gòu);裝置本體下部的換熱埋管區(qū)域的四壁設(shè)有耐火材料層。
【專利摘要】一種冶金熔渣粒化及熱能回收裝置,屬于冶金熔渣處理與余熱回收利用技術(shù)領(lǐng)域。該裝置含有裝置本體、?;O(shè)備、旋風(fēng)分離器和熔渣漏斗;裝置本體上部布置熔渣漏斗,?;O(shè)備緊鄰布置在熔渣漏斗的下面;旋風(fēng)分離器設(shè)置在裝置本體的側(cè)壁上,本體下部布置換熱埋管、排渣口、布風(fēng)板、風(fēng)室和進(jìn)氣口。應(yīng)用本實(shí)用新型所提供的裝置不僅可以有效的?;黝愐苯鹑墼铱梢愿咂焚|(zhì)回收熔渣的熱能,生產(chǎn)出熱水、熱風(fēng)或蒸汽,可有效的解決各類冶金熔渣粒化與熱能回收等問題。
【IPC分類】F27D17-00, C21B3-06
【公開號】CN204265775
【申請?zhí)枴緾N201420702441
【發(fā)明人】張衍國, 李清海, 徐可培, 馬曉玲
【申請人】清華大學(xué)
【公開日】2015年4月15日
【申請日】2014年11月20日