CN109865476B - 高效处理大流量液态熔渣的多层离心粒化器 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了高效处理大流量液态熔渣的多层离心粒化器，包括粒化器主体、托盘(4)和转轴(5)，托盘(4)固定在转轴(5)的顶端；其特征在于：所述粒化器主体(1)固定在托盘(4)上；所述粒化器主体(1)由若干个沿高度方向层叠布置的粒化单元构成；所有粒化单元同轴布置；除最底层粒化单元外的其余粒化单元均设置为转杯结构，除最底层粒化单元外的其余粒化单元侧壁均开设有若干分流孔(3)；该分流孔(3)沿粒化器单元壁面周向均匀布置；本发明有效减小颗粒尺寸、抑制结渣，可广泛应用在钢铁冶金、余热回收、化工等领域。

Description

高效处理大流量液态熔渣的多层离心粒化器
技术领域
本发明涉及离心粒化器，具体涉及一种高效处理大流量液态熔渣的多层离心粒化器。
背景技术
采用离心粒化技术处理高温液态熔渣是最有发展前景的一种兼顾物料品质的高温液态熔渣余热回收方式。在离心力的作用下，高温液态熔渣将被粒化为细小液滴，液滴在冷却气流的作用下快速冷却凝固形成颗粒，并释放出大量的热量。在此过程中，由于颗粒冷却迅速，将形成高玻璃体含量的颗粒，可以作为水泥的添加料。同时得到的大量高温气体，可以用于余热锅炉产生蒸汽并带动汽轮机发电。高炉在炼铁过程中排渣量巨大，而单个粒化仓只能布置一台离心粒化器，其熔渣处理能力有限，往往需要多个粒化仓并联工作，这将占据大量的空间。现役的高炉附近的空间很有限，不能无限制的增加粒化仓的数量，因此亟待开发能够提高单个粒化器处理量的新型离心粒化器，以减少粒化仓的数量，从而减小粒化仓阵列的占地面积。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于提供一种高效处理大流量液态熔渣的多层离心粒化器。
为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是：一种高效处理大流量液态熔渣的多层离心粒化器，包括粒化器主体、托盘和转轴，托盘固定在转轴的顶端；其特征在于：所述粒化器主体固定在托盘上；所述粒化器主体由若干个沿高度方向层叠布置的粒化单元构成；所有粒化单元同轴布置；除外的其余粒化单元均设置为转杯结构，除最底层粒化单元外的其余粒化单元侧壁均开设有若干分流孔；该分流孔沿粒化器单元壁面周向均匀布置。
本发明在上层粒化单元的壁面设置分流孔能够对流体进行分流，通过分流孔的流体能够被导出至下层粒化单元内，在下层粒化单元上液膜继续铺展，部分流体再次通过分流孔被导出至再下层粒化单元；达到粒化单元边沿的液膜被破裂并形成液滴；未通过分流孔的流体仍然留在上层粒化单元内，沿着上层粒化单元内壁面铺展，运动到上层粒化单元边沿后破裂形成液滴。由此，实现了熔渣液流的分流，并实现了粒化颗粒飞行轨迹的分层。
根据本发明所述的高效处理大流量液态熔渣的多层离心粒化器的优选方案，每一层粒化单元的内壁面沿周向都设置有熔渣液膜阻挡结构；所述熔渣液膜阻挡结构位于分流孔的上部。熔渣液膜阻挡结构能增大液膜流动阻力，使液膜在粒化器表面分布更加均匀。
根据本发明所述的高效处理大流量液态熔渣的多层离心粒化器的优选方案，所述熔渣液膜阻挡结构由在粒化单元的内壁面沿周向设置的凹槽构成。
根据本发明所述的高效处理大流量液态熔渣的多层离心粒化器的优选方案，所述熔渣液膜阻挡结构由在粒化单元的内壁面沿周向设置的竖直面构成。
根据本发明所述的高效处理大流量液态熔渣的多层离心粒化器的优选方案，所述熔渣液膜阻挡结构由在粒化单元的内壁面沿周向设置的凸台构成。
根据本发明所述的高效处理大流量液态熔渣的多层离心粒化器的优选方案，每一层粒化单元的熔渣液膜阻挡结构设置有多个。
根据本发明所述的高效处理大流量液态熔渣的多层离心粒化器的优选方案，最底层粒化单元为转杯结构或者为平盘结构。
本发明所述的高效处理大流量液态熔渣的多层离心粒化器的有益效果是：本发明能够极大的增大单台离心粒化器的处理量，减小粒化器的数量，从而减小粒化仓阵列的占地面积，同时，由于多层排列的粒化器能使粒化颗粒更加分散，扩大了颗粒撞击粒化仓壁面的范围，将会减小颗粒之间相互碰撞粘结的概率。此外，由于多层粒化器增大了液膜的整体铺展面积，减薄了液膜的厚度，能够使粒化后得到的颗粒具有更小的直径；本发明有效减小颗粒尺寸、抑制结渣，可广泛应用在钢铁冶金、余热回收、化工等领域。
附图说明
图1是本发明高效处理大流量液态熔渣的多层离心粒化器的结构示意图。
图2是图1的剖视图。
图3是熔渣液膜阻挡结构6设置为凸台时的剖视图。
图4是粒化器主体1的结构示意图。
具体实施方式
下面结合试验例及具体实施方式对本发明作进一步的详细描述。但不应将此理解为本发明上述主题的范围仅限于以下的实施例，凡基于本发明内容所实现的技术均属于本发明的范围。
参见图1至图4，一种高效处理大流量液态熔渣的多层离心粒化器，包括粒化器主体1、托盘4和转轴5，托盘4固定在转轴5的顶端；所述粒化器主体1通过螺栓2固定在托盘4上；由转轴5驱动托盘4带动粒化器主体的旋转；所述粒化器主体1由若干个沿高度方向层叠布置的粒化单元构成；所有粒化单元同轴布置；每层粒化单元的直径可以根据需求进行调整，直径可以不等。除最底层粒化单元外的其余粒化单元均设置为转杯结构，内外面均为锥面，除最底层粒化单元外的其余粒化单元侧壁均开设有若干分流孔3；该分流孔3沿粒化器单元壁面周向均匀布置。分流孔3的孔高不低于5mm，其他尺寸以及具体数目应该根据具体的分流需求而设定；分流孔3的最底端与下层粒化单元的内壁面相连。
所有粒化单元通过粒化单元中心设置的螺栓7固定在一起，最底层的粒化单元通过外围的螺栓2固定于托盘4上，托盘4与转轴5通过销结构8固定在一起。
在具体实施例中，每一层粒化单元的内壁面沿周向都设置有熔渣液膜阻挡结构6；所述熔渣液膜阻挡结构6位于分流孔3的上部。
在具体实施例中，所述熔渣液膜阻挡结构6由在粒化单元的内壁面沿周向设置的凹槽构成。
在具体实施例中，参见图2，所述熔渣液膜阻挡结构6由在粒化单元的内壁面沿周向设置的竖直面6a构成。
在具体实施例中，参见图3，所述熔渣液膜阻挡结构6由在粒化单元的内壁面沿周向设置的凸台6b构成。
在具体实施例中，每一层粒化单元的熔渣液膜阻挡结构6设置有多个。
在具体实施例中，最底层粒化单元为转杯结构或者为平盘结构。
本发明的工作过程是：高温液态熔渣的液流由顶部中央注入最顶层粒化单元中，熔渣在离心力的作用下铺展为液膜并向外运动，当液膜运动到分流孔3处时，一部分液膜沿着分流孔3被引导入下层粒化单元内。粒化单元中没有流入下层粒化单元的熔渣继续沿着粒化单元的内壁面向外流动，当运动到粒化单元最外侧破裂形成细小液滴。被导出到下层粒化单元的熔渣在下层粒化单元的内壁面铺展为液膜并向外运动，当液膜运动到分流孔3处时，一部分液膜沿着分流孔3被引导入下层粒化单元内，实现了熔渣液流的分流，运动到粒化单元最外侧的液膜破裂形成细小液滴。由此，实现了粒化颗粒飞行轨迹的分层，抑制熔渣液滴撞击粒化仓壁面时发生结渣，并提高了粒化性能。此外，增大了单台粒化器处理量，减少了粒化仓的数量，大大的减小了粒化器阵列的占地面积。同时在粒化器上表面设置熔渣液膜阻挡结构，可以使熔渣液膜经过分流孔的分流之后铺展更加均匀，减薄液膜厚度，实现粒化性能的进一步提升。
以上所述仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种高效处理大流量液态熔渣的多层离心粒化器，包括粒化器主体（1）、托盘（4）和转轴（5），托盘（4）固定在转轴（5）的顶端；其特征在于：所述粒化器主体（1）固定在托盘（4）上；所述粒化器主体（1）由若干个沿高度方向层叠布置的粒化单元构成；所有粒化单元同轴布置；除最底层粒化单元外的其余粒化单元均设置为转杯结构，除最底层粒化单元外的其余粒化单元侧壁均开设有若干分流孔（3）；该分流孔（3）沿周向均匀布置；
在上层粒化单元的壁面设置分流孔能够对流体进行分流，通过分流孔的流体能够被导出至下层粒化单元内，在下层粒化单元上液膜继续铺展，部分流体再次通过分流孔被导出至再下层粒化单元；达到粒化单元边沿的液膜被破裂并形成液滴；未通过分流孔的流体仍然留在上层粒化单元内，沿着上层粒化单元内壁面铺展，运动到上层粒化单元边沿后破裂形成液滴；
每一层粒化单元的内壁面沿周向都设置有熔渣液膜阻挡结构（6）；所述熔渣液膜阻挡结构（6）位于分流孔（3）的上部；熔渣液膜阻挡结构能增大液膜流动阻力，使液膜在粒化器表面分布更加均匀；
所述熔渣液膜阻挡结构（6）由在粒化单元的内壁面沿周向设置的凹槽构成；或者所述熔渣液膜阻挡结构（6）由在粒化单元的内壁面沿周向设置的竖直面构成；或者所述熔渣液膜阻挡结构（6）由在粒化单元的内壁面沿周向设置的凸台构成。
2.根据权利要求1所述的高效处理大流量液态熔渣的多层离心粒化器，其特征在于：每一层粒化单元的熔渣液膜阻挡结构（6）设置有多个。
3.根据权利要求1所述的高效处理大流量液态熔渣的多层离心粒化器，其特征在于：最底层粒化单元为转杯结构或者为平盘结构。
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