一種冶金熔渣?；盁崮芑厥昭b置制造方法
【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【技術領域】。該裝置含有裝置本體、粒化設備、旋風分離器和熔渣漏斗；裝置本體上部布置熔渣漏斗，粒化設備緊鄰布置在熔渣漏斗的下面；旋風分離器設置在裝置本體的側壁上，本體下部布置換熱埋管、排渣口、布風板、風室和進氣口。應用本發(fā)明所提供的裝置不僅可以有效的?；黝愐苯鹑墼?，而且可以高品質回收熔渣的熱能，生產出熱水、熱風或蒸汽，可有效的解決各類冶金熔渣?；c熱能回收等問題。
【專利說明】一種冶金熔渣?；盁崮芑厥昭b置

【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種冶金熔渣?；盁崮芑厥昭b置，屬于冶金熔渣處理與余熱回收利用【技術領域】。

【背景技術】
[0002]熔渣是在冶金生產過程中的高溫、熔融態(tài)產物，如液態(tài)的高爐渣、鋼渣、銅渣等，其中蘊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，具有較高的水合活性，是生產水泥等建筑材料的優(yōu)質原料。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，研磨需進行干燥處理；循環(huán)水中所含微細顆粒對水泵和閥門等部件的磨損和堵塞非常嚴重，系統(tǒng)維護工作量大，增加了維護費用。
[0005]針對高爐熔渣水淬工藝的缺點，20世紀70年代國外就已經開始研究干式?；墼姆椒?，比較有代表性的有風淬法和離心法。風淬法是用大功率造粒風機產生高速氣流吹散液態(tài)高爐渣，其主要缺點是動力消耗大、設備龐大復雜、占地面積大、投資和運行費用高，在液態(tài)高爐渣流量變化時，風速和風量不易協(xié)調，且大量的冷風進入系統(tǒng)也降低了熱量回收的品質。離心法是依靠轉盤或轉杯高速旋轉產生的離心力將液態(tài)高爐渣粒化，雖然不需要造粒風機這樣的高耗能設備，但是高速旋轉的轉盤或轉杯與高溫熔渣直接接觸，因此降低了?；O備運行的可靠性，加之?；Ч麑σ簯B(tài)高爐渣的溫度和流量變化較為敏感，僅靠調節(jié)轉速效果并不理想，并且熔渣向四周高速飛散也不利于設備的緊湊設計，高溫熔渣集中高速撞擊設備內部某一部位，也易造成設備的局部過熱而損壞設備。
[0006]熔渣的粒化對于熔渣處理再利用和熱能回收具有決定性意義，而?；蜔崮芑厥者^程中的能耗又是決定工藝和系統(tǒng)經濟性的一個關鍵性因素，因此研究一種動力消耗相對低，無二次污染，運行可靠，可節(jié)約大量水資源并可回收熔渣熱能的工藝裝置是當前行業(yè)所急需。


【發(fā)明內容】

[0007]針對現(xiàn)有技術存在的不足和缺陷，本發(fā)明的目的是提供一種可滿足當前行業(yè)需求的一種冶金熔渣?；盁崮芑厥昭b置。
[0008]本發(fā)明的技術方案如下:
[0009]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、?；O備、熔渣漏斗和至少一個旋風分離器，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；所述粒化設備緊鄰布置在熔渣漏斗的下面；所述旋風分離器布置在裝置本體的側壁上；在裝置本體的下部布置換熱埋管、排渣口、布風板，底部布置風室和進氣口。
[0010]本發(fā)明所述的?；O備采用高速射流?；O備；所述的高速射流?；O備采用單孔或多孔噴嘴結構。所述布風板傾斜布置，并與水平面呈O SaS 30°夾角。
[0011]所述的旋風分離器采用單側或多側布置。本發(fā)明所述的裝置本體的四壁采用水冷壁結構，裝置本體下部的換熱埋管區(qū)域的四壁設有耐火材料層。
[0012]本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比具有以下優(yōu)點及突出性的技術效果:①相比以往換熱工藝，本發(fā)明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；②相比風淬法，本發(fā)明采用高速射流?；に嚕；O備運行耗能低，熱能回收品質高；③相比離心法，本發(fā)明所采用的高速射流?；O備，在?；\行過程中不直接接觸液態(tài)高溫熔渣，提高了整個設備的可靠性相比風淬法和離心法，本發(fā)明所采用的高速射流粒化，能有效的控制破碎后的熔渣微團水平速度，這將有利于減小設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，有助于保證設備運行安全和提高設備運行壽命；⑤相比風淬法和離心法，本發(fā)明所采用的高速射流?；筛鶕?jù)熔渣的流量進行靈活調節(jié)；⑥相比水淬法，本發(fā)明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，且不產生H2S和SOx等有毒氣體，同時可回收熔渣的熱能；⑦本發(fā)明裝置側壁布置旋風分離器，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)設備的堵塞與磨損，提高設備的運行壽命；⑧本發(fā)明裝置底部布置有一定傾斜角度的布風板，這將有利于渣顆粒的排出；⑨本發(fā)明裝置底部埋管區(qū)的四壁采用耐火材料，有利于增強本裝置的運行穩(wěn)定性，提高裝置的運行壽命。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]圖1為本發(fā)明提供的一種冶金熔渣?；盁崮芑厥昭b置一種實施例的結構原理示意圖。
[0014]圖2為圖1的側視圖。
[0015]圖中:I 一裝置本體；2—熔渣漏斗；3—粒化設備；4 一旋風分離器；5—風室；6 —換熱埋管；7 —排渣口 ；8 —布風板；9 一進氣口。

【具體實施方式】
[0016]下面結合附圖詳細描述本發(fā)明所提供的一種冶金熔渣?；盁崮芑厥昭b置的結構、原理和工作過程。
[0017]如圖1所示，本發(fā)明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備3和兩個旋風分離器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備3緊鄰布置在熔渣漏斗的下面；所述旋風分離器4對稱布置在裝置本體左右兩側壁上；在裝置本體I的下部布置換熱埋管6、排渣口 7、布風板8，底部布置風室5和進氣口 9 ;所述布風板8傾斜布置，并與水平面呈O彡a彡30°夾角。
[0018]所述的?；O備3采用高速射流?；O備，高速射流粒化設備可采用單孔或多孔噴嘴結構，將冶金熔渣流破碎成平均直徑小于1mm的渣顆粒；所述的裝置本體I的四壁采用水冷壁結構，所述裝置本體下部的換熱埋管區(qū)的四壁設有耐火材料層。
[0019]本發(fā)明的工作過程如下:1300?1600°C的液態(tài)冶金熔渣經裝置上部的熔渣漏斗流入裝置本體；在裝置本體內，由粒化設備通過高速射流(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經流化床氣流換熱、水冷壁換熱和埋管換熱后溫度降至1000°c以下；低于1000°C的渣顆粒經裝置底部的排渣口排出；氣體從底部的進氣口進入裝置本體，與破碎后的高溫渣顆粒進行換熱，升溫后變成高溫氣體，經兩側旋風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；給水經水冷壁與埋管和高溫渣粒換熱，吸收熱量變成蒸汽后排出。
【權利要求】
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)、粒化設備(3)和至少一個旋風分離器(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；所述粒化設備(3)緊鄰布置在熔渣漏斗(2)的下面；所述旋風分離器布置在裝置本體(I)的側壁上；在裝置本體(I)的下部布置換熱埋管(6)、排渣口(7)、布風板⑶；在裝置本體⑴的底部布置風室(5)和進氣口(9)。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種冶金熔渣?；盁崮芑厥昭b置，其特征在于，所述的粒化設備(3)采用高速射流?；O備。
3.根據(jù)權利要求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備為單孔或多孔噴嘴結構。
4.根據(jù)權利要求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，所述布風板(8)傾斜布置，并與水平面呈O < a < 30°夾角。
5.根據(jù)權利要求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，所述的旋風分離器(4)采用單側或多側布置。
6.根據(jù)權利要求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構；裝置本體下部的換熱埋管區(qū)域的四壁設有耐火材料層。
【文檔編號】C21B3/06GK104388610SQ201410671010
【公開日】2015年3月4日 申請日期:2014年11月20日 優(yōu)先權日:2014年11月20日
【發(fā)明者】張衍國, 李清海, 徐可培, 馬曉玲 申請人:清華大學