CN202297623U - 卧式液态渣资源微粉化回收装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及卧式液态渣资源微粉化回收装置,包括渣罐、流槽,其特征在于:还包括粒化混流换热仓、喷嘴、换热器、冷却装置、输灰机;渣罐设于流槽上,喷嘴和流槽设于粒化混流换热仓入口处,喷嘴设于流槽下方,粒化混流换热仓设有进风口、出风口,粒化混流换热仓底部设有灰斗,所述的喷嘴包括高压喷嘴,所述高压喷嘴为可调式双流体高低压二级渐缩喷嘴,高压喷嘴为渐缩音速喷嘴,采用0.6Mpa—3.0Mpa的蒸汽或者压缩气体作气源,低压喷嘴为渐缩亚音速喷嘴,采用0.5atm—0.03atm的空气或者蒸汽作气源;输灰机设于灰斗下,与冷却装置连接;所述的出风口通过出口风道与换热器连接。该种装置节能减排,保护环境。
Description
技术领域
本实用新型涉及铁或钢的冶炼过程中废弃物的回收装置,尤其涉及一种卧式液态渣资源微粉化回收装置。
背景技术
我国目前钢渣利用率还较低,未来几年我国的钢渣处理以提高钢渣利用率为主,重点解决好废钢渣的出路问题。钢渣要做到“零排放”,其销售出路必须要有一个广阔、长期、稳定的市场来接纳,这只有水泥行业符合条件。要生产出符合水泥行业规范的钢渣产品,必须首先解决钢渣成分稳定问题,以保证应用安全;再次还应将钢渣产品尽量颗粒细化,以减少粉磨过程能量消耗,和提高铁回收率。
完成以上目标,还只是解决了问题的一部分:可以将钢渣的物质成份资源回收。还应注意到,刚出炉的液态钢渣温度达1600℃左右,蕴含着大量的显热资源,其价值与铁回收、废渣利用可以相提并论。一套完美的钢渣利用方案应先回收废钢,其次尽可能回收显热及废渣,对废渣要尽可能提高其品位。
目前的技术已经注意到了钢渣资源的全面回收问题。例如,热闷渣法可以较好地回收废渣和废钢铁;风淬粒化法可以将液态渣颗粒化,并有技术开始着手回收其中的显热。但是以上技术只是发掘了钢渣资源的表面层面,没有深入到各资源间的深层联系,还存在许多主要矛盾。以较近的河北理工大学专利200910075336.3“一种液态钢渣处理工艺及装置”为例,该专利是以气淬粒化工艺回收钢渣显热的,得到粒径小于3mm的高温固态渣粒,然后进入密闭冷却罐换热,排出低温渣粒。该专利其实可以代表风碎粒化法回收余热、废钢铁、废渣的主要步骤:1)先粒化成3mm以下(平均约1-2mm)的渣颗粒;2)然后再对热的渣颗粒进行换热;3)最后再对冷的渣颗粒进行处理以回收废钢铁和废渣。这种工艺存在的主要弊端是:1)工艺流程路线长,环节太多;2)粒化成1-2mm平均粒径的渣颗粒,是在风碎瞬间形成其直径大小的,时间在1s左右,如此短的时间内液态渣要经历破碎、成球、冷却凝固等诸多过程,实际上部分较大粒径的渣颗粒来不及完全凝固成固态,因此剩余的半液态渣带来一系列问题,主要是粘渣在设备壁面,影响换热效率和设备寿命;3)平均粒径1-2mm的渣颗粒,要循环利用比较困难,如果作水泥添加剂,还需要进一步粉磨和稳定化处理,耗能且占地。
深入分析以上矛盾形成的主要原因,是由于液态渣粒化直径过大造成的。如果将液态钢渣直径风碎成微米级别的微粉,则因为渣粒直径足够小,可以顺利解决上面一系列的矛盾。关于将液态钢渣直接微粉化,目前尚无见过报道,但是在粉末冶金领域,将液态的金属雾化成微粉的技术已经比较成熟,最近的专利有200610047579.2“双喷嘴雾化铝粉生产工艺” ,201010291650.8“金属超微雾化粉碎分级系统及其金属雾化装置”, 201010216471.8“金属液喷射两级雾化喷嘴装置”等。由于液态钢渣与某些液态金属具有一定的相似性,因此将液态钢渣微粉化应该是可行的。但是,目前液态金属雾化或微粉化,其生产规模太小,与液态钢渣的生产规模每分钟数吨相比,难以适应液态钢渣的生产节奏。因此,完全照搬粉末冶金的技术是不可行的,必须找到一条适合液态钢渣的中间路线。
从上可以看出,现有技术中,适用于金属的粉化装置处理能力弱,无余热回收系统,不适应废渣回收领域。而现有的废渣回收系统,废渣利用率低、显热资源回收率低、占地面积广、效率低。
发明内容
为解决上述问题,本实用新型提出一种显热回收、废渣利用率高的卧式液态渣资源微粉化回收装置。
为达到上述目的,本实用新型采用的技术方案是:卧式液态渣资源微粉化回收装置,包括渣罐、流槽,其特征在于:还包括粒化混流换热仓、喷嘴、换热器、冷却装置、输灰机;渣罐设于流槽上,喷嘴和流槽设于粒化混流换热仓入口处,喷嘴设于流槽下方,粒化混流换热仓设有进风口、出风口,粒化混流换热仓底部设有灰斗,
所述的喷嘴包括高压喷嘴,所述高压喷嘴为可调式双流体高低压二级渐缩喷嘴,高压喷嘴为渐缩音速喷嘴,采用0.6Mpa—3.0Mpa的蒸汽或者压缩气体作气源,低压喷嘴为渐缩亚音速喷嘴,采用0.5atm—0.03atm的空气或者蒸汽作气源;
输灰机设于灰斗下,与冷却装置连接;所述的出风口通过出口风道与换热器连接。
本实用新型的第一优选方案为,所述的进风口处连通鼓风机。
本实用新型的第二优选方案为,所述的粒化混流换热仓外壁为水冷壁。
本实用新型的第三优选方案为,所述的低压喷嘴设于高压喷嘴与流槽之间。
本实用新型的第四优选方案为,所述的换热器内设热管束;所述的卧式液态渣资源微粉化回收装置还包括热水夹套、汽包、蒸汽蓄热器,所述的热水夹套设于换热器内,与汽包包连通;所述的蒸汽蓄热器与汽包连通。
本实用新型的第五优选方案为,所述的卧式液态渣资源微粉化回收装置还包括除尘器、引风机、烟囱,换热器连通除尘器,除尘器通过引风机连通烟囱。
本实用新型的第六优选方案为,还包括给水泵、除氧器,所述的给水泵通过除氧器与热水夹套连通。
本实用新型的实用新型思想在于:高温液态钢渣首先经过双流体碎渣器,采用中高压(0.6Mpa以上)、大流量(100Nm3/t渣以上)的压缩空气、氮气或者水蒸汽作气源,将液态钢渣急剧破碎并冷却成为微米级别的细粉;液态渣成为细粉必须飞行一段距离,此过程在卧式的粒化混流换热仓内完成,粒化混流换热仓采用普通的水冷壁面,在粒化混流换热仓内的飞行过程中完成破碎、成粉、细颗粒冷却、气流输送等多环节。细粉颗粒被急剧冷却后造成烟气温度升高,并且烟气中携带大量的细颗粒粉尘。对此高温含尘烟气,采用热管换热器回收其余热,降低温度后经布袋除尘器除尘,所得粉尘也即微米级别的废渣细粉,可作水泥添加剂。由于粉尘中含有一部分细化后的铁颗粒,因此采用磁选机加以分离,回收废钢铁资源。
采用热管换热器的余热回收系统是这样的:布置在换热室内的热管束吸收含尘高温烟气热量,加热水夹套中的水,使之成为饱和蒸汽上升到汽包中。汽包生产的蒸汽进入蒸汽蓄热器进行蓄集,经过阀门供给用户使用。在液态钢渣粒化系统未启动之前,由外供蒸汽经阀门给粒化器初始粒化用(只针对破碎气体采用水蒸汽时的情形)。水夹套的给水由除氧器、给水泵、软化水箱等常规系统组成。
关于双流体碎渣器,由高压喷嘴,低压喷嘴等构成。高压喷嘴为渐缩音速喷嘴,采用0.6Mpa—3.0Mpa的蒸汽或者压缩气体作气源,为一级粒化喷嘴;气源流量的供给量当压力为0.6Mpa时至少应在100Nm3/t渣以上。低压喷嘴为渐缩亚音速喷嘴,采用0.5atm—0.03atm的空气或者蒸汽作气源,为二级粒化与平衡回流喷嘴,流量供给量一般不超过一级粒化喷嘴的20%。低压喷嘴布置在高压喷嘴与渣液出口之间,前后与上下位置可调。
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型做进一步说明。
附图说明
图1为本实施例工艺流程图。
图2为本实施例粒化混流换热仓俯视图。
附图标注:1、渣罐 2、流槽 3、双流体碎渣器 4、冷风入口 5、鼓风机 6、灰斗 7、粒化混流换热仓 8、热风出口 9、软化水箱 10、给水泵 11、除氧器 12、热水夹套 13、热管束 14、汽包 15、蒸汽蓄热器 16、布袋除尘器 17、引风机 18、烟囱 19、磁选机 20、废钢铁 21、废渣细粉 221、222、223、224、225、阀门。
具体实施方式
参考图1、图2,从转炉或电炉等出来的高温液态钢渣进入渣罐1,并从流槽2流出。而用于破碎液态渣的中高压气体(压力0.6Mpa以上,流量100Nm3/t渣以上的压缩空气、氮气或者水蒸汽)从双流体碎渣器3喷出,将液态钢渣破碎成细小颗粒。采用合适的工艺参数(喷吹气体流量和压力、液态渣流量等),可使钢渣细粉直径达到微米级别。从鼓风机5鼓入冷空气,经冷风入口4,与钢渣进行热量交换。液态渣成为细粉必须飞行一段距离,此过程在卧式粒化混流换热仓7内完成,在粒化混流换热仓7内的飞行过程中完成破碎、成粉、细颗粒冷却、气流输送等多环节。部分大颗粒沉降到底部,用灰斗6进行收集。钢渣细粉颗粒被急剧冷却后造成烟气温度升高,并且烟气中携带大量的细颗粒粉尘,从粒化混流换热仓出口8排出,对此高温含尘烟气,采用热管换热器系统(由软化水箱9、给水泵10、除氧器11、水夹套12、热管束13、汽包14、蒸汽蓄热器15等组成)回收其余热,降低温度后由布袋除尘器16除尘,经引风机17和烟囱18排放入大气。除尘器收集到的粉尘也即微米级别的废钢渣细粉采用磁选机19加以分离,回收废钢铁20和废渣细粉21。废渣细粉21可作高品位水泥添加剂使用。
采用热管换热器的余热回收系统是这样的:布置在换热室内的热管束13吸收含尘高温烟气热量,加热水夹套12中的水,使之成为饱和蒸汽上升到汽包14中。汽包14生产的蒸汽进入蒸汽蓄热器15进行蓄集,经过阀门221供给用户使用。在液态钢渣粉化系统未启动之前,由外供蒸汽经阀门222、223给碎渣器初始粉化用(只针对破碎气体采用水蒸汽时的情形)。水夹套12的给水由除氧器11、给水泵10、软化水箱9等常规系统组成。
Claims (7)
1.卧式液态渣资源微粉化回收装置,包括渣罐、流槽,其特征在于:还包括粒化混流换热仓、喷嘴、换热器、冷却装置、输灰机;渣罐设于流槽上,喷嘴和流槽设于粒化混流换热仓入口处,喷嘴设于流槽下方,粒化混流换热仓设有进风口、出风口,粒化混流换热仓底部设有灰斗,
所述的喷嘴包括高压喷嘴,所述高压喷嘴为可调式双流体高低压二级渐缩喷嘴,高压喷嘴为渐缩音速喷嘴,采用0.6Mpa—3.0Mpa的蒸汽或者压缩气体作气源,低压喷嘴为渐缩亚音速喷嘴,采用0.5atm—0.03atm的空气或者蒸汽作气源;
输灰机设于灰斗下,与冷却装置连接;所述的出风口通过出口风道与换热器连接。
2.根据权利要求1所述的卧式液态渣资源微粉化回收装置,其特征在于:所述的进风口处连通鼓风机。
3.根据权利要求1所述的卧式液态渣资源微粉化回收装置,其特征在于:所述的粒化混流换热仓外壁为水冷壁。
4.根据权利要求1所述的卧式液态渣资源微粉化回收装置,其特征在于;所述的低压喷嘴设于高压喷嘴与流槽之间。
5.根据权利要求1所述的卧式液态渣资源微粉化回收装置,其特征在于:所述的换热器内设热管束;所述的卧式液态渣资源微粉化回收装置还包括热水夹套、汽包、蒸汽蓄热器,所述的热水夹套设于换热器内,与汽包连通;所述的蒸汽蓄热器与汽包连通。
6.根据权利要求1或5所述的卧式液态渣资源微粉化回收装置,其特征在于:所述的卧式液态渣资源微粉化回收装置还包括除尘器、引风机、烟囱,换热器连通除尘器,除尘器通过引风机连通烟囱。
7.根据权利要求1所述的卧式液态渣资源微粉化回收装置,其特征在于:还包括给水泵、除氧器,所述的给水泵通过除氧器与热水夹套连通。
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