CN113814050B - 冶炼熔渣粒化装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种冶炼熔渣粒化装置，包括：箱体，箱体具有粒化腔和输入口，输入口和粒化腔连通，输入口处用于沿预设的输送方向输入物料；第一粒化轮，可转动地设置在粒化腔内，第一粒化轮位于输入口的下方，且第一粒化轮的轴线相对于输入口位于输送方向的前方；第二粒化轮，可转动地设置在粒化腔内，第二粒化轮位于第一粒化轮的下方，且第二粒化轮的轴线相对于第一粒化轮的轴线位于输送方向的前方，第二粒化轮用于接收第一粒化轮落下的物料；喷淋部，喷淋部设置在粒化腔内，以对粒化腔中的物料进行冷却。通过本发明提供的技术方案，可以在简化装置结构的同时提高物料粒化效率和粒化效果。

Description

冶炼熔渣粒化装置

技术领域

本发明涉及物料处理技术领域，具体而言，涉及一种冶炼熔渣粒化装置。

背景技术

目前，随着我国经济的快速发展和现代化建设的需要，各种金属产量日益增多，冶炼物料水淬粒化法作为提高物料处理效率、固渣粒化性能和产业应用领域的有效方法之一，已逐渐受到重视。其基本原理是将液态熔渣直接倒入水池或通过喷水冷却方式，实现熔渣快速冷却凝固，以在固渣中保留高温状态时的玻璃体结构，提高固渣潜在活性，提高在水泥、混凝土、水泥制品等建材领域的应用量。同时，更为主要的是，该种处理方法工艺简单，熔渣既可实现快速降温，核心设备占地小，运行能耗和成本低，同时还不会对冶金主生产流程产生大的影响，是冶炼企业常用的熔渣处理方式。

但现有技术中的熔渣粒化装置或熔渣粒化方法仍存在粒化效率低、粒化效果差以及装置结构复杂的问题。

发明内容

本发明提供了一种冶炼熔渣粒化装置，以在简化装置结构的同时提高物料粒化效率和粒化效果。

为了实现上述目的，本发明提供了一种冶炼熔渣粒化装置，包括：箱体，箱体具有粒化腔和输入口，输入口和粒化腔连通，输入口处用于沿预设的输送方向输入物料；第一粒化轮，可转动地设置在粒化腔内，第一粒化轮位于输入口的下方，且第一粒化轮的轴线相对于输入口位于输送方向的前方；第二粒化轮，可转动地设置在粒化腔内，第二粒化轮位于第一粒化轮的下方，且第二粒化轮的轴线相对于第一粒化轮的轴线位于输送方向的前方，第二粒化轮用于接收第一粒化轮落下的物料；喷淋部，喷淋部设置在粒化腔内，以对粒化腔中的物料进行冷却。

进一步地，第二粒化轮的转动方向和第一粒化轮的转动方向相同，第一粒化轮的径向尺寸小于第二粒化轮的径向尺寸，第一粒化轮的轴向尺寸小于第二粒化轮的轴向尺寸，第一粒化轮的转速大于或等于第二粒化轮的转速。

进一步地，喷淋部包括第一喷淋部、第二喷淋部和第三喷淋部，第二喷淋部和第三喷淋部均设置在粒化腔的侧壁上，第一喷淋部设置在粒化腔的顶壁上。

进一步地，箱体包括主体和安装部，安装部位于主体的腔体的顶部，安装部和主体之间形成的腔体为粒化腔，第一喷淋部设置在安装部朝向粒化腔的一侧，第二喷淋部的多个喷嘴分布在主体的两个相对设置的内侧壁上，第三喷淋部的多个喷嘴分布在主体的两个相对设置的内侧壁上。

进一步地，安装部具有多个间隔设置的倾斜面，倾斜面的倾斜方向和输送方向相同，第一喷淋部的多个喷嘴分布在多个倾斜面上，第一喷淋部的多个喷嘴的喷淋方向垂直于倾斜面，以喷淋经过第一粒化轮和第二粒化轮的物料。

进一步地，第二喷淋部的多个喷嘴设置在第一水平面上，第三喷淋部的多个喷嘴设置在第二水平面上；第二粒化轮的轴线位于第一水平面内，第二水平面位于第一粒化轮和第二粒化轮之间。

进一步地，第二喷淋部的多个喷嘴的轴线和水平面之间均具有夹角，第二喷淋部的多个喷嘴的喷淋方向朝向斜上方设置；第三喷淋部的多个喷嘴和第二喷淋部的多个喷嘴平行设置。

进一步地，第一粒化轮包括第一转轴和多个叶片，多个叶片分布在第一转轴的周向上；第二粒化轮包括第二转轴和多个叶片，多个叶片分布在第二转轴的周向上。

进一步地，箱体包括主体和安装部，安装部位于主体的腔体的顶部，安装部和主体之间形成的腔体为粒化腔，安装部具有集汽腔，安装部的侧壁上具有多个排汽孔，多个排汽孔将集汽腔和粒化腔连通，冶炼熔渣粒化装置还包括排汽管，排汽管和集汽腔连通。

进一步地，冶炼熔渣粒化装置还包括落料仓和输送部，落料仓的底部具有可开闭的输出口，落料仓与箱体连接，输送部位于输出口的下方。

应用本发明的技术方案，提供了一种冶炼熔渣粒化装置，包括：箱体，箱体具有粒化腔和输入口，输入口和粒化腔连通，输入口处用于沿预设的输送方向输入物料；第一粒化轮，可转动地设置在粒化腔内，第一粒化轮位于输入口的下方，且第一粒化轮的轴线相对于输入口位于输送方向的前方；第二粒化轮，可转动地设置在粒化腔内，第二粒化轮位于第一粒化轮的下方，且第二粒化轮的轴线相对于第一粒化轮的轴线位于输送方向的前方，第二粒化轮用于接收第一粒化轮落下的物料；喷淋部，喷淋部设置在粒化腔内，以对粒化腔中的物料进行冷却。在本方案中，物料包括熔渣和熔渣冷却后形成的固渣两种状态，熔渣在从输入口进入粒化腔后，经过喷淋部的快速降温形成固渣，通过第一粒化轮对冷却粒化后的固渣进行冲击，将固渣打散，再通过第二粒化轮对第一粒化轮冲击后的大量固渣进行进一步粉碎处理，将大量的固渣进一步粉碎成大量的粒径小且相近的固渣，防止固渣的粒径过大以及由于固渣粒径过大导致固渣内部无法冷却的情况，提高了物料粒化效果和物料粒化效率，而且该方案结构简单，制造成本和维护成本低，占地面积小。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1示出了本发明的实施例提供的冶炼粒化装置的结构示意图；

图2示出了图1的冶炼粒化装置的侧视图；

图3示出了图1的冶炼粒化装置的俯视图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

10、箱体；11、粒化腔；12、输入口；13、主体；14、安装部；15、输入通道；20、第一粒化轮；21、第一转轴；22、第一叶片；30、第二粒化轮；31、第二转轴；32、第二叶片；41、第一喷淋部；42、第二喷淋部；43、第三喷淋部；51、第一水平面；52、第二水平面；60、排汽管；70、落料仓；71、输出口；80、输送部。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1至图3所示，本发明的实施例提供了一种冶炼熔渣粒化装置，包括：箱体10，箱体10具有粒化腔11和输入口12，输入口12和粒化腔11连通，输入口12处用于沿预设的输送方向输入物料；第一粒化轮20，可转动地设置在粒化腔11内，第一粒化轮20位于输入口12的下方，且第一粒化轮20的轴线相对于输入口12位于输送方向的前方；第二粒化轮30，可转动地设置在粒化腔11内，第二粒化轮30位于第一粒化轮20的下方，且第二粒化轮30的轴线相对于第一粒化轮20的轴线位于输送方向的前方，第二粒化轮30用于接收第一粒化轮20落下的物料；喷淋部，喷淋部设置在粒化腔11内，以对粒化腔11中的物料进行冷却。

在本实施例中，物料包括熔渣和熔渣冷却后形成的固渣两种状态，熔渣在从输入口12进入粒化腔11后，经过喷淋部的快速降温形成固渣，通过第一粒化轮20对冷却粒化后的固渣进行冲击，将固渣打散，再通过第二粒化轮30对第一粒化轮20冲击后的大量固渣进行进一步粉碎处理，将大量的固渣进一步粉碎成大量的粒径小且相近的固渣，防止固渣的粒径过大以及由于固渣粒径过大导致固渣内部无法冷却的情况，提高了物料粒化效果和物料粒化效率，而且该方案结构简单，制造成本和维护成本低，占地面积小。

具体地，冶炼熔渣粒化装置还具有输入通道15，输入通道15与输入口12连通，以对进入输入口12的物料进行导向和集中运输。箱体10的上部具有相互连接的竖直侧壁和水平侧壁，竖直侧壁位于水平侧壁的上方，输入口12位于竖直侧壁和/或水平侧壁上，水平侧壁对输入通道15的下端进行支撑。

进一步地，第二粒化轮30的转动方向和第一粒化轮20的转动方向相同，第一粒化轮20的径向尺寸小于第二粒化轮30的径向尺寸，第一粒化轮20的轴向尺寸小于第二粒化轮30的轴向尺寸，第一粒化轮20的转速大于或等于第二粒化轮30的转速。

在本实施例中，第一粒化轮20先将熔渣冷却后的固渣打散，第二粒化轮30则是进一步将第一粒化轮20位置形成的大量固渣进行进一步粉碎处理。第二粒化轮30的整体尺寸大于第一粒化轮20，以保证第二粒化轮30能够接收到从第一粒化轮20落下的大量固渣，并对大量固渣进行进一步粉碎处理。第一粒化轮20的转速大于或等于第二粒化轮30的转速，以保证第一粒化轮20转动的冲击足够将熔渣冷却形成的固渣打散，保证粒化装置的可靠性。

具体地，物料从输入通道15流入粒化腔11，当熔渣沿预设的输送方向流入后，在粒化腔11内的喷淋部以及第一粒化轮20的快速转动的冲击下被迅速打散形成大量固渣，为了防止固渣表面硬化导致颗粒粒径过大，或因固渣粒径过大而导致固渣内部的冷却不足的情况，通过第一粒化轮20冲击形成固渣会再经过第二粒化轮30，在第二粒化轮30的快速转动的冲击下被进一步破碎处理，通过将较大的固渣破碎成多个小粒径的固渣，有效地释放固渣内部余热，保证固渣的稳定性和冷却的可靠性，同时，第一粒化轮20和第二粒化轮30的转动造成的机械冲击还能够快速打散物料表面的水蒸气，促进喷淋部进一步接触物料为其降温，进一步提高粒化效率。

具体地，由于第一粒化轮20接触的物料的温度更高，故第一粒化轮20的材质要优于第二粒化轮30。第一粒化轮20和第二粒化轮30的转动方向如图1所示，均沿预设的物料输送方向转动。

进一步地，喷淋部包括第一喷淋部41、第二喷淋部42和第三喷淋部43，第二喷淋部42和第三喷淋部43均设置在粒化腔11的侧壁上，第一喷淋部41设置在粒化腔11的顶壁上。

这样设置，通过第一喷淋部41、第二喷淋部42和第三喷淋部43三个喷淋部进行喷淋，保证了物料能够受到快速和充分的冷却，提高了粒化效率和粒化效果。

具体地，喷淋部采用高压多股射流方式设计，在物料下落后的各个方向形成多点强喷水处理。这样设置，增加物料和冷却水的接触面积，而且还能够冲破物料表面形成的高温水雾，强化物料冷却作用，还对粒化轮有降温、冷却的保护作用。

具体地，箱体10包括主体13和安装部14，安装部14位于主体13的腔体的顶部，安装部14和主体13之间形成的腔体为粒化腔11，第一喷淋部41设置在安装部14朝向粒化腔11的一侧，第二喷淋部42的多个喷嘴分布在主体13的两个相对设置的内侧壁上，第三喷淋部43的多个喷嘴分布在主体13的两个相对设置的内侧壁上。这样设置，通过设置第一喷淋部41、第二喷淋部42和第三喷淋部43将粒化腔11包覆在内，以对粒化腔11内的物料进行充分的冷却，提高装置的粒化效率。

具体地，第一喷淋部41、第二喷淋部42和第三喷淋部43将粒化腔11内的第一粒化轮20和第二粒化轮30包覆，以对经过第一粒化轮20和第二粒化轮处理后的物料充分冷却。

如图1所示，安装部14具有多个间隔设置的倾斜面，倾斜面的倾斜方向和输送方向相同，第一喷淋部41的多个喷嘴分布在多个倾斜面上，第一喷淋部41的多个喷嘴的喷淋方向垂直于倾斜面，以喷淋经过第一粒化轮20和第二粒化轮30的物料。

在本实施例中，第一喷淋部41上的多个喷嘴垂直于倾斜面设置，即第一喷淋部41上的多个喷嘴朝向第一粒化轮20和第二粒化轮30设置，这样设置，能够保证熔渣和固渣能够受到充分快速的冷却作用，提高装置的粒化效率。

如图1所示，第二喷淋部42的多个喷嘴设置在第一水平面51上，第三喷淋部43的多个喷嘴设置在第二水平面52上；第二粒化轮30的轴线位于第一水平面51内，第二水平面52位于第一粒化轮20和第二粒化轮30之间。

在本实施例中，通过设置第二喷淋部42和第三喷淋部43，增大了对第一粒化轮20和第二粒化轮30的喷淋面积，提高了喷淋效果，使经过第一粒化轮20和第二粒化轮30处理的物料能够充分冷却，提高了装置的粒化效率。

如图2所示，第二喷淋部42的多个喷嘴的轴线和水平面之间均具有夹角，第二喷淋部42的多个喷嘴的喷淋方向朝向斜上方设置；第三喷淋部43的多个喷嘴和第二喷淋部42的多个喷嘴平行设置。

在本实施例中，对第二喷淋部42的多个喷嘴和第三喷淋部43的多个喷嘴朝向的角度进行设置，使第二喷淋部42的多个喷嘴和第三喷淋部43的多个喷嘴均朝向第一粒化轮20和/或第二粒化轮30方向设置，保证经过第一粒化轮20和第二粒化轮30处理的物料能够受到快速且充分的冷却，进一步提高了装置的粒化效率和粒化效果。

具体地，第一粒化轮20包括第一转轴21和多个第一叶片22，多个第一叶片22分布在第一转轴21的周向上；第二粒化轮30包括第二转轴31和多个第二叶片32，多个第二叶片32分布在第二转轴31的周向上。

在本实施例中，第一粒化轮20通过第一转轴21带动多个第一叶片22快速转动，通过多个第一叶片22将物料打散，第二粒化轮30通过第二转轴31带动多个第二叶片32快速转动，通过多个第二叶片32将物料打散。这样设置，第一粒化轮20和第二粒化轮30装置简单，制造成本低的同时也能保证装置的粒化效率，降低了加工成本。

进一步地，箱体10包括主体13和安装部14，安装部14位于主体13的腔体的顶部，安装部14和主体13之间形成的腔体为粒化腔11，安装部14具有集汽腔，安装部14的侧壁上具有多个排汽孔，多个排汽孔将集汽腔和粒化腔11连通，冶炼熔渣粒化装置还包括排汽管60，排汽管60和集汽腔连通。

在本实施例中，物料在粒化和冷却的过程中，会产生大量热蒸汽，通过多个排汽孔将粒化腔11内的蒸汽从粒化腔11排进集汽腔中，并最终通过与集汽腔连通的排汽管60将蒸汽排出。这样设置，防止了粒化腔11内蒸汽量过高而导致冷却不彻底或蒸汽无法排出导致粒化腔11内无法正常粒化的情况，保证了冶炼熔渣粒化装置的可靠性。

具体地，物料中的熔渣在粒化和冷却的过程中，会产生大量热蒸汽，蒸汽会在粒化腔11中，通过安装部14的侧壁上的多个排汽孔，可将蒸汽从粒化腔11排进集汽腔中，最终通过与集汽腔连通的排汽管60将蒸汽排出。

如图1所示，冶炼熔渣粒化装置还包括落料仓70和输送部80，落料仓70的底部具有可开闭的输出口71，落料仓70与箱体10连接，输送部80位于输出口71的下方。

在本实施例中，落料仓70用来接收被第一粒化轮20和第二粒化轮30打散的固渣，并通过落料仓70下端的输出口71将固渣输送到输送部80上，防止固渣落料堆积导致装置不能正常运行。

具体地，在喷淋部的喷淋过程中会有少量流体随着固渣排至落料仓70，但这部分少量流体会依靠固渣自身内部余热将剩余水分蒸干，可实现最终从落料仓70排除的固渣为干态，含水量低于5%。

具体地，落料仓70内的固渣累计到一定程度后，落料仓70底部的输出口71的开关打开，将落料仓70内的固渣全部输送至输送部80上，防止固渣在落料仓70内发生大量堆积的情况。

本发明涉及高温熔渣处理和资源化综合利用领域，可应用于钢铁、有色、火电、铸造等行业生产中所产生的高温熔渣的粒化急冷处理。通过高速旋转的粒化轮和高/低压多股射流喷水冷却，实现高温熔渣在机械式和水冲击下的双重粒化作用，具有粒化速度快，运行能耗低，降温快，用水量少，固渣玻璃化程度高，粒度均匀等特点。通过控制合适的粒化轮转速、喷水量、喷水角度等工艺参数，可实现粒化后的固渣依靠自身余热进行烘干，减少固渣资源应用前的干燥工艺。粒化后的固渣玻璃化程度高，潜在活性高，不仅可用于水泥、混凝土等水化胶凝建材领域，还可作为陶瓷、微晶玻璃等高附加值材料生产原料，具有广阔的应用前景。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。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 (6)

1.一种冶炼熔渣粒化装置，其特征在于，包括：

箱体（10），所述箱体（10）具有粒化腔（11）和输入口（12），所述输入口（12）和所述粒化腔（11）连通，所述输入口（12）处用于沿预设的输送方向输入物料；

第一粒化轮（20），可转动地设置在所述粒化腔（11）内，所述第一粒化轮（20）位于所述输入口（12）的下方，且所述第一粒化轮（20）的轴线相对于所述输入口（12）位于所述输送方向的前方；

第二粒化轮（30），可转动地设置在所述粒化腔（11）内，所述第二粒化轮（30）位于所述第一粒化轮（20）的下方，且所述第二粒化轮（30）的轴线相对于所述第一粒化轮（20）的轴线位于所述输送方向的前方，所述第二粒化轮（30）用于接收所述第一粒化轮（20）落下的物料；

喷淋部，所述喷淋部设置在所述粒化腔（11）内，以对所述粒化腔（11）中的物料进行冷却；

所述第二粒化轮（30）的转动方向和所述第一粒化轮（20）的转动方向相同，所述第一粒化轮（20）的径向尺寸小于所述第二粒化轮（30）的径向尺寸，所述第一粒化轮（20）的轴向尺寸小于所述第二粒化轮（30）的轴向尺寸，所述第一粒化轮（20）的转速大于或等于所述第二粒化轮（30）的转速；

所述喷淋部包括第一喷淋部（41）、第二喷淋部（42）和第三喷淋部（43），所述第二喷淋部（42）和所述第三喷淋部（43）均设置在所述粒化腔（11）的侧壁上，所述第一喷淋部（41）设置在所述粒化腔（11）的顶壁上；

所述箱体（10）包括主体（13）和安装部（14），所述安装部（14）位于所述主体（13）的腔体的顶部，所述安装部（14）和所述主体（13）之间形成的腔体为粒化腔（11），所述第一喷淋部（41）设置在所述安装部（14）朝向所述粒化腔（11）的一侧，所述第二喷淋部（42）的多个喷嘴分布在所述主体（13）的两个相对设置的内侧壁上，所述第三喷淋部（43）的多个喷嘴分布在所述主体（13）的两个相对设置的内侧壁上；

所述安装部（14）具有多个间隔设置的倾斜面，所述倾斜面的倾斜方向和所述输送方向相同，所述第一喷淋部（41）的多个喷嘴分布在多个所述倾斜面上，所述第一喷淋部（41）的多个喷嘴的喷淋方向垂直于所述倾斜面，以喷淋经过所述第一粒化轮（20）和所述第二粒化轮（30）的物料。

2.根据权利要求1所述的冶炼熔渣粒化装置，其特征在于，

所述第二喷淋部（42）的多个喷嘴设置在第一水平面（51）上，所述第三喷淋部（43）的多个喷嘴设置在第二水平面（52）上；所述第二粒化轮（30）的轴线位于所述第一水平面（51）内，所述第二水平面（52）位于所述第一粒化轮（20）和所述第二粒化轮（30）之间。

3.根据权利要求1所述的冶炼熔渣粒化装置，其特征在于，

所述第二喷淋部（42）的多个喷嘴的轴线和水平面之间均具有夹角，所述第二喷淋部（42）的多个喷嘴的喷淋方向朝向斜上方设置；所述第三喷淋部（43）的多个喷嘴和所述第二喷淋部（42）的多个喷嘴平行设置。

4.根据权利要求1所述的冶炼熔渣粒化装置，其特征在于，

所述第一粒化轮（20）包括第一转轴（21）和多个第一叶片（22），多个所述第一叶片（22）分布在所述第一转轴（21）的周向上；所述第二粒化轮（30）包括第二转轴（31）和多个第二叶片（32），多个所述第二叶片（32）分布在所述第二转轴（31）的周向上。

5.根据权利要求1所述的冶炼熔渣粒化装置，其特征在于，

所述箱体（10）包括主体（13）和安装部（14），所述安装部（14）位于所述主体（13）的腔体的顶部，所述安装部（14）和所述主体（13）之间形成的腔体为粒化腔（11），所述安装部（14）具有集汽腔，所述安装部（14）的侧壁上具有多个排汽孔，多个所述排汽孔将所述集汽腔和所述粒化腔（11）连通，所述冶炼熔渣粒化装置还包括排汽管（60），所述排汽管（60）和所述集汽腔连通。

6.根据权利要求1所述的冶炼熔渣粒化装置，其特征在于，

所述冶炼熔渣粒化装置还包括落料仓（70）和输送部（80），所述落料仓（70）的底部具有可开闭的输出口（71），所述落料仓（70）与所述箱体（10）连接，所述输送部（80）位于所述输出口（71）的下方。

Images