CN106435064A - 一种高温熔渣粒化系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种高温熔渣粒化系统，该粒化系统包括渣槽、渣缝调节装置、粒化装置和渣槽内衬，渣槽底部具有开口，渣缝调节装置紧贴设置在渣槽的底部，渣缝调节装置具有渣缝，渣缝位于渣槽底部开口正下方，渣缝的宽度能够调节，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，渣槽内衬位于渣槽内，与渣槽的形状相匹配，渣槽内衬底部具有与渣槽底部开口相应的开口。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，采用本发明的方案粒化效果理想，能确保熔渣粒化的连续性，且大大降低了设备的投资和运行费用。

Description

一种高温熔渣粒化系统

技术领域

本发明涉及高温炉渣粒化领域，具体涉及一种高温熔渣粒化系统。

背景技术

冶金行业中高炉炼铁产生大量的高温液态熔渣，目前，处理熔渣主要采用水淬法，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。

由于高炉熔渣在同一个高炉出渣口间歇性排渣，即一个出渣口一次排渣后经过大约2小时再次排渣，而现有的粒化系统清理耗时长，很难做到粒化的可持续性。

发明内容

针对上述在熔渣处理上出现的问题，本发明提供一种高温熔渣粒化系统。

一种高温熔渣粒化系统，其特征在于，该粒化系统包括渣槽、渣缝调节装置、粒化装置和渣槽内衬；

所述渣槽底部具有开口；

所述渣缝调节装置紧贴设置在所述渣槽的底部，所述渣缝调节装置具有渣缝，所述渣缝位于所述渣槽底部开口正下方，所述渣缝的宽度能够调节；

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喷射装置；

所述渣槽内衬位于所述渣槽内，与所述渣槽的形状相匹配，所述渣槽内衬底部具有与所述渣槽底部开口相应的开口。

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。

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内衬内侧壁上，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，所述渣槽内衬沿所述渣缝的长度方向做往复运动。

更进一步地，所述粒化系统还包括提升装置，所述提升装置包括横梁和驱动装置，所述横梁与所述渣槽上部固定连接，所述驱动装置安装在所述横梁上。

更进一步地，所述渣缝调节装置包括第一可移动调节砖、第二可移动调节砖和移动装置，所述第一可移动调节砖和所述第二可移动调节砖分别紧贴设置在所述渣槽底部，所述第一可移动调节砖和所述第二可移动调节砖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，所述移动装置设置在所述第一可移动调节砖和/或所述第二可移动调节砖的端部，所述第一可移动调节砖和所述第二可移动调节砖的端部形状与所述渣缝的形状相匹配。

更进一步地，所述渣缝的形状为中间窄两边宽的凹透镜形。

更进一步地，所述渣槽包括渣槽直段和渣槽斜段；

所述渣槽直段垂直固定连接在所述渣槽斜段顶端，所述渣槽斜段底部设有渣槽水平直段，所述渣槽水平直段中间具有开口，所述渣槽直段和所述渣槽斜段相接端点的水平方向与所述渣槽斜段具有倾斜角度α；

或者所述渣槽直段垂直固定连接在所述渣槽斜段底端，所述渣槽直段之间具有开口，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°。

本发明的有益效果：

本发明的粒化系统根据来渣流量自动调节渣缝宽度和粒化射流压力，并可通过提升装置在来渣结束后更换渣槽内衬，确保下次来渣时粒化工作的连续性；清理渣缝的风管能够使渣流顺利流出渣缝，避免了来渣堵塞渣缝的现象发生，降低了来渣的堵塞率；渣槽内衬的往复运动，使渣槽内的熔渣不粘结成块，保证熔渣下流的顺畅；凹透镜形状的渣缝、可移动的调节砖进一步保证了进入粒化装置的渣幕的薄厚均匀，使粒化后颗粒大小均匀，粒化效率提高；在高温熔渣进入渣槽时，渣槽斜段对来渣起到一个缓冲的作用，保证了形成渣幕前的渣流稳定，稳定的渣流为均匀渣幕的形成提供良好的结构保证；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，能确保熔渣粒化的连续性，且大大降低了设备的投资和运行成本。

附图说明

图1为本发明高温熔渣粒化系统结构一示意图；

图2为本发明高温熔渣粒化系统俯视图；

图3为本发明高温熔渣粒化系统结构二示意图。

附图中：

渣槽1、第一调节砖2、第二调节砖3、粒化装置4、渣槽直段5、渣槽斜段6、渣槽水平直段7、移动装置8、渣槽内衬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。

本实施例中一种高温熔渣粒化系统，其可接收高温熔渣，并对熔渣进行粒化处理，处理后的熔渣能够对其二次利用。

如图1所示，该粒化系统包括渣槽1、第一调节砖2、第二调节砖3、粒化装置4。

渣槽1包括渣槽直段5和渣槽斜段6，渣槽直段5垂直固定连接在渣槽斜段6顶端，为减缓来渣的冲击速度，渣槽斜段6底部还可设有渣槽水平直段7，渣槽水平直段7中间具有开口，渣槽水平直段7能够减少高温熔渣对渣槽1的磨损，进而延长渣槽1的使用寿命，渣槽直段5和渣槽斜段6相接端点的水平方向与渣槽斜段6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底部开口。

第一调节砖2和第二调节砖3分别紧贴设置在渣槽水平直段7的底部，第一调节砖2和第二调节砖3之间留有间隙形成渣缝，渣缝位于渣槽水平直段7底部开口的正下方，第一调节砖2和第二调节砖3的端部分别设有一个移动装置8，移动装置8能够驱动第一调节砖2或第二调节砖3在水平方向上移动，即利用移动装置8可以调节第一调节砖2和第二调节砖3之间的距离，进而可以调节渣缝宽度。来渣通过渣缝后形成渣幕，因来渣进入渣槽1时，在渣槽1中间流量较大，两端流量较小，本例中渣缝的形状采用中间窄两边宽的凹透镜形(见图2)，利于将来渣向两边分流，保证通过渣缝后的渣幕厚度均匀。第一调节砖2和第二调节砖3的端部形状与渣缝的形状相匹配。

粒化装置4设置在第一调节砖2的下方，粒化装置4为高压水或高压气体的喷射装置，粒化装置4具有喷射出口，粒化装置4的喷射出口朝向渣缝下方，高压水或高压气体经粒化装置4的喷射出口向渣幕喷射，在高压喷射下高温熔渣被粒化。

为使渣槽1内的熔渣不粘结成块，保证熔渣下流的顺畅，在渣槽1内可以设置渣槽内衬9，渣槽内衬9能够在渣缝的长度方向上做往复运动。渣槽内衬9与渣槽1的形状相匹配，渣槽内衬9的尺寸小于渣槽1的尺寸，渣槽内衬9也相应包括直段、斜段和水平段，渣槽内衬9的水平段中间具有与渣槽1底部开口相同的开口。

为实现渣槽内衬9的往复运动，可将渣槽内衬9吊装在渣槽1内，可通过在渣槽内衬9的两侧安装吊耳，通过吊耳与驱动装置连接，实现吊装，如驱动装置包括连接装置、丝杠和电机，连接装置可为钢棒或钢丝绳，如通过钢棒或钢丝绳将吊耳与丝杠连接，在吊耳上方设有钢棒或钢丝绳的防辐射套管，钢棒或钢丝绳穿过防辐射套管与吊耳连接，防辐射套管可阻隔高温辐射，延长钢棒或钢丝绳的使用寿命，通过驱动电机的正反转运动带动与之相连接的丝杠左右运动，丝杠带动与之相连的钢棒或钢丝绳，最终带动渣槽内衬9做往复运动。为增强渣槽内衬9的往复运动效果，可根据渣槽1内炉渣的流量大小调整电机正反转运动的频率进而改变渣槽内衬9往复运动的频率。为保证渣槽内衬9在往复运动中的稳定性，可采用四根钢棒或钢丝绳，两根丝杠的结构，即沿渣缝的长度方向，一根丝杠与两根同侧的钢棒或钢丝绳固定连接，两根丝杠同步做往复运动。

由于高炉熔渣在同一个高炉出渣口间歇性排渣，即一个出渣口一次排渣后经过大约2小时再次排渣，残留在渣槽1内的熔渣在2个小时之内未完全冷却，不能清理，而使其冷却并清理需要更长的时间，在本例中还可将渣槽内衬9由渣槽1内取出进行替换，如通过提升装置，在熔渣来流结束后，将渣槽内衬9提起，更换另一新的渣槽内衬9，保证了熔渣来流的可持续性。提升装置包括横梁和驱动装置，横梁与渣槽1上部固定连接，驱动装置安装在横梁上，依靠驱动装置将渣槽内衬9和往复运动装置一起提升。

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。

利用该高温熔渣粒化系统进行熔渣粒化，在熔渣来流时，渣槽内衬9接收熔渣，渣槽内衬9沿渣缝的长度方向做往复运动，来渣流向渣槽内衬9的水平段的中间开口，通过渣槽水平段7中间的开口，进入渣缝，第一调节砖2和第二调节砖3根据来渣的流量大小控制渣缝的宽度，当来渣量变大时，将第一调节砖2和第二调节砖3向两侧移动，使得渣缝宽度变大；当来渣量减小时，将第一调节砖2和第二调节砖3向中间移动，将渣缝宽度变小。通过第一调节砖2和第二调节砖3的左右调节保证形成状态很好的渣幕，同时保证了进入渣槽1的高温熔渣全部被粒化。在粒化过程中，粒化装置4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4的粒化射流压力增大，当渣缝宽度变小时，粒化装置4的粒化射流压力降低。清理渣缝的风管10在来渣时一直有空气吹入，保证渣缝的清洁，将熔渣顺利导出渣缝，不堵塞渣缝，形成稳定的渣幕。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。当粒化结束时，利用提升装置将渣槽内衬9提出渣槽1内，更换成新的渣槽内衬9，以备下次炉渣来流进行炉渣粒化工作，换出的渣槽内衬9待冷却后再进行清理。

来渣的流量可以通过熔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熔渣液位，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调节砖2和第二调节砖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，为使来渣进入渣缝前的渣流均匀分布，在本例中还可在渣槽内衬9的直段的内侧设置导流机构，导流机构位于来渣进口的下方，导流机构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。导流机构具有分流作用，用于对来渣进行分流。

或者在另一实施例中渣槽直段5与渣槽斜段6上下位置互换，如图3所示，渣槽直段5垂直固定连接在渣槽斜段6底端，渣槽斜段6在水平方向上具有一定倾斜角度α，其中30°＜α＜90°，渣槽直段5之间具有开口，渣槽内衬9的形状与渣槽1的形状相匹配，渣槽内衬9也相应具有直段和斜段，渣槽内衬9的直段之间具有开口。第一调节砖2和第二调节砖3分别紧贴设置在渣槽直段5的底部，第一调节砖2和第二调节砖3之间留有间隙形成渣缝，渣缝位于渣槽直段5的底部开口正下方。

或者在另一实施例中，第一调节砖2固定，第二调节砖3可利用移动装置8移动，通过第二调节砖3的移动调节第一调节砖2与第二调节砖3之间的距离，进而调节渣缝宽度，或者第一调节砖2可利用移动装置8移动，第二调节砖3固定，通过第一调节砖2的移动调节第一调节砖2与第二调节砖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，确保被粒化后的熔渣落入炉膛内。

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 (10)

1.一种高温熔渣粒化系统，其特征在于，该粒化系统包括渣槽(1)、渣缝调节装置、粒化装置(4)和渣槽内衬(9)；

所述渣槽(1)底部具有开口；

所述渣缝调节装置紧贴设置在所述渣槽(1)的底部，所述渣缝调节装置具有渣缝，所述渣缝位于所述渣槽(1)底部开口正下方，所述渣缝的宽度能够调节；

所述粒化装置(4)设置在所述渣缝调节装置下方，所述粒化装置(4)具有喷射出口，所述粒化装置(4)的喷射出口朝向所述渣缝下方，所述粒化装置(4)为高压喷射装置；

所述渣槽内衬(9)位于所述渣槽(1)内，与所述渣槽(1)的形状相匹配，所述渣槽内衬(9)底部具有与所述渣槽(1)底部开口相应的开口。

2.根据权利要求1所述的高温熔渣粒化系统，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。

3.根据权利要求2所述的高温熔渣粒化系统，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。

4.根据权利要求1或2所述的高温熔渣粒化系统，其特征在于，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内衬(9)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。

5.根据权利要求4所述的高温熔渣粒化系统，其特征在于，所述渣槽内衬(9)沿所述渣缝的长度方向做往复运动。

6.根据权利要求5所述的高温熔渣粒化系统，其特征在于，所述粒化系统还包括提升装置，所述提升装置包括横梁和驱动装置，所述横梁与所述渣槽(1)上部固定连接，所述驱动装置安装在所述横梁上。

7.根据权利要求1所述的高温熔渣粒化系统，其特征在于，所述渣缝调节装置包括第一可移动调节砖(2)、第二可移动调节砖(3)和移动装置(8)，所述第一可移动调节砖(2)和所述第二可移动调节砖(3)分别紧贴设置在所述渣槽(1)底部，所述第一可移动调节砖(2)和所述第二可移动调节砖(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，所述移动装置(8)设置在所述第一可移动调节砖(2)和/或所述第二可移动调节砖(3)的端部，所述第一可移动调节砖(2)和所述第二可移动调节砖(3)的端部形状与所述渣缝的形状相匹配。

8.根据权利要求1所述的高温熔渣粒化系统，其特征在于，所述渣缝的形状为中间窄两边宽的凹透镜形。

9.根据权利要求1所述的高温熔渣粒化系统，其特征在于，所述渣槽(1)包括渣槽直段(5)和渣槽斜段(6)；

所述渣槽直段(5)垂直固定连接在所述渣槽斜段(6)顶端，所述渣槽斜段(6)底部设有渣槽水平直段(7)，所述渣槽水平直段(7)中间具有开口，所述渣槽直段(5)和所述渣槽斜段(6)相接端点的水平方向与所述渣槽斜段(6)具有倾斜角度α；

或者所述渣槽直段(5)垂直固定连接在所述渣槽斜段(6)底端，所述渣槽直段(5)之间具有开口，所述渣槽斜段(6)在水平方向上具有倾斜角度α。

10.根据权利要求9所述的高温熔渣粒化系统，其特征在于，所述倾斜角度α为30°＜α＜90°。