CN115725805B - 熔渣粒化设备、系统及冷却方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于冶金技术领域，提供一种熔渣粒化设备、系统及冷却方法，所述熔渣粒化设备包括：粒化器组件，包括粒化器基体，所述粒化器基体的的外壁上包覆有金属导热层；驱动组件，与粒化器组件连接，用于驱动粒化器组件旋转；冷却组件，包括冷却套，所述冷却套至少部分套设在粒化器组件的外侧，且当所述冷却套内注入冷却液时，所述冷却液与金属导热层传递热量。本发明将高温熔渣的部分热量依次通过粒化器基体向金属导热层传递，并通过冷却液与金属导热层换热进行冷却，形成稳定的传热体系，使设备在合理温度下稳定可靠地工作，提高设备效率，降低运维成本。

Description

熔渣粒化设备、系统及冷却方法

技术领域

本发明属于冶金技术领域，特别是涉及一种熔渣粒化设备、系统及冷却方法。

背景技术

冶金技术是将地壳中的有价金属元素与其它元素分离富集的过程，有价金属被收集利用，其它元素形成熔渣。高温冶金过程产生大量高温液态熔渣，如钢铁冶金产生大量炼铁渣和炼钢渣，现有熔渣处理工艺多采用大量工业水急速冷却或在空气中缓慢冷却后再做资源化处置利用，熔渣携带的热量未得到充分回收与利用。

高炉熔渣绝大多数用水粒化急冷后作为水泥原料，热量转化为水蒸汽高空排放。冶金科技工作者持续研发冶金熔渣热回收与利用技术，目前应用较多的技术之一是熔渣干法粒化工艺，核心原理是利用机械能将约1500℃的熔渣破碎成直径约2-5mm的颗粒，回收热量后的渣粒制造成路基材料或水泥。该工艺的核心装备之一是熔渣粒化设备，要求具有极高的高温寿命和机械性能，然而现有设备多采用耐高温合金制作，存在使用寿命短、稳定性较差、可靠性差、造价较高且运维成本高的问题。因此，有必要开发一种新型的熔渣粒化设备、系统及方法，提高高温熔渣热量回收与利用技术的效率与可靠性。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种熔渣粒化设备、系统及冷却方法，用于解决现有技术中熔渣干法粒化设备的存在使用寿命短、稳定性较差的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种熔渣粒化设备，包括：

粒化器组件，包括粒化器基体，所述粒化器基体的外壁上包覆有金属导热层；

驱动组件，与所述粒化器组件连接，用于驱动所述粒化器组件旋转；

冷却组件，包括冷却套，所述冷却套至少套设在部分粒化器组件的外侧，且当所述冷却套内注入冷却液时，所述冷却液与金属导热层传递热量。

本发明的熔渣粒化设备通过粒化器组件连接驱动其旋转的驱动组件，工作时在驱动组件的驱动下高速旋转，高温液态熔渣落在粒化器组件的中心区域，被加速撕裂成细小颗粒。高温熔渣热量依次通过粒化器基体、金属导热层传递给冷却液，形成稳定的传热体系。

可选地，所述粒化器基体包括依次连接的承托部、支撑部和安装部，所述金属导热层从所述承托部延伸至支撑部，且所述金属导热层沿粒化器基体的周向设置一圈或者沿粒化器基体的周向间隔设置多组，所述冷却套位于支撑部的外围，所述安装部与驱动组件连接。

可选地，所述冷却组件还包括供液单元和排液单元，所述冷却套的顶部或侧部具有注液部，所述冷却套的底部设置有排液部，所述冷却液由所述供液单元从冷却套的注液部注入，并从所述冷却套的排液部排出至排液单元。

可选地，所述冷却套的顶部敞口，所述供液单元的供液端延伸至所述冷却套的敞口上方，向所述金属导热层和/或冷却套内喷射冷却液。

可选地，所述供液单元包括供液总管和多个供液支管，多个所述供液支管沿粒化器基体的周向间隔布置，所述供液支管一端与供液总管连接，另一端延伸至冷却套。

可选地，所述供液支管与供液总管之间通过软管连接，且所述软管的连接处设置有控制阀。

可选地，所述排液单元包括集液槽、排液总管和多个排液支管，每个所述排液支管的一端与冷却套的底部连接，另一端延伸至集液槽，且所述排液总管与所述集液槽连通，用于将集液槽内的冷却液排出。

可选地，所述冷却套为上端敞口的筒状结构，或者所述冷却套包括圆筒段和连接在圆筒段上端的扩口段，所述扩口段的直径由下至上逐渐增大。

可选地，所述粒化器基体的外壁上设置有容纳槽以及将容纳槽封盖的外壳，所述容纳槽内填充有金属导热材料，并通过所述外壳密封在所述容纳槽内，所述冷却套位于外壳的外围，设备工作时所述金属导热材料呈液态。

可选地，所述粒化器基体的外壁上设有容纳槽，所述金属导热层设置在所述容纳槽内，设备工作时所述金属导热层呈固态，并直接与冷却液接触。

可选地，所述粒化器基体的支撑部内沿上下方向设置有引风通道，所述支撑部的侧壁上开设有与引风通道连通的进气孔和排气孔，所述进气孔靠近引风通道的底部，所述排气孔靠近引风通道的顶部，且所述引风通道内设置有引风扇。

可选地，所述粒化器组件还包括铺设于承托部上的耐材基体，所述耐材基体的上表面用于承接熔渣，所述耐材基体的下表面与承托部连接。

可选地，所述耐材基体的下表面与承托部之间通过燕尾槽或锚固件连接。

本发明还提供了一种熔渣粒化系统，包括：

高炉渣沟；

缓冲池，位于所述高炉渣沟的出口端；

粒化仓，位于所述缓冲池下方，且所述缓冲池的出水口伸入所述粒化仓；以及

如上所述的熔渣粒化设备，所述熔渣粒化设备位于所述粒化仓的仓底。

本发明还提供了一种冷却方法，采用如上所述的熔渣粒化设备，所述方法包括：

熔渣热量经粒化器基体向金属导热层传递；

向冷却套内注入冷却液，使所述冷却液与金属导热层换热，对粒化器组件进行冷却。

如上所述，本发明具有以下有益效果：

本发明将高温熔渣的部分热量依次通过粒化器基体向金属导热层传递，并通过冷却液与金属导热层换热进行冷却，形成稳定的传热体系，使得设备在合理的温度下稳定可靠地工作，提高高温熔渣干式粒化工艺设备的效率，降低运行维护成本。

附图说明

图1为本发明实施例一的熔渣粒化设备的部分结构示意图(未含驱动组件)；

图2为本发明实施例二的熔渣粒化设备的部分结构示意图(未含驱动组件)；

图3为本发明实施例三的熔渣粒化设备的部分结构示意图(未含驱动组件)；

图4为本发明一实施例的熔渣粒化系统结构示意图；

图5为本发明另一实施例的熔渣粒化系统结构示意图。

零件标号说明

10-粒化器组件；11-耐材基体；12-粒化器基体；12a-承托部；12b-支撑部；12c-安装部；121-进气孔；122-排气孔；13-金属导热层；14-外壳；151-燕尾槽；152-锚固件；16-引风扇；17-安装法兰；

20-冷却组件；

21-供液单元；211-供液支管；212-控制阀；213-软管；214-供液总管；

22-排液单元；221-排液支管；222-集液槽；

23-冷却套；

30-连接组件；31-配接法兰；32-驱动轴；33-连接垫片；34-加强筋；35-紧固件；36-传动轴；

40-驱动组件；41-驱动单元；42-传动机构；421-主动轮；422-传动带；423-从动轮；43-支撑座；

100-熔渣粒化设备；

200-高炉渣沟；300-缓冲池；301-缓冲池出水口；400-粒化仓；500-熔渣。

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。

须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。

在对本发明实施例进行详细叙述之前，先对本发明的应用环境进行描述。本发明技术主要应用于高温液态熔渣颗粒化技术领域。为了能够详细地描述本发明，接下来对本发明作具体说明：

请结合图1至图3所示，本发明提供一种熔渣粒化设备，包括粒化器组件10、驱动组件40以及冷却组件20，其中，所述粒化器组件10包括粒化器基体12，所述粒化器基体12的外壁上包覆有金属导热层13；驱动组件40与所述粒化器组件10连接，用于驱动所述粒化器组件10旋转；冷却组件20包括冷却套23，所述冷却套23至少套设在部分粒化器组件10的外侧，且当冷却套23内注入冷却液时，冷却液与金属导热层13传递热量。

具体的，本发明的粒化器组件10可连接在驱动组件40上，工作时被驱动组件40驱动高速旋转。高温液态熔渣500落在粒化设备中心区域，被加速撕裂成细小颗粒。熔渣500的部分热量依次通过粒化器基体12、金属导热层13、冷却液进行热量传递，形成稳定的传热体系。使得设备在合理的温度下稳定、可靠地工作，提高高温熔渣干式粒化工艺设备的效率，降低运行维护成本。所述熔渣粒化设备100安装或更换时，关闭熔渣500的进入通道，关闭冷却液，松开底部连接或断开驱动电源即可实现整体更换。本发明设备原理可靠，制造工艺成熟，运维便利，有助于熔渣干法粒化工艺技术长期稳定的服役，回收熔渣热量。

参阅图1所示，图1为本发明实施例一的熔渣粒化设备的结构示意图。高温熔渣500落在高速旋转的粒化器组件10的中心区域，与耐材基体11接触后改变运动方向，在摩擦力作用下做离心运动，且沿粒化器组件10径向的速度不断地增加，渣层厚度连续减薄，当运动速度达到一定临界值后，高温熔渣500沿着耐材基体11的切线方向飞离粒化器组件10，在空气中冷却凝固。高温熔渣500携带的部分热量传递给耐材基体11，通过粒化器基体12后再传递至金属导热层13，工作时呈液态的金属导热层13在离心力作用下与壳体相对运动，通过对流换热将热量快速从粒化器组件10的顶部传递到粒化器组件10中段的外壳14，通过冷却组件20喷射冷却液与外壳14对流换热，维持粒化器组件10在合理温度下稳定工作。

其中，所述粒化器基体12的外壁上设置有容纳槽以及将容纳槽封盖的外壳14，所述容纳槽内填充有金属导热材料，并通过所述外壳14密封在所述容纳槽内，所述冷却套23位于外壳14的外围，设备工作时所述金属导热材料呈液态。具体的，所述金属导热层13的材质为金属钠，设备工作时所述金属导热层13呈液态。所述金属导热层13从粒化器基体12的上段延伸至中段，液态的金属导热层13能够将粒化器组件10顶部的熔渣500热量传递至粒化器组件10中段的外壳14，使得高温熔渣500热量不会聚集在粒化器组件10顶部。并且，所述金属导热层13采用金属钠，其具有良好的物理特性，能够实现热量传递，从而提高设备寿命和稳定性。

或者，在另一些实施方式中，所述粒化器基体12的外壁上设有容纳槽，所述金属导热层13设置在所述容纳槽内，设备工作时所述金属导热层13呈固态，并直接与冷却液接触。具体的，所述金属导热层13的材质为金属铜，设备工作时所述金属导热层13呈固态。金属导热层13选用金属铜，其造价相对低廉。当金属导热层13采用金属铜时，也可不在粒化器基体12的外壁上设置外壳14。

在一些实施方式中，所述粒化器基体12包括依次连接的承托部12a、支撑部12b和安装部12c，所述金属导热层13从所述承托部12a延伸至支撑部12b，且所述金属导热层13沿粒化器基体12的周向设置一圈或者沿粒化器基体12的周向间隔设置多组，所述冷却套23位于支撑部12b的外围，所述安装部12c与驱动组件40连接。其中，所述金属导热层13从粒化器基体12的承托部12a延伸至支撑部12b，通过金属导热层13能够将粒化器组件10顶部的熔渣500热量传递至粒化器组件10中段，再由围绕在支撑部12b外侧的冷却套23，通过注入冷却液对热量进行换热冷却。如此设置，可以使熔渣热量自上而下传递，金属导热层13可以沿沿粒化器基体12的周向设置完整的一圈，或者，金属导热层13也可以在周向上不完全包覆，即金属导热层13可以沿粒化器基体12的周向上间隔的设置几组，同样可以实现将熔渣热量从粒化器基体12的顶部向中部传递。另外，所述安装部12c上设置有用于与驱动组件40连接的安装法兰17，通过安装法兰17与驱动组件40连接，可通过驱动组件40驱动所述粒化器组件10绕其自身轴线旋转。

在一些实施方式中，所述粒化器组件10还包括铺设于承托部12a上的耐材基体11，所述耐材基体11的上表面用于承接熔渣500，所述耐材基体11的下表面与承托部12a连接。具体的，所述耐材基体11的下表面与承托部12a之间通过燕尾槽151或锚固件152连接。更具体的，耐材基体11的下表面沿其周向设置有多个燕尾槽151，以与粒化器基体12连接；或者，粒化器基体12的上表面沿其周向设置有多个燕尾槽151，以与耐材基体11连接；或者，耐材基体11与粒化器基体12之间通过锚固件152连接。上述几种连接方式均可实现耐材基体11与粒化器基体12的固定连接，保证粒化器基体12在旋转时，能够带动耐材基体11一同旋转。

在上述实施方式中，所述耐材基体11为耐火砖或不定型耐火材。如此，能够保证设备不受高温熔渣500的高温影响，从而保证设备寿命。耐材基体11选用耐火砖或不定型耐火材，能够耐受高温，提升设备寿命和机械性能。

并且，所述耐材基体11与粒化器基体12的承托部12a的结构相互匹配，以利于装配和加工。在上述实施方式中，所述承托部12a呈敞口杯状或圆盘状，所述支撑部12b呈上大下小的喇叭状或圆柱状，如此，可通过敞口杯状或圆盘状的结构，利于承托部12a起到承接高温熔渣500的作用；通过喇叭状或圆柱状的结构，利于支撑部12b起到支撑作用，以支撑粒化器基体12的承托部12a。

图1中的粒化器组件10的顶部呈敞口杯状，即所述粒化器基体12的承托部12a及耐材基体11均呈敞口杯状，所述粒化器基体12的支撑部12b呈上大下小的喇叭状，耐材基体11与粒化器基体12之间通过燕尾槽151连接，耐材基体11为耐火砖，预制加工成型，稳定耐用。粒化器基体12与外壳14之间设置有金属导热层13，图1所示实施例中的金属导热层13为金属钠，工作时粒化器基体12将熔渣500热量快速传递给金属钠，金属钠迅速将热量输送至粒化器组件10中段，冷却套23围绕设置于外壳14外围，与外壳14形成冷却通道，冷却液与外壳14对流换热，维持设备在合理温度下稳定工作。

在一些实施方式中，所述冷却套23为上端敞口的筒状结构，或者所述冷却套23包括圆筒段和连接在圆筒段上端的扩口段，所述扩口段的直径由下至上逐渐增大。如此，可利于冷却套23承接大量冷却液，避免冷却液23外溢。

所述冷却组件20还包括供液单元21和排液单元22，所述冷却套23的顶部或侧部具有注液部，所述冷却套23的底部设置有排液部，所述冷却液由所述供液单元21从冷却套23的注液部注入，并从所述冷却套23的排液部排出至排液单元22。所述冷却套23的顶部敞口，所述供液单元21的供液端延伸至所述冷却套23的敞口上方，向所述金属导热层13和/或冷却套23内喷射冷却液。具体的，图1所示实施例中，所述冷却套23为与粒化器组件10同心设置的上大下小的喇叭状(即该冷却套23包括圆筒段和连接在圆筒段上端的扩口段)。所述冷却套23的顶部具有注液部，所述供液单元21从冷却套23顶部的注液部向所述外壳14喷射冷却液或者向冷却套23内喷射冷却液。

在一些实施方式中，所述供液单元21包括供液总管214和多个供液支管211，多个所述供液支管211沿粒化器基体12的周向间隔布置，所述供液支管211一端与供液总管214连接，另一端延伸至冷却套23。并且，图1所示实施例中，供液单元21和排液单元22可设置为多套。图1所示实施例中，供液支管211和排液支管221各自设置为3套，并围绕粒化器组件10的周向均布。所述供液支管211与供液总管214之间通过软管213连接，且所述软管213的连接处设置有控制阀212。如此，便于分别控制各个供液支管211的供液，同时也利于设备维护。

所述排液单元22包括集液槽222、排液总管(图未示)和多个排液支管221，每个所述排液支管221的一端与冷却套23的底部连接，另一端延伸至集液槽222，且所述排液总管与所述集液槽222连通，用于将集液槽222内的冷却液排出。具体的，图1所示实施例中，冷却液从供液总管214(或环管)进入多个供液支管211，再通过各个供液支管211的前端喷嘴喷洒粒化器组件10的外壳14，沿着外壳14与冷却套23之间的通道向下流动，再从排液支管221排入集液槽222，冷却液可从集液槽222流向排液总管，冷却液经降温后可再次循环使用。

在一些实施方式中，所述粒化器基体12的支撑部12b内部沿上下方向设置有引风通道，所述支撑部12b的侧壁上开设有与引风通道连通的进气孔121和排气孔122，所述进气孔121靠近引风通道12的底部，所述排气孔122靠近引风通道12的顶部，且所述引风通道内设置有引风扇16。具体的，所述引风通道的底部设有多个进气孔121，进气孔121可沿水平方向设置，所述引风通道的顶部设有多个排气孔122，排气孔122向上倾斜呈一定角度，便于高温气体排出。多个进气孔121和排气孔122可沿引风通道的周向均布，引风扇16连接于所述粒化器基体12上并随粒化器基体12旋转。图1所示实施例中，所述引风通道的顶部沿周向均布有4个排气孔122，所述引风通道的底部沿周向均布有4个进气孔121，且引风扇16设置在引风通道的中心。通过引风通道和引风扇16起到对粒化器组件10中心区域通风冷却和对流换热的作用，从而降低其中心区域的温度。在其他实施例中，所述进气孔121可设置于引风通道的顶部，所述排气孔122可设置于引风通道的底部。

在上述实施方式中，所述粒化器组件10的安装部12c通过连接组件30与驱动组件40连接，其中，所述连接组件30包括配接法兰31以及分别连接于配接法兰31两端的驱动轴32和传动轴36，所述传动轴36与所述安装部12c连接，所述安装法兰17与配接法兰31通过锁紧件连接。图1所示实施例中，所述安装法兰17与配接法兰31之间设置有连接垫片33，用于起到隔热作用；所述安装法兰17与配接法兰31通过锁紧件连接锁紧，锁紧件可为螺栓。并且，所示连接法兰与配接法兰31中间设置传动轴36以传递动力，传动轴36与驱动轴32同轴设置，将驱动轴32的动力传递至传动轴36，继而传递给粒化器组件10。所述安装法兰17与粒化器基体12的安装部12c之间、所述配接法兰31与固定安装端之间均连接有加强筋34。通过设置加强筋34，起到加强结构强度的作用，保证其连接可靠性。

参阅图2所示，图2为本发明实施例二的熔渣粒化设备的结构示意图。图2中的粒化杯粒化器组件10的顶部同样呈敞口杯状，即所述粒化器基体12的承托部12a以及耐材基体11均呈敞口杯状，所述粒化器基体12的支撑部12b呈上大下小的喇叭状。本实施例与图1的主要区别是图2中的耐材基体11与粒化器基体12之间通过锚固件152连接，耐材基体11为不定型耐火材，浇注或捣打成型，更换简单便捷。并且，图2中金属导热层13为金属铜，纯铜导热率高达350W/mk，工作时粒化器基体12将熔渣500的部分热量快速传递给金属铜，金属铜迅速将热量输送至粒化器组件10中段，冷却液与外壳14对流换热，维持设备在合理温度下稳定工作。图2中冷却套23为与粒化器组件10同心设置的喇叭状，且冷却套23的顶部具有开口部，所述供液单元21从冷却套23的开口部向所述外壳14喷射冷却液，并从所述冷却套23的底部排出。图2中排液支管221伸出长度较图1中排液支管221的长度短，集液槽222靠近排液支管221的一侧具有导向斜面，从而利于将排液支管221中排出的冷却液导入集液槽222。图2示例设备的工作方式与其它组件同图1实施例。

参阅图3所示，图3为本发明实施例三的熔渣粒化设备的结构示意图。本实施例与图1和图2的主要区别是，图3中的粒化器组件10的顶部呈圆盘状，即所述粒化器基体12的承托部12a以及耐材基体11均呈圆盘状，所述粒化器基体12的支撑部12b呈上大下小的喇叭状，耐材基体11与粒化器基体12之间通过锚固件152连接，耐材基体11为不定型耐火材，浇注或捣打成型，更换简单便捷。图3中冷却套23为与粒化器组件10同心设置的圆柱状，且所述冷却套23的顶部具有开口部，所述供液单元21从冷却套23的顶部开口部向所述外壳14喷射冷却液，并从所述冷却套23的底部排出。图3中排液支管221伸出长度较图2中排液支管221的长度更短，集液槽222靠近排液支管221的一侧具有导向斜面，且该导向斜面与冷却套23抵接，从而利于将排液支管221中排出的冷却液导入集液槽222。图3示例设备的工作方式与其它组件同图1实施例。

基于同样的构思，本发明还提供了一种熔渣粒化系统，包括：高炉渣沟200、缓冲池300、粒化仓400及如上所述的熔渣粒化设备100，其中，所述缓冲池300位于所述高炉渣沟200的出口端，缓冲池300底部设置有缓冲池300的出水口；粒化仓400位于所述缓冲池300下方，且所述缓冲池300的出水口伸入所述粒化仓400，以便倒入熔渣500；所述熔渣粒化设备100位于所述粒化仓400的仓底。

参阅图4所示，图4为本发明一实施例的熔渣粒化系统结构示意图。所采用的熔渣粒化设备100如图1所示实施例。熔渣500通过高炉渣沟200输送至缓冲池300，经过缓冲池出水口301落至熔渣粒化设备100的中心区域，与耐材基体11接触后改变运动方向，在摩擦力作用下做离心运动，沿着耐材基体11的径向速度不断地增加，渣层厚度连续减薄，当运动速度达到一定临界值后沿着耐材基体11的切线方向飞离粒化器组件10进入粒化仓400，并在飞行中冷却凝固。高温熔渣500携带的部分热量传递给耐材基体11，并通过粒化器基体12后再传递给金属导热层13，金属导热层13携带熔渣500热量传递至粒化器组件10的中段，再通过冷却组件20向外壳14喷射冷却液进行冷却。冷却液从供液总管214经过软管213，再通过供液支管211的喷嘴喷洒粒化器组件10的外壳14，冷却液沿冷却套23与外壳14的通道流动，从排液支管221排入集液槽222，由排液槽进入排液总管，冷却液降温后循环使用。

其中，本实施例中，驱动所述粒化器组件10旋转的驱动组件40包括驱动单元41、传动机构42及支撑座43，所述驱动轴32转动设置于所述支撑座43上，所述驱动单元41通过传动机构42与所述驱动轴32连接，以驱动所述驱动轴32旋转。具体的，驱动组件40可以为电驱动装置或磁悬浮驱动装置。所述驱动单元41可以为电机或电磁器。本实施例中，所述驱动单元41为驱动电机，传动机构42包括传动连接的主动轮421、传动带422和从动轮423，主动轮421与从动轮423通过传动带422连接，主动轮421与驱动电机连接，从动轮423与驱动轴32连接，通过主动轮421、传动带422将动力传递给从动轮423，从动轮423带动驱动轴32高速旋转，进而驱动粒化器组件10高速运转将熔渣500粒化成熔渣500颗粒。其中，支撑座43内设置多组轴承，用于支撑驱动轴32并保证其稳定可靠运转。

参阅图5所示，图5为本发明另一实施例的熔渣粒化系统结构示意图。与图4的区别是图5中每套供液支管211设置为双支喷洒；冷却套23为与粒化器组件10同心设置的圆柱状，冷却套23更大，其顶部封闭，且所述冷却套23的侧部具有开口部，所述供液支管211从冷却套23的侧部开口部向所述外壳14喷射冷却液，并从所述排液支管221排出至集液槽222。图5中排液支管221为敞开式排水，且排液支管221位于冷却套23内部，集液槽222位于冷却套23的底部，并与冷却套23和排液支管221连接，集液槽222靠近排液支管221的一侧具有导向斜面，且该导向斜面靠近排液支管221，从而利于将排液支管221中排出的冷却液导入集液槽222。图5示例设备的工作方式与其它组件同图4实施例。该实施例较图4实施例大幅度增加冷却液量，适应热负荷较高的应用场景。其它设施同图4实施例，不再赘述。

基于同样的构思，本发明还提供了一种冷却方法，采用如上所述的熔渣粒化设备，所述方法包括：

熔渣500的部分热量经粒化器基体12向金属导热层13传递；

向冷却套23内注入冷却液，使所述冷却液与金属导热层换热，对粒化器组件10进行冷却。

具体的，本实施例中，通过高炉渣沟200将高温熔渣500先输送至缓冲池300，再经由缓冲池300的出水口使熔渣500落至熔渣粒化设备100的粒化器组件10上，与耐材基体11接触后改变运动方向，在摩擦力作用下做离心运动，飞离粒化器组件10进入粒化仓400，在飞行中冷却凝固。熔渣500携带的热量依次传递给耐材基体11、粒化器基体12、金属导热层13，并由金属导热层13迅速将热量从粒化器基体12的顶部输送至中段，冷却液与外壳14对流换热，维持设备在合理温度下稳定工作，且可收集冷却液进行冷却后继续循环使用。

综上，在上述实施例所述的熔渣粒化设备、系统及冷却方法中，通过将高温熔渣的部分热量依次通过粒化器基体向金属导热层传递，并通过冷却液与金属导热层换热进行冷却，形成稳定的传热体系，使得设备在合理的温度下稳定可靠地工作，提高高温熔渣干式粒化工艺设备的效率，降低运行维护成本。

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (14)

1.一种熔渣粒化设备，其特征在于，包括：

粒化器组件，包括粒化器基体，所述粒化器基体的外壁上包覆有金属导热层；

驱动组件，与所述粒化器组件连接，用于驱动所述粒化器组件旋转；

冷却组件，包括冷却套，所述冷却套至少套设在部分粒化器组件的外侧，且当所述冷却套内注入冷却液时，所述冷却液与金属导热层传递热量；

其中，所述粒化器基体包括依次连接的承托部、支撑部和安装部，所述金属导热层从所述承托部延伸至支撑部，且所述金属导热层沿粒化器基体的周向设置一圈或者沿粒化器基体的周向间隔设置多组，所述冷却套位于支撑部的外围，所述安装部与驱动组件连接。

2.根据权利要求1所述的熔渣粒化设备，其特征在于：所述冷却组件还包括供液单元和排液单元，所述冷却套的顶部或侧部具有注液部，所述冷却套的底部设置有排液部，所述冷却液由所述供液单元从冷却套的注液部注入，并从所述冷却套的排液部排出至排液单元。

3.根据权利要求2所述的熔渣粒化设备，其特征在于：所述冷却套的顶部敞口，所述供液单元的供液端延伸至所述冷却套的敞口上方，向所述金属导热层和/或冷却套内喷射冷却液。

4.根据权利要求2所述的熔渣粒化设备，其特征在于：所述供液单元包括供液总管和多个供液支管，多个所述供液支管沿粒化器基体的周向间隔布置，所述供液支管一端与供液总管连接，另一端延伸至冷却套。

5.根据权利要求4所述的熔渣粒化设备，其特征在于：所述供液支管与供液总管之间通过软管连接，且所述软管的连接处设置有控制阀。

6.根据权利要求2所述的熔渣粒化设备，其特征在于：所述排液单元包括集液槽、排液总管和多个排液支管，每个所述排液支管的一端与冷却套的底部连接，另一端延伸至集液槽，且所述排液总管与所述集液槽连通，用于将集液槽内的冷却液排出。

7.根据权利要求1-6中任一项所述的熔渣粒化设备，其特征在于：所述冷却套为上端敞口的筒状结构，或者所述冷却套包括圆筒段和连接在圆筒段上端的扩口段，所述扩口段的直径由下至上逐渐增大。

8.根据权利要求1-6中任一项所述的熔渣粒化设备，其特征在于：所述粒化器基体的外壁上设置有容纳槽以及将容纳槽封盖的外壳，所述容纳槽内填充有金属导热材料，并通过所述外壳密封在所述容纳槽内，所述冷却套位于外壳的外围，设备工作时所述金属导热材料呈液态。

9.根据权利要求1-6中任一项所述的熔渣粒化设备，其特征在于：所述粒化器基体的外壁上设有容纳槽，所述金属导热层设置在所述容纳槽内，设备工作时所述金属导热层呈固态，并直接与冷却液接触。

10.根据权利要求1所述的熔渣粒化设备，其特征在于：所述粒化器基体的支撑部内沿上下方向设置有引风通道，所述支撑部的侧壁上开设有与引风通道连通的进气孔和排气孔，所述进气孔靠近引风通道的底部，所述排气孔靠近引风通道的顶部，且所述引风通道内设置有引风扇。

11.根据权利要求1所述的熔渣粒化设备，其特征在于：所述粒化器组件还包括铺设于承托部上的耐材基体，所述耐材基体的上表面用于承接熔渣，所述耐材基体的下表面与承托部连接。

12.根据权利要求11所述的熔渣粒化设备，其特征在于：所述耐材基体的下表面与承托部之间通过燕尾槽或锚固件连接。

13.一种熔渣粒化系统，其特征在于，包括：

高炉渣沟；

缓冲池，位于所述高炉渣沟的出口端；

粒化仓，位于所述缓冲池下方，且所述缓冲池的出水口伸入所述粒化仓；以及

如权利要求1-12中任一项所述的熔渣粒化设备，所述熔渣粒化设备位于所述粒化仓的仓底。

14.一种冷却方法，其特征在于，采用如权利要求1-12中任一项所述的熔渣粒化设备，所述方法包括：

熔渣热量经粒化器基体向金属导热层传递；

向冷却套内注入冷却液，使所述冷却液与金属导热层换热，对粒化器组件进行冷却。