CN102492793B - 熔态冶金渣粒化装置 - Google Patents

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

熔态冶金渣粒化装置

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 (1)

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；

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。

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