CN102492793A - 熔态冶金渣粒化装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种熔态冶金渣粒化装置,包括转杯旋转系统、渣粒冷却收集器和振动输送床,转杯旋转系统设置在装置的正中位置,包括转杯和连接在转杯底部的旋转动力驱动电机,渣粒冷却收集器围绕布置在转杯旋转系统周围,渣粒冷却收集器下端的出口处下方两侧对称设置有振动输送床,振动输送床的振动床体上设有冷却水道。利用该装置可实现高温冶金渣高品质余热的回收,减少能源消耗,并克服传统的渣处理方法存在的环境污染问题,由于整个过程没有水的参与,节约水资源。
Description
技术领域
本发明属于冶金行业余热回收技术领域,特别涉及一种熔态冶金渣粒化装置。
背景技术
冶金渣是金属冶炼时从炉中排出的一种废渣,是冶炼工序的副产品,主要有高炉渣、镍渣、铁合金渣等。冶金渣以熔融态从炉中排出,温度在1450~1650℃,热焓约为1770MJ/t渣,属于高品质的余热资源。冶金渣每年的产量超过2亿吨之多,从质上看,炉渣显热是高能值的;从量看,能够回收的能量的量也是巨大,因此,如果能够对高温冶金渣的余能进行回收再利用则可节约大量的能源。
目前,行业内对冶金渣的处理主要采用水淬法,即利用水直接冷却熔融状态的冶金渣,通过喷入大量的水,将冶金渣迅速冷却到低温(低于100℃);熔融的冶金渣遇到大量的水发生破碎,变成细小的颗粒,经脱水后,得到水淬渣。水淬法的处理方式极大地降低了冶金渣的能源品质,依据热力学第二定律,在水淬的过程中,熔渣由1400℃以上的高温变为100℃的低温状态,造成能源品质极大的降低,低温状态的冶金渣余热回收的价值不大,故冶金行业中,冶金渣还未被视为一种余热资源加以利用;除了少部分地区在冬天利用冲渣水的余热进行采暖外,几乎没有其他的余热回收利用。另外,冶金渣的水淬过程需要消耗大量的水,冲制1t 水渣需消耗新水0.8~1.2t,循环用水量约为10t 左右,而且在水淬过程中,炉渣中的硫遇到水会形成大量酸雾,某些渣中含有的镍、鉻等重金属易进入水中,对周围的水、大气、土壤造成污染。因此,针对上述问题,行业人员研究开发了干法粒化余热回收工艺,实现了在冶金渣高温段回收其高品质的显热,对钢铁工业的节能减排具有重要意义,但该工艺中对大量的熔态冶金渣破碎后如何确保其得到有效冷却,产生具有足够玻璃体含量的固态渣,以不影响其后续资源化利用,并没有设计相应的装置和措施。
发明内容
为克服现有冶金渣处理方法存在的余热回收率低、水资源消耗大及环境污染等缺点,本发明提供一种熔态冶金渣粒化装置,包括转杯旋转系统、渣粒冷却收集器和振动输送床,转杯旋转系统设置在装置的正中位置,包括转杯和连接在转杯底部的旋转动力驱动电机,渣粒冷却收集器围绕布置在转杯旋转系统周围,渣粒冷却收集器下端的出口处下方两侧对称设置有振动输送床,振动输送床的振动床体上设有冷却水道。
所述渣粒冷却收集器包括水冷保护罩、分渣板和渣粒挡板,各部分圆周均设有冷却壁,冷却壁由钢板和槽钢固定密封而成,钢板和槽钢之间形成的空间构成冷却水道,水冷保护罩设置在转杯旋转系统的驱动部分周围,渣粒挡板布置在水冷保护罩的外围,呈倒置的空心圆台状或正多边棱台状;分渣板呈等腰三角形斜坡状对称布置,分渣板设置在水冷保护罩和渣粒挡板之间,两侧分别与水冷保护罩、渣粒挡板形成排渣口,排渣口对准振动输送床的冷却水道。
所述振动输送床包括振动电机、振动床体和冷却水道,振动电机与振动床体相连,设置在振动床体两侧,振动床体底部通过隔振弹簧支撑在安装地面上,振动床体上设有冷却水道,冷却水道包括三角形冷却水道和箱型冷却水道,箱型冷却水道设置在振动床体的振动面上,三角形冷却水道均匀间隔布置在箱型冷却水道上方,两种型式的冷却水道构成振动床体的冷却工作面。
利用本发明装置,对高温冶金渣进行冷却的过程如下:
⑴ 高温液态冶金熔渣破碎过程:
高温熔渣,由渣槽输送到旋转的转杯中,液态冶金渣沿转速为200~2500转/分的转杯切向甩出,经过破碎、冷却形成直径小于10mm的冶金渣颗粒;
⑵ 渣粒冷却过程:
破碎后的渣粒,其表面在飞行过程中凝固,并撞到渣粒冷却收集器的冷却壁,在冷却壁内的水冷系统作用下进一步凝固降温,并沿冷却壁下滑到渣粒冷却收集器底部的排渣口处;
⑶ 振动输送过程:
凝固后的高温固态渣粒沿渣粒冷却收集器冷却壁滑下,落入振动输送床的冷却水道上,在振动输送床的作用下,边向前输送边降温,渣粒将被输送进入下一步的余热回收系统。
本发明的有益效果是:利用该装置可实现高温冶金渣高品质余热的回收,减少能源消耗,并克服传统的渣处理方法存在的环境污染问题,由于整个过程没有水的参与,节约水资源。
附图说明
图1是本发明实施例的装置整体结构示意图;
图2是本发明实施例的装置俯视结构示意图;
图3是本发明实施例的振动输送床结构示意图;
图4是本发明实施例的分渣板结构示意图;
图中:1渣槽,2转杯旋转系统,3冶金渣颗粒,4支架,5振动输送床,5-1箱型冷却水道,5-2三角形冷却水道,5-3振动床体,5-4振动电机,5-5隔振弹簧,6水冷保护罩,7分渣板,7-1分渣板水冷壁,7-2分渣板支架,8渣粒挡板。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明:
如图1、图2所示为本发明熔态冶金渣粒化装置的结构示意图,包括转杯旋转系统2、渣粒冷却收集器和振动输送床5,转杯旋转系统2设置在装置的正中位置,包括转杯和连接在转杯底部的旋转动力驱动电机,转杯与驱动电机通过联轴器或带传动联接,渣粒冷却收集器通过支架4固定支撑围绕布置在转杯旋转系统2周围,渣粒冷却收集器下端的出口处下方设置有振动输送床5,振动输送床5的振动床体5-3上设有冷却水道。
所述渣粒冷却收集器包括水冷保护罩6、分渣板7和渣粒挡板8,各部分圆周均设有冷却壁,冷却壁由钢板和槽钢焊接固定密封而成,钢板和槽钢之间形成的空间构成冷却水道,水冷保护罩6设置在转杯旋转系统2的驱动部分周围,保护转杯旋转系统2免受渣粒的高温影响,渣粒挡板8布置在水冷保护罩6的外围,呈倒置的空心圆台状或正多边棱台状,防止渣粒飞出并对渣粒进行冷却;如图3所示,分渣板7呈等腰三角形斜坡状对称布置,包括分渣板水冷壁7-1及水冷壁内固定支撑的分渣板支架7-2,两侧分渣板水冷壁7-1夹角为锐角,分渣板7设置在水冷保护罩6和渣粒挡板8之间,两侧分别与水冷保护罩6、渣粒挡板8形成排渣口,排渣口对准振动输送床5的冷却水道。
所述振动输送床5包括振动电机5-4、振动床体5-3和冷却水道,振动电机5-4与振动床体5-3相连,设置在振动床体5-3两侧,振动床体5-3底部通过隔振弹簧5-5支撑在安装地面上,振动床体5-3上设有冷却水道,冷却水道包括三角形冷却水道5-2和箱型冷却水道5-1,箱型冷却水道5-1设置在振动床体5-3的振动面上,三角形冷却水道5-2均匀间隔布置在箱型冷却水道5-1上方,两种型式的冷却水道构成振动床体5-3的冷却工作面。
利用本发明装置,对高温冶金渣进行冷却的过程如下:高温液态冶金熔渣破碎过程:高温熔渣,由渣槽1输送到旋转的转杯中,液态冶金渣沿转速为200~2500转/分的转杯切向甩出,经过破碎、冷却形成直径小于10mm的冶金渣颗粒3;渣粒冷却过程:破碎后的冶金渣颗粒3,其表面在飞行过程中凝固,并撞到渣粒冷却收集器的冷却壁,在冷却壁内的水冷系统作用下进一步凝固降温,并沿冷却壁下滑到渣粒冷却收集器底部的排渣口处;振动输送过程: 凝固后的高温固态渣粒沿渣粒冷却收集器冷却壁滑下,落入振动输送床5的冷却水道上,在振动输送床5的作用下,边向前输送边降温,渣粒将被输送进入下一步的余热回收系统。
Claims (3)
1.一种熔态冶金渣粒化装置,包括转杯旋转系统、渣粒冷却收集器和振动输送床,转杯旋转系统设置在装置的正中位置,包括转杯和连接在转杯底部的旋转动力驱动电机,渣粒冷却收集器围绕布置在转杯旋转系统周围,其特征在于:所述渣粒冷却收集器下端的出口处下方两侧对称设置有振动输送床,振动输送床的振动床体上设有冷却水道。
2.根据权利要求1所述的熔态冶金渣粒化装置,其特征在于所述渣粒冷却收集器包括水冷保护罩、分渣板和渣粒挡板,各部分圆周均设有冷却壁,冷却壁由钢板和槽钢固定密封而成,钢板和槽钢之间形成的空间构成冷却水道,水冷保护罩设置在转杯旋转系统的驱动部分周围,渣粒挡板布置在水冷保护罩的外围,呈倒置的空心圆台状或正多边棱台状;分渣板呈等腰三角形斜坡状对称布置,分渣板设置在水冷保护罩和渣粒挡板之间,两侧分别与水冷保护罩、渣粒挡板形成排渣口,排渣口对准振动输送床的冷却水道。
3.根据权利要求1所述的熔态冶金渣粒化装置,其特征在于所述振动输送床包括振动电机、振动床体和冷却水道,振动电机与振动床体相连,设置在振动床体两侧,振动床体底部通过隔振弹簧支撑在安装地面上,振动床体上设有冷却水道,冷却水道包括三角形冷却水道和箱型冷却水道,箱型冷却水道设置在振动床体的振动面上,三角形冷却水道均匀间隔布置在箱型冷却水道上方,两种型式的冷却水道构成振动床体的冷却工作面。
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