CN116550982B - 一种铁水水淬粒化工艺及其装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种铁水水淬粒化工艺及其装置，进料系统，其包括：铁水包、设置于所述铁水包一侧的用于改变其角度的液压翻转设备；粒化系统，其包括：用于盛装冷却水的粒化罐、设置于所述粒化罐底侧的喷射器单元；脱水系统，其包括：与所述喷射器单元相连通的缓冲箱、与所述缓冲箱相连通的脱水筛；烘干系统，其包括：相互连通且一体化设置的无轴滚筒筛与干燥机筒、设置于所述无轴滚筒筛一侧的燃烧器。本发明通过热气流干燥机筒进行充分预热的同时，将水汽快速的带出，提高了的能源的利用效率，在造粒后立即使得烘干、筛选同步进行，设备结构之间配合紧凑，相互间的协调性更好，占地空间减少，大大提高铁粒的生产效率。
Description
技术领域
本发明涉及冶金的技术领域，尤其涉及一种铁水水淬粒化工艺及其装置。
背景技术
钛渣炉副产铁水皆通过铸铁机铸成面包块，由于颗粒的熔融时间较短，因此，对于冶金业、钛业的大多数熔融工序而言，采用颗粒一般都能降低生产成本。还能降低物料成本，原因在于颗粒易于包装运输和存放。
但是现有工艺在进行铁水粒化时在进行后续粒化颗粒进行干燥时，常采用专业的烘干设备进行烘干，烘干与筛选分开进行，占地空间大，与工艺间的协调性配合效果不佳，特别是在产品从造粒到烘干转移过程繁琐，从而影响生产效率。
发明内容
本部分的目的在于概述本发明的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本申请的说明书摘要和发明名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和发明名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本发明的范围。
鉴于上述现有一种铁水水淬粒化工艺及其装置存在的问题，提出了本发明。
为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：
一种铁水水淬粒化装置，包括：
进料系统，其包括：铁水包、设置于所述铁水包一侧的用于改变其角度的液压翻转设备、以及设置于所述铁水包出料口的铁水流槽；
粒化系统，其包括：用于盛装冷却水的粒化罐、设置于所述粒化罐底侧的喷射器单元；
脱水系统，其包括：与所述喷射器单元相连通的缓冲箱、与所述缓冲箱相连通的脱水筛；
烘干系统，其包括：相互连通且一体化设置的无轴滚筒筛与干燥机筒、设置于所述无轴滚筒筛一侧的燃烧器，所述燃烧器的燃烧口位于无轴滚筒筛内侧。
作为本发明所述一种铁水水淬粒化装置的一种优选方案，其中：所述进料系统还包括：设置于粒化罐上方的中间包，所述粒化罐的内侧设置有蘑菇型网盘，所述中间包的底部设置有呈柱形的出口，且该出口位于蘑菇型网盘的中心侧，用于将铁水分成小股铁流，流出的铁流由于冲击力的作用，以蘑菇型网盘为中心对铁流进行分割，铁流如雨伞状四散飞溅开来，形成千上万个熔滴掉入水中，入水的刹那间水淬、继而形成固体颗粒。
作为本发明所述一种铁水水淬粒化装置的一种优选方案，其中：所述脱水系统还包括：设置于所述脱水筛底侧脱水口的流道，所述流道连接有用于将水流与碎铁屑排出的排屑机。
作为本发明所述一种铁水水淬粒化装置的一种优选方案，其中：所述缓冲箱上设置有呈条形状分布的导流部，所述脱水筛上设置有呈栅格状分布的筛口部。
作为本发明所述一种铁水水淬粒化装置的一种优选方案，其中：所述无轴滚筒筛上分别设置有第一筛选区以及第二筛选区，第一筛选区用于筛选<=2mm的铁粒、第二筛选区用于筛选2-50mm的铁粒。
作为本发明所述一种铁水水淬粒化装置的一种优选方案，其中：所述第一筛选区下设置有第一筛落口，所述第二筛选区下设置有第二筛落口，并在第一筛落口、第二筛落口的底侧设置有皮带输送机。
作为本发明所述一种铁水水淬粒化装置的一种优选方案，其中：所述无轴滚筒筛与干燥机筒同步转动，其中轴线位于同一条直线上，
作为本发明所述一种铁水水淬粒化装置的一种优选方案，其中：所述无轴滚筒筛与干燥机筒为倾斜设置，且倾斜角度为10-30度，所述干燥机筒的末端设置有水汽排出口。
一种应用于上述铁水水淬粒化装置的工艺，该工艺包括以下步骤：
步骤一：启动燃烧器进行燃烧，从而对干燥机筒内侧进行预热到指定热运行温度，然后将冷却水倒入至粒化罐内准备进行粒化工作；
步骤二：通过液压翻转设备将铁水包翻转，使其内部铁水倒入至铁水流槽内，然后进入中间包后，从中间包的底部出口将铁水分成小股铁流，流出的铁流由于冲击力的作用，以蘑菇型网盘为中心对铁流进行分割，铁流如雨伞状四散飞溅开来，形成千上万个熔滴掉入水中，入水的刹那间水淬、继而形成固体颗粒；
步骤三：粒子沉入罐底后，通过喷射器单元内形成的高压水与压缩空气从罐底将其输送到缓冲箱内缓冲后，然后通过导流部进入筛口部进行脱水，且在脱水的过程中将大量的粒屑一起带出；
步骤四：脱水后的颗粒进入干燥机筒内进行干燥，由于燃烧器的燃烧口在无轴滚筒筛内部燃烧，大量消耗无轴滚筒筛内侧空气，因此大量外界空气从筛孔进入至无轴滚筒筛内，燃烧后产生的热气流开始沿着筒壁爬升，在对干燥机筒进行加热的同时，将干燥机筒内大量干燥后的水汽带出，从而大大提高了干扰效率；
步骤五：无轴滚筒筛在进行自身旋转筛选过程的同时，干燥机筒跟随进行转动，使得铁粒受热均匀，同时不同粒径的铁粒分别通过第一筛落口以及第二筛落口分别筛出后通过皮带输送机输送进行后续打包工作。
作为本发明所述一种铁水水淬粒化工艺的一种优选方案，其中：被筛口部筛出的水进入流道后被排入至排屑机内，然后对水中的粒屑进行统一回收处理。
本发明的有益效果：
本发明利用燃烧器进行燃烧加热，在边滚动筛选同时，在负压下，气流从滚筒外侧吸入，外侧气流进入时可以减少大颗粒在滚筒内的卡子现象，利用燃烧后热气流上升原理，对干燥机筒进行充分预热的同时，将水汽快速的带出，提高了的能源的利用效率，在造粒后立即使得烘干、筛选同步进行，设备结构之间配合紧凑，相互间的协调性更好，占地空间减少，大大提高铁粒的生产效率。
本发明的生产工艺通过中间包与蘑菇型网盘的配合，对铁流进行更好的分割，铁流如雨伞状四散飞溅开来，从而形成形状扁平、不规则的颗粒，这些颗粒易于包装运输存放，生产成本低，工艺自动化程度高，工人劳动强度降低。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。其中：
图1为本发明提出的一种铁水水淬粒化装置的整体结构示意图；
图2为本发明提出的一种铁水水淬粒化装置的俯视结构示意图；
图3为图2中的进料系统与粒化系统的结构示意图；
图4为图2中的筛水系统的结构示意图；
图5为本发明提出的一种铁水水淬粒化工艺中生产的铁粒的产品示意图。
图中：100-进料系统、101-铁水包、102-铁水流槽、103-中间包、200-粒化系统、201-粒化罐、202-喷射器单元、203-蘑菇型网盘、300-脱水系统、301-缓冲箱、301a-导流部、302-脱水筛、302a-筛口部、303-流道、304-排屑机、400-烘干系统、401-无轴滚筒筛、401a-第一筛落口、401b-第二筛落口、402-干燥机筒、403-燃烧器。
实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合说明书附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
其次，此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本发明至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本说明书中不同地方出现的“在一个实施例中”并非均指同一个实施例，也不是单独的或选择性的与其他实施例互相排斥的实施例。
再其次，本发明结合示意图进行详细描述，在详述本发明实施例时，为便于说明，表示器件结构的剖面图会不依一般比例作局部放大，而且所述示意图只是示例，其在此不应限制本发明保护的范围。此外，在实际制作中应包含长度、宽度及深度的三维空间尺寸。
参照图1-图5，为本发明的一个实施例，提供了一种铁水水淬粒化装置，此装置包括：进料系统100、粒化系统200、脱水系统300以及烘干系统400。
其中，进料系统100包括：铁水包101、设置于铁水包101一侧的用于改变其角度的液压翻转设备、以及设置于铁水包101出料口的铁水流槽102，还包括：设置于粒化罐201上方的中间包103，粒化罐201的内侧设置有蘑菇型网盘203，中间包103的底部设置有呈柱形的出口，且该出口位于蘑菇型网盘203的中心侧，用于将铁水分成小股铁流，流出的铁流由于冲击力的作用，以蘑菇型网盘203为中心对铁流进行分割，铁流如雨伞状四散飞溅开来，形成千上万个熔滴掉入水中，入水的刹那间水淬、继而形成固体颗粒。颗粒的形状扁平、不规则，在重力作用下沉入罐底，然后经过喷射器单元202吹出，其原理是：利用高压泵产生的高压水流以及压缩气体将其水流与颗粒物带出
粒化系统200包括：用于盛装冷却水的粒化罐201、设置于粒化罐201底侧的喷射器单元202，其原理是利用高压水流融合高压空气进行物料输送，属于现有技术手段，在这里不做过多赘述。
脱水系统300包括：与喷射器单元202相连通的缓冲箱301、与缓冲箱301相连通的脱水筛302，还包括：设置于脱水筛302底侧脱水口的流道303，流道303连接有用于将水流与碎铁屑排出的排屑机304。碎铁屑可进行后续的统一回收，缓冲箱301上设置有呈条形状分布的导流部301a，脱水筛302上设置有呈栅格状分布的筛口部302a。导流部301a将颗粒物按条状路径导出，经过筛口部302a进行脱水
烘干系统400包括：相互连通且一体化设置的无轴滚筒筛401与干燥机筒402、设置于无轴滚筒筛401一侧的燃烧器403，其中，其旋转手段属于现有技术，在这里不做过多赘述，燃烧器403的燃烧口位于无轴滚筒筛401内侧，无轴滚筒筛401上分别设置有第一筛选区以及第二筛选区，第一筛选区用于筛选<=2mm的铁粒、第二筛选区用于筛选2-50mm的铁粒，大于50mm的颗粒占用包装空间大，集中在无轴滚筒筛401的筒底，进行统一的回收，具体的，第一筛选区下设置有第一筛落口401a，第二筛选区下设置有第二筛落口401b，并在第一筛落口401a、第二筛落口401b的底侧设置有皮带输送机。颗粒的分开筛选，利用皮带输送机的分区域输送，可进行后续的分开包装，且无轴滚筒筛401与干燥机筒402同步转动，其中轴线位于同一条直线上，且为10-30度倾斜设置，干燥机筒402的末端设置有水汽排出口。燃烧后的热气流爬升后将干燥后的水汽从干燥机筒402的排气出口处带出。
使用如上的铁水水淬粒化装置的铁水水淬粒化工艺，包括以下步骤方法：步骤一：启动燃烧器403进行燃烧，从而对干燥机筒402内侧进行预热到指定热运行温度，然后将冷却水倒入至粒化罐201内准备进行粒化工作；
步骤二：通过液压翻转设备将铁水包101翻转，使其内部铁水倒入至铁水流槽102内，然后进入中间包103后，从中间包103的底部出口将铁水分成小股铁流，流出的铁流由于冲击力的作用，以蘑菇型网盘203为中心对铁流进行分割，铁流如雨伞状四散飞溅开来，形成千上万个熔滴掉入水中，入水的刹那间水淬、继而形成固体颗粒；
步骤三：粒子沉入罐底后，通过喷射器单元202内形成的高压水与压缩空气从罐底将其输送到缓冲箱301内缓冲后，然后通过导流部301a进入筛口部302a进行脱水，且在脱水的过程中将大量的粒屑一起带出，被筛口部302a筛出的水进入流道303后被排入至排屑机304内，然后对水中的粒屑进行统一回收处理；
步骤四：脱水后的颗粒进入干燥机筒402内进行干燥，由于燃烧器403的燃烧口在无轴滚筒筛401内部燃烧，大量消耗无轴滚筒筛401内侧空气，因此大量外界空气从筛孔进入至无轴滚筒筛401内，燃烧后产生的热气流开始沿着筒壁爬升，在对干燥机筒402进行加热的同时，将干燥机筒402内大量干燥后的水汽带出，从而大大提高了干扰效率；
步骤五：无轴滚筒筛401在进行自身旋转筛选过程的同时，干燥机筒402跟随进行转动，使得铁粒受热均匀，同时不同粒径的铁粒分别通过第一筛落口401a以及第二筛落口401b分别筛出后通过皮带输送机输送进行后续打包工作。
如上，本发明利用燃烧器403进行燃烧加热，在边滚动筛选同时，在负压下，气流从滚筒外侧吸入，可以减少大颗粒在滚筒内的卡子现象，利用燃烧后热气流上升原理，对干燥机筒402进行充分预热的同时，将水汽快速的带出，提高了的能源的利用效率，在造粒后立即使得烘干、筛选同步进行，设备结构之间配合紧凑，相互间的协调性更好，占地空间减少，大大提高铁粒的生产效率，且该生产工艺通过中间包103与蘑菇型网盘203的配合，对铁流进行更好的分割，铁流如雨伞状四散飞溅开来，从而形成形状扁平、不规则的颗粒，这些颗粒易于包装运输存放，生产成本低，工艺自动化程度高，工人劳动强度降低。
应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (7)
1.一种铁水水淬粒化装置，其特征在于，包括：
进料系统（100），其包括：铁水包（101）、设置于所述铁水包（101）一侧的用于改变其角度的液压翻转设备、以及设置于所述铁水包（101）出料口的铁水流槽（102）；
粒化系统（200），其包括：用于盛装冷却水的粒化罐（201）、设置于所述粒化罐（201）底侧的喷射器单元（202）；
脱水系统（300），其包括：与所述喷射器单元（202）相连通的缓冲箱（301）、与所述缓冲箱（301）相连通的脱水筛（302）；
烘干系统（400），其包括：相互连通且一体化设置的无轴滚筒筛（401）与干燥机筒（402）、设置于所述无轴滚筒筛（401）一侧的燃烧器（403），所述燃烧器（403）的燃烧口位于无轴滚筒筛（401）内侧；
其中，所述进料系统（100）还包括：设置于粒化罐（201）上方的中间包（103），所述粒化罐（201）的内侧设置有蘑菇型网盘（203），所述中间包（103）的底部设置有呈柱形的出口，且该出口位于蘑菇型网盘（203）的中心侧，用于将铁水分成小股铁流，流出的铁流由于冲击力的作用，以蘑菇型网盘（203）为中心对铁流进行分割，铁流如雨伞状四散飞溅开来，形成千上万个熔滴掉入水中，入水的刹那间水淬、继而形成固体颗粒；
所述无轴滚筒筛（401）与干燥机筒（402）同步转动，其中轴线位于同一条直线上；所述无轴滚筒筛（401）与干燥机筒（402）为倾斜设置，且该倾斜角度为10-30度，所述干燥机筒（402）的末端设置有水汽排出口。
2.根据权利要求1所述的一种铁水水淬粒化装置，其特征在于：所述脱水系统（300）还包括：设置于所述脱水筛（302）底侧脱水口的流道（303），所述流道（303）连接有用于将水流与碎铁屑排出的排屑机（304）。
3.根据权利要求2所述的一种铁水水淬粒化装置，其特征在于：所述缓冲箱（301）上设置有呈条形状分布的导流部（301a），所述脱水筛（302）上设置有呈栅格状分布的筛口部（302a）。
4.根据权利要求3所述的一种铁水水淬粒化装置，其特征在于：所述无轴滚筒筛（401）上分别设置有第一筛选区以及第二筛选区，第一筛选区用于筛选<=2mm的铁粒、第二筛选区用于筛选2-50mm的铁粒。
5.根据权利要求4所述的一种铁水水淬粒化装置，其特征在于：所述第一筛选区下设置有第一筛落口（401a），所述第二筛选区下设置有第二筛落口（401b），并在第一筛落口（401a）、第二筛落口（401b）的底侧设置有皮带输送机。
6.一种应用于权利要求5所述的铁水水淬粒化装置的铁水水淬粒化工艺，其特征在于：该工艺包括以下步骤：
步骤一：启动燃烧器（403）进行燃烧，从而对干燥机筒（402）内侧进行预热到指定热运行温度，然后将冷却水倒入至粒化罐（201）内准备进行粒化工作；
步骤二：通过液压翻转设备将铁水包（101）翻转，使其内部铁水倒入至铁水流槽（102）内，然后进入中间包（103）后，从中间包（103）的底部出口将铁水分成小股铁流，流出的铁流由于冲击力的作用，以蘑菇型网盘（203）为中心对铁流进行分割，铁流如雨伞状四散飞溅开来，形成千上万个熔滴掉入水中，入水的刹那间水淬、继而形成固体颗粒；
步骤三：粒子沉入罐底后，通过喷射器单元（202）内形成的高压水与压缩空气从罐底将其输送到缓冲箱（301）内缓冲后，然后通过导流部（301a）进入筛口部（302a）进行脱水，且在脱水的过程中将大量的粒屑一起带出；
步骤四：脱水后的颗粒进入干燥机筒（402）内进行干燥，由于燃烧器（403）的燃烧口在无轴滚筒筛（401）内部燃烧，大量消耗无轴滚筒筛（401）内侧空气，因此大量外界空气从筛孔进入至无轴滚筒筛（401）内，燃烧后产生的热气流开始沿着筒壁爬升，在对干燥机筒（402）进行加热的同时，将干燥机筒（402）内大量干燥后的水汽带出，从而大大提高了干扰效率；
步骤五：无轴滚筒筛（401）在进行自身旋转筛选过程的同时，干燥机筒（402）跟随进行转动，使得铁粒受热均匀，同时不同粒径的铁粒分别通过第一筛落口（401a）以及第二筛落口（401b）分别筛出后通过皮带输送机输送进行后续打包工作。
7.根据权利要求6所述的一种铁水水淬粒化工艺，其特征在于：被筛口部（302a）筛出的水进入流道（303）后被排入至排屑机（304）内，然后对水中的粒屑进行统一回收处理。
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