CN106435061B - 一种具有自动清理功能的炉渣粒化系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种具有自动清理功能的炉渣粒化系统，该炉渣粒化系统包括渣槽、渣缝调节装置、粒化装置，渣槽底部具有开口，渣缝调节装置包括第一轧辊、第二轧辊，第一轧辊和第二轧辊之间留有间隙形成渣缝，渣缝位于渣槽底部开口的正下方，第一轧辊和/或第二轧辊能够在水平方向上移动，第一轧辊和第二轧辊沿炉渣来流方向旋转，第一轧辊和第二轧辊的转动方向相反；粒化装置设置在渣缝调节装置下方，粒化装置具有喷射出口，粒化装置的喷射出口朝向渣缝下方，粒化装置为高压喷射装置。本发明系统结构简单、体积小，对熔渣粒化时操作简单、可靠性高，粒化效果理想，实现了粒化过程中的自动清理，且大大降低了设备的投资和运行费用。

Description

一种具有自动清理功能的炉渣粒化系统

技术领域

本发明涉及高温炉渣粒化领域，具体涉及一种具有自动清理功能的炉渣粒化系统。

背景技术

冶金行业中高炉炼铁产生大量的高温液态炉渣，目前，处理炉渣主要采用水淬法，水淬法处理主要有底虑法、因巴法、图拉法、拉萨法、明特克法等，这种方法处理过程中需要消耗大量的水，且在处理过程中会产生大量H₂S和SO_x等有害气体，环境污染严重。目前已经出现的干法粒化比较有代表性的是风淬法和离心法，风淬法是用大功率造粒风机产生高速气流吹散、粒化液态高炉渣，动力消耗大、设备庞大复杂、占地面积大、投资和运行费用高，在液态高炉渣流量变化时，风速和风量不易协调。离心法是依靠转盘或转杯高速旋转产生的离心力将液态高炉渣粒化，粒化渣的粒径分布较均匀，但是在高温下高速旋转的粒化装置的可靠性较差，加之粒化效果对液态高炉渣的温度和流量变化较为敏感，仅靠调节转速效果并不理想。

由于炉渣具有粘结性，在处理过程中难免会粘结在设备上，现有的处理炉渣的装置里，在炉渣处理过程中无法实现自清洁。

发明内容

针对上述在炉渣处理上出现的问题，本发明提供一种具有自动清理功能的炉渣粒化系统。

一种具有自动清理功能的炉渣粒化系统，其特征在于，该炉渣粒化系统包括渣槽、渣缝调节装置、粒化装置；

所述渣槽底部具有开口；

所述渣缝调节装置包括第一轧辊、第二轧辊，所述第一轧辊和所述第二轧辊分别设置在所述渣槽底部，所述第一轧辊和所述第二轧辊之间留有间隙形成所述渣缝，所述渣缝位于所述渣槽底部开口的正下方，所述第一轧辊和/或所述第二轧辊能够在水平方向上移动，所述第一轧辊和所述第二轧辊的一侧分别设有驱动装置，所述第一轧辊和所述第二轧辊通过所述驱动装置沿炉渣来流方向旋转，所述第一轧辊和所述第二轧辊的转动方向相反；

所述粒化装置设置在所述渣缝调节装置下方，所述粒化装置具有喷射出口，所述粒化装置的喷射出口朝向所述渣缝下方，所述粒化装置为高压水或高压气体的喷射装置。

更进一步地，所述炉渣粒化系统还包括第一刮板和第二刮板；

所述第一刮板和所述第二刮板分别设置在所述第一轧辊和所述第二轧辊的下方，所述第一刮板和所述第二刮板的刮板顶端与所述第一轧辊和所述第二轧辊的间距可以调节。

更进一步地，所述渣槽包括渣槽直段和渣槽斜段，所述渣槽直段呈水平方向固定连接在所述渣槽斜段的底部，所述渣槽直段中间具有开口，所述渣槽斜段在水平方向上具有倾斜角度α。

更进一步地，所述倾斜角度α为30°＜α＜90°。

更进一步地，所述渣槽直段的端部可为圆弧。

更进一步地，所述粒化系统还包括导流机构，所述导流机构设置在所述渣槽斜段内侧壁上，位于来渣进口的下方，所述导流机构为倒扣的碗状结构。

更进一步地，所述粒化系统还包括清理渣缝的风管，所述清理渣缝的风管能够伸入所述渣槽内部设定位置处，所述清理渣缝的风管的出口正对所述渣缝，所述清理渣缝的风管的出口为渐缩结构，所述清理渣缝的风管的出口分布与所述渣缝形状相匹配。

更进一步地，所述清理渣缝的风管可以为一个或多个。

更进一步地，所述清理渣缝的风管的内部介质为空气和/或蒸汽。

更进一步地，所述粒化系统还包括液位监测装置和控制装置，所述液位监测装置设置在所述渣槽的侧壁上，所述液位监测装置将监测到的液位信号输送至所述控制装置，所述控制装置根据接收到的液位信号控制所述渣缝的宽度。

本发明的有益效果：

本发明结构简单、体积小，能根据来渣的流量大小实时调节渣缝的宽度和粒化装置的射流压力，矩形的渣缝以及可沿水平方向调节的轧辊进一步保证了进入粒化装置的渣幕薄厚均匀，同时把全部炉渣来流进行粒化，使粒化后炉渣颗粒大小均匀，粒化效率提高；刮板结构能够保证轧辊边缘的清洁；高温炉渣通过导流机构流入渣槽起到一个缓冲分流的作用，保证了形成渣幕前的渣流均匀分布、稳定流动，为均匀渣幕的形成提供良好的结构保证。采用本发明系统对炉渣粒化时操作简单、可靠性高，粒化效果理想，实现了粒化过程中的自动清理，且大大降低了设备的投资和运行成本。

附图说明

图1为本发明具有自动清理功能的炉渣粒化系统结构示意图；

图2为本发明具有自动清理功能的炉渣粒化系统俯视图。

附图中：

渣槽1、第一轧辊2、第二轧辊3、第一刮板4、第二刮板5、粒化装置6、渣槽直段7、渣槽斜段8、导流机构9、清理渣缝的风管10。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施例对本发明作进一步详述，以下实施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本发明的保护范围。

本实施例中一种具有自动清理功能的炉渣粒化系统，其可接收高温炉渣，并对炉渣进行粒化处理，处理后的炉渣能够对其二次利用。

如图1所示，该粒化系统包括渣槽1、第一轧辊2、第二轧辊3、第一刮板4、第二刮板5、粒化装置6。

渣槽1用于接收高温炉渣，渣槽1包括渣槽直段7和渣槽斜段8，渣槽直段7呈水平方向固定连接在渣槽斜段8的底部，渣槽直段7中间具有开口，渣槽直段7能够对炉渣下落进行缓冲，减少高温炉渣对渣槽1的冲击，延长渣槽1的使用寿命。渣槽直段7的端部可为圆弧，使得炉渣流向渣槽1的底部开口更为顺畅，减少炉渣的堆积。渣槽斜段8在水平方向上有一定的倾斜角度α，其中30°＜α＜90°，此范围内的倾斜角度利于来渣进入渣槽直段7中间开口。

第一轧辊2和第二轧辊3分别设置在渣槽直段7的底部，第一轧辊2和第二轧辊3之间留有间隙形成渣缝，渣缝位于渣槽直段7中间开口的正下方，来渣进入渣槽1内流向渣槽直段7中间开口，进入渣缝，通过渣缝形成渣幕，第一轧辊2和第二轧辊3分别可以在水平方向上移动，可根据来渣的流量大小调节第一轧辊2和第二轧辊3之间的距离，进而可以调节渣缝宽度，保证粒化渣幕的均匀性，把全部炉渣来流进行粒化。渣缝的形状为矩形(见图2)。

第一轧辊2和第二轧辊3的一侧分别设有驱动装置，第一轧辊2和第二轧辊3通过驱动装置沿炉渣来流方向旋转，两个轧辊的转动方向相反。第一轧辊2和第二轧辊3的旋转实现方式如：驱动装置包括轧辊转轴、转动轴承和电机，在第一轧辊2和第二轧辊3的端部分别安装轧辊转轴，轧辊转轴通过转动轴承与电机相连，利用电机带动轧辊转轴旋转，进而带动第一轧辊2和第二轧辊3转动。

第一刮板4和第二刮板5分别设置在第一轧辊2和第二轧辊3的下方，第一刮板4和第二刮板5能够分别调节其刮板顶端与第一轧辊2和第二轧辊3的间距，例如粒化系统还包括刮板转动轴、转动轴承和电机，将刮板安装在刮板转动轴上，刮板转动轴通过转动轴承与电机相连，通过电机带动刮板转动轴旋转，进而调节刮板的倾斜角度，使其刮板顶端接近或远离第一轧辊2和第二轧辊3的边缘，当刮板顶端接近轧辊边缘时，刮板能够将第一轧辊2和第二轧辊3上粘结的炉渣刮掉，保证第一轧辊2和第二轧辊3边缘的清洁，不粘结炉渣，将炉渣顺利导出渣槽1，不堵塞渣缝，形成稳定的渣幕；当刮板顶端远离轧辊边缘时，方便轧辊水平方向上的移动，也利于更换轧辊。

粒化装置6设置在第一刮板4的下方，粒化装置6为高压水或高压气体的喷射装置，粒化装置6具有喷射出口，粒化装置6的喷射出口朝向渣缝下方，来渣经渣缝落下后形成渣幕，高压水或高压气体经粒化装置6的喷射出口向渣幕喷射，在高压喷射下高温炉渣被粒化。

为使来渣流向底部开口时的渣流均匀，在渣槽斜段8内侧壁上还可设置导流机构9，其具有分流作用，导流机构9位于来渣进口的下方，导流机构9可沿渣缝长度方向设置，为倒扣的碗状结构，如可以为分流鼓包。导流机构9能够将来渣分流，使来渣流向渣槽1底部开口的渣流均匀分布。

该粒化系统还可设置清理渣缝的风管10，用来保证渣缝的清洁，清理渣缝的风管10能够伸入渣槽1内部设定位置处，清理渣缝的风管10的出口正对渣缝，清理渣缝的风管10的出口为渐缩结构，如锥形或扁嘴形，渐缩结构利于增大清理渣缝的风管10的出口处的压力，清理渣缝的风管10的出口分布与渣缝形状相匹配。清理渣缝的风管10可以为一个或多个，在图2中示出了多个清理渣缝的风管10中的一个风管口。

利用该粒化系统进行炉渣粒化时，炉渣落在导流机构9上，导流机构9将来渣分流，使渣流均匀的落入渣槽1内，流向渣槽直段7中间的开口，进入渣缝，第一轧辊2和第二轧辊3根据来渣流量的大小控制渣缝的宽度，当来渣量变大时，将第一轧辊2和第二轧辊3向两侧水平移动，使得渣缝宽度变大；当来渣量减小时，将第一轧辊2和第二轧辊3向中间水平移动，将渣缝宽度变小。在粒化过程中，第一轧辊2和第二轧辊3均按自己固有的旋转方向旋转，在旋转过程中，第一轧辊2和第二轧辊3边缘粘结的炉渣被第一刮板4和第二刮板5的刮板端部刮掉，落入渣缝中流向粒化装置，实现了渣缝的自动清理。在炉渣来流的整个过程中，通过调节第一轧辊2和第二轧辊3的水平距离使得轧辊不粘结炉渣，保证渣缝的通畅，保证形成状态较好的渣幕，同时保证了进入渣槽1的炉渣全部被粒化。在粒化过程中，粒化装置6的粒化射流压力随渣缝宽度的改变而改变，当渣缝宽度变大时，粒化装置6的粒化射流压力增大，当渣缝宽度变小时，粒化装置6的粒化射流压力降低。清理渣缝的风管10在来渣时一直有压缩空气吹入，保证渣缝的清洁，将炉渣顺利导出渣缝，不堵塞渣缝，形成稳定的渣幕，保证在炉渣来流的结束阶段使炉渣全部经渣槽1底部的开口流下，保证炉渣来流的连续性和稳定性。清理渣缝的风管10中的空气也可以换成蒸汽，也可以为空气和蒸汽的混合气体。

来渣的流量可以通过炉渣液位的高低进行判断，液位升高则来渣的流量变大，液位降低则来渣的流量变小。粒化系统可通过在渣槽1侧壁上设置液位监测装置监测炉渣液位，在粒化系统中同时设置控制装置。液位监测装置将监测到的液位信号输送至控制装置，控制装置根据液位信号调节第一轧辊2和第二轧辊3之间的距离，即调节渣缝宽度，以保证渣槽1内的液位保持在一定范围内，液位监测装置可为热电偶。

或者在另一实施例中，第一轧辊2固定，第二轧辊3可在水平方向上左右移动，通过第二轧辊3的移动调节第一轧辊2与第二轧辊3之间的距离，进而调节渣缝宽度，或者第一轧辊2可在水平方向上左右移动，第二轧辊3固定，通过第一轧辊2的移动调节第一轧辊2与第二轧辊3之间的距离，进而调节渣缝宽度。

本发明中的粒化系统均使用耐高温材料，并可全部或者部分置于高温炉膛内，确保被粒化后的炉渣落入炉膛内。

虽然上面结合本发明的优选实施例对本发明的原理进行了详细的描述，本领域技术人员应该理解，上述实施例仅仅是对本发明的示意性实现方式的解释，并非对本发明包含范围的限定。实施例中的细节并不构成对本发明范围的限制，在不背离本发明的精神和范围的情况下，任何基于本发明技术方案的等效变换、简单替换等显而易见的改变，均落在本发明保护范围之内。

Claims (9)

1.一种具有自动清理功能的炉渣粒化系统，其特征在于，该炉渣粒化系统包括渣槽(1)、渣缝调节装置、粒化装置(6)；

所述渣槽(1)底部具有开口；

所述渣缝调节装置包括第一轧辊(2)、第二轧辊(3)，所述第一轧辊(2)和所述第二轧辊(3)分别设置在所述渣槽(1)底部，所述第一轧辊(2)和所述第二轧辊(3)之间留有间隙形成所述渣缝，所述渣缝位于所述渣槽(1)底部开口的正下方，所述第一轧辊(2)和/或所述第二轧辊(3)能够在水平方向上移动，所述第一轧辊(2)和所述第二轧辊(3)的一侧分别设有驱动装置，所述第一轧辊(2)和所述第二轧辊(3)通过所述驱动装置沿炉渣来流方向旋转，所述第一轧辊(2)和所述第二轧辊(3)的转动方向相反；

所述粒化装置(6)设置在所述渣缝调节装置下方，所述粒化装置(6)具有喷射出口，所述粒化装置(6)的喷射出口朝向所述渣缝下方，所述粒化装置(6)为高压水或高压气体的喷射装置；

所述炉渣粒化系统还包括第一刮板(4)和第二刮板(5)；

所述第一刮板(4)和所述第二刮板(5)分别设置在所述第一轧辊(2)和所述第二轧辊(3)的下方，所述第一刮板(4)和所述第二刮板(5)的刮板顶端与所述第一轧辊(2)和所述第二轧辊(3)的间距可以调节。

2.根据权利要求1所述的具有自动清理功能的炉渣粒化系统，其特征在于，所述渣槽(1)包括渣槽直段(7)和渣槽斜段(8)，所述渣槽直段(7)呈水平方向固定连接在所述渣槽斜段(8)的底部，所述渣槽直段(7)中间具有开口，所述渣槽斜段(8)在水平方向上具有倾斜角度α。

3.根据权利要求2所述的具有自动清理功能的炉渣粒化系统，其特征在于，所述倾斜角度α为30°＜α＜90°。

4.根据权利要求2所述的具有自动清理功能的炉渣粒化系统，其特征在于，所述渣槽直段(7)的端部为圆弧。

5.根据权利要求2所述的具有自动清理功能的炉渣粒化系统，其特征在于，所述粒化系统还包括导流机构(9)，所述导流机构(9)设置在所述渣槽斜段(8)内侧壁上，位于来渣进口的下方，所述导流机构(9)为倒扣的碗状结构。

6.根据权利要求5所述的具有自动清理功能的炉渣粒化系统，其特征在于，所述粒化系统还包括清理渣缝的风管(10)，所述清理渣缝的风管(10)能够伸入所述渣槽(1)内部设定位置处，所述清理渣缝的风管(10)的出口正对所述渣缝，所述清理渣缝的风管(10)的出口为渐缩结构，所述清理渣缝的风管(10)的出口分布与所述渣缝形状相匹配。

7.根据权利要求6所述的具有自动清理功能的炉渣粒化系统，其特征在于，所述清理渣缝的风管(10)为一个或多个。

8.根据权利要求6所述的具有自动清理功能的炉渣粒化系统，其特征在于，所述清理渣缝的风管(10)的内部介质为空气和/或蒸汽。

9.根据权利要求6所述的具有自动清理功能的炉渣粒化系统，其特征在于，所述粒化系统还包括液位监测装置和控制装置，所述液位监测装置设置在所述渣槽(1)的侧壁上，所述液位监测装置将监测到的液位信号输送至所述控制装置，所述控制装置根据接收到的液位信号控制所述渣缝的宽度。