CN220724223U - 一种冶金炉渣处理系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种冶金炉渣处理系统，属于高炉炉渣处理技术领域。技术方案是：冲制箱（2）远离冶金炉熔渣沟（1）的一侧设有水渣沟（3），水渣沟与旋流塔（4）相连接，旋流塔通过联接短节（5）和脱水器（6）相连接；旋流塔呈圆柱型塔体，圆柱型塔体的内壁贴有耐磨浇注料内衬，旋流塔入口（41）与旋流塔出口（43）在平面上呈90度角相互垂直设置。本实用新型冲制箱与旋流塔配合，保证水射流的分布及压力稳定，根据炉况情况增加喷孔数量，即使出现高温渣集聚的情况，通过集气装置联接旋流塔烟囱形成负压对周边气化的水蒸气迅速导出，借助旋流塔的缓冲及二次水淬功能，使高温炉渣进一步颗粒化及降温处理，生产出颗粒均匀的成品渣。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种冶金炉渣处理系统，属于高炉炉渣处理技术领域。
背景技术
目前，现有高炉炉渣处理技术均采用水淬工艺，通常采用的底滤法、平流池法等工艺，在熔渣水淬的过程中，采用冲制箱来适应炉渣流量随生产波动的工况，例如：中国专利202122387327.7名称一种防止高炉冲制箱结渣的喷淋装置、中国专利202221703783.6名称一种渣仓式小冲渣法冲制箱蜂窝式孔板结构等。已有技术存在问题是：面对渣中带铁工况时无法完成熔渣水淬，易于发生堵塞等安全事故，同时冲渣水与高温熔渣接触后急剧升温汽化产生大量水蒸气，除对周边厂房、设备产生腐蚀外，还会因蒸汽外溢影响作业环境造成明显的安全隐患，渣水混合物在输送过程中缺乏有效降温、多级水淬渣粒细化及动能缓冲功能，造成冲制后渣粒均匀性差，甚至出现在水渣沟中沉淀淤积堵塞渣沟等情况。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提出一种冶金炉渣处理系统，冲制箱与旋流塔配合，保证水射流的分布及压力稳定，根据炉况情况增加喷孔数量，在源头上适应炉况波动的工况，即使出现高温渣集聚的情况，通过集气装置联接旋流塔烟囱形成负压对周边气化的水蒸气迅速导出，借助旋流塔的缓冲及二次水淬功能，使高温炉渣进一步颗粒化及降温处理，生产出颗粒均匀的成品渣，解决已有技术存在的上述技术问题。
本实用新型技术方案是：
一种冶金炉渣处理系统，包含冶金炉熔渣沟、冲制箱、水渣沟、旋流塔、联接短节和脱水器，所述冶金炉熔渣沟的下方出渣口处设有冲制箱，其特别之处在于：所述冲制箱远离冶金炉熔渣沟的一侧设有水渣沟，所述水渣沟与旋流塔相连接，所述旋流塔通过联接短节和脱水器相连接；所述旋流塔呈圆柱型塔体，圆柱型塔体的内壁贴有耐磨浇注料内衬，旋流塔上设有旋流塔入口和旋流塔出口，旋流塔入口与旋流塔出口在平面上呈90度角相互垂直设置。
所述旋流塔的塔体内部靠近旋流塔入口还设有物料分配机构，所述物料分配机构由多组可拆卸更换的耐磨合金衬板组成，耐磨合金衬板的长度方向与旋流塔入口的进料方向垂直。
所述旋流塔的塔体内部靠近旋流塔出口处设有耐磨合金篦条。
所述耐磨合金衬板贴近旋流塔内壁呈弓形结构，多组所述耐磨合金衬板的弓形结构中弦长的最大尺寸不超过旋流塔的直径。
多组所述耐磨合金衬板呈阶梯状多层分布，且弓形结构中弦长沿径向贴近旋流塔内壁逐渐减小。
所述旋流塔的底部还设有旋流喷管，所述旋流喷管的位置低于旋流塔出口。
所述旋流喷管的数量为多个，所述旋流喷管沿旋流塔圆周方向等距均匀分布。
所述旋流喷管与旋流塔内壁呈一定角度倾斜设置，所述旋流喷管具有一定角度的折弯，所述旋流喷管的喷口朝向旋流塔内壁。
所述冲制箱为箱型结构，朝向水渣沟一侧（与熔渣流出方向一致）设置有耐磨陶瓷喷孔及多组调节螺孔的可拆卸孔板。
所述水渣沟内部设置有可更换耐磨合金内衬、封闭盖板、集气装置、旁通渣沟及切换阀门。
所述联接短节具有内衬耐磨内衬，两端带有法兰结构及观察孔盖。
所述脱水器通过旋转运动利用内置筛网对流入脱水器的渣水混合物进行渣水分离，分离后的成品炉渣外排，通过调整转速改变脱水器的处理能力以适应炉况波动。
本实用新型的有益效果是：冲制箱与旋流塔配合，保证水射流的分布及压力稳定，根据炉况情况增加喷孔数量，在源头上适应炉况波动的工况，即使出现高温渣集聚的情况，通过集气装置联接旋流塔烟囱形成负压对周边气化的水蒸气迅速导出，借助旋流塔的缓冲及二次水淬功能，使高温炉渣进一步颗粒化及降温处理，生产出颗粒均匀的成品渣。
附图说明
图1为本实用新型实施例的结构示意图；
图2为本实用新型实施例的立面结构示意图；
图3为本实用新型实施例的冲制箱结构示意图；
图4为本实用新型实施例的冲制箱孔板结构示意图；
图5为本实用新型实施例的冲制箱孔板耐磨喷孔结构示意图；
图6为本实用新型实施例的水渣沟的结构示意图；
图7为本实用新型实施例的旋流塔的结构示意图；
图8为本实用新型实施例的旋流塔的俯视剖面示意图；
图中：1、冶金炉熔渣沟；2、冲制箱；21、冲制箱孔板；211、耐磨陶瓷喷孔；212、调节螺孔；22、冲制箱壳体；23、冲制箱进水管；3、水渣沟；31、水渣沟进渣端；32、水渣沟内衬；33、水渣沟集气装置；34、旁通渣沟；35、切换阀门；4、旋流塔；41、旋流塔入口；42、物料分配机构；43、旋流塔出口；44、耐磨合金篦条；45、旋流喷管；46、烟囱；5、联接短节；6、脱水器；61、脱水器进渣口；62、脱水器出渣口。
具体实施方式
为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，对本实用新型进一步详细说明。
一种冶金炉渣处理系统，包含冶金炉熔渣沟1、冲制箱2、水渣沟3、旋流塔4、联接短节5和脱水器6，所述冶金炉熔渣沟1的下方出渣口处设有冲制箱2，其特别之处在于：所述冲制箱2远离冶金炉熔渣沟1的一侧设有水渣沟3，所述水渣沟3与旋流塔4相连接，所述旋流塔4通过联接短节5和脱水器6相连接；所述旋流塔4呈圆柱型塔体，圆柱型塔体的内壁贴有耐磨浇注料内衬，旋流塔4上设有旋流塔入口41和旋流塔出口43，旋流塔入口41与旋流塔出口43在平面上呈90度角相互垂直设置。
所述旋流塔4的塔体内部靠近旋流塔入口41还设有物料分配机构42，所述物料分配机构由多组可拆卸更换的耐磨合金衬板组成，耐磨合金衬板的长度方向与旋流塔入口的进料方向垂直。
所述旋流塔4的塔体内部靠近旋流塔出口43处设有耐磨合金篦条44。
所述耐磨合金衬板贴近旋流塔4内壁呈弓形结构，多组所述耐磨合金衬板的弓形结构中弦长的最大尺寸不超过旋流塔4的直径。
多组所述耐磨合金衬板呈阶梯状多层分布，且弓形结构中弦长沿径向贴近旋流塔4内壁逐渐减小。
所述旋流塔4的底部还设有旋流喷管45，所述旋流喷管45的位置低于旋流塔出口43。
所述旋流喷管45的数量为多个，所述旋流喷管45沿旋流塔4圆周方向等距均匀分布。
所述旋流喷管45与旋流塔4内壁呈一定角度倾斜设置，所述旋流喷管45具有一定角度的折弯，所述旋流喷管45的喷口朝向旋流塔4内壁。
所述冲制箱为箱型结构，朝向水渣沟一侧（与熔渣流出方向一致）设置有耐磨陶瓷喷孔及多组调节螺孔的可拆卸孔板。
所述水渣沟内部设置有可更换耐磨合金内衬、封闭盖板、集气装置、旁通渣沟及切换阀门。
所述联接短节5具有内衬耐磨内衬，两端带有法兰结构及观察孔盖。
在实施例中，如图1、图2所示，冶金炉熔渣沿冶金炉熔渣沟1流出，被安设于底部的冲制箱2喷出高水速射流击碎及初步水淬，随后渣水混合物落入水渣沟3内流动至旋流塔4内进行缓冲及二次水淬，经此处理后的渣水混合物通过旋流塔出口43排入联接短节5并流入脱水器6内进行渣水分离。
如图3所示，冲制箱2由冲制箱孔板21、冲制箱壳体22和冲制箱进水管组成。冲制箱2本体为箱型结构，朝向水渣沟方向设有冲制箱孔板21，如图4所示其上根据工艺需求配置多组仿拉瓦尔结构耐磨陶瓷喷孔211，并设有调节螺孔212，可根据工艺需要对喷射水量及射流位置进行调整；通过调整调节螺孔的启闭数量可以对进水量进行一定的调节，并可通过调整调节螺孔的启闭对喷射水流数量、压力等进行调节，更好的满足工艺需求；如图5所示冲制箱孔板上设置仿拉瓦尔结构耐磨陶瓷喷孔可以在循环水中含有的细渣粒等悬浮物的冲刷工况下保持孔型结构不变，从而在熔渣冲制阶段保证了设备工艺设计中对循环水射流数量、压力等技术指标的要求，以满足在浊水条件下长时间运行的要求，解决了传统工艺中炉渣冲制时因水射流压力、流量等参数不稳定造成冲制效果差、不稳定以及出现大块熔渣未完全水淬而引发放炮、气爆等事故隐患问题，从工艺角度保证了炉渣冲制时安全性及可靠性。冲制箱孔板21通过螺纹联接方式进行固定，可根据工艺要求及使用状况进行更换。在对熔渣进行水淬时，冲制箱2冲制水压力区间为0.2-0.25MPa，渣水比约为为1:5。
如图1、图6所示，封闭式水渣沟3按照一定角度倾斜布置，其布置倾角根据现场冶金炉熔渣沟1和其它设备的实际布局而定，通常采用2.86°倾角进行配置。水渣沟进渣端31为起点，与冲制箱2相连接，出口侧与旋流塔4相连接，通过合理设置的安装倾角使渣水混合物在水渣沟3内流动，避免渣粒沉淀堆积。如图3所示，水渣沟3的内壁安装有水渣沟内衬32，水渣沟内衬32采用合金结构并设置多组，可根据使用过程中各件磨损情况进行不同位置水渣沟内衬的调配及更换，从而降低总体运行费用。借助水渣沟内衬32保护水渣沟3可满足长时间大量渣水混合物冲刷，水渣沟内衬32的具体布置数量及单件长度可根据实际现场布局情况而定，采用多段设置的水渣沟内衬32便于运输、现场装配以及更换。水渣沟3上在炉渣水淬合理设置水渣沟集气装置33，独立设置排气烟囱或与旋流塔烟囱进行联接，对水淬过程中产生的水蒸气进行收集及外排，避免大量蒸汽集聚造成气爆现象，同时保证周边作业环境不会出现蒸汽外溢等安全隐患；按照图1所示水渣沟3设置有旁通渣沟34，可直接联接水池，以保证渣处理系统临时应急检修影响冶金炉排渣造成生产中断等工况，旁通渣沟34通过切换阀门与水渣沟进行切换。
如图7、图2所示，旋流塔4为圆柱型塔体结构，旋流塔入口41与水渣沟3联接，另一端旋流塔出口43与联接短节5联接，内部设有物料分配机构42。传统工艺仅设置水渣沟，炉渣在前端冲制后仅仅通过水渣沟输送过程中进行降温及细化，实际粒化效果较差，颗粒大小不均，且渣水混合物动能较高，对后续设备稳定运行造成不利影响，同时由于缺乏缓冲，造成渣水混合物速度较高，也会加剧后续设备的磨损。为解决上述问题，在水渣沟末端设置旋流塔4，从水渣沟3流入的渣水混合物在进入旋流塔4内，渣水混合物首先通过安设在塔内的物料分配机构42实现物料缓冲及分配，缓解渣水混合物初始动能，同时渣水混合物中夹杂的较大颗粒会在分配过程中互相碰撞、摩擦使得渣粒进一步细化；物料分配机构中设有多组可拆卸更换的耐磨合金衬板，可根据使用情况进行逐件更换维护；旋流塔底部设有多组旋流喷管45，通过旋流喷管45喷出的压力水射流对塔体底部液位进行扰动，形成高速旋转的稳定液位，渣水混合物在落入旋流塔4底部时会在塔底旋流液位内时会受到旋转水流的作用进行回转运动，实现不同粒度渣粒与渣粒之间碰撞、摩擦，从而进一步实现渣粒细化、均匀化渣粒的粒度；同时借助在塔体底部旋流液位停留的时间实现水渣颗粒的充分降温，确保后续进入脱水环节的炉渣温度满足后续皮带机输送要求；旋流塔在旋流塔出口处设置耐磨合金篦条44进行过滤，保证流入后续脱水环节的炉渣不存在大颗粒，并通过塔内旋流液位对较大颗粒持续进行细化，最终实现进入塔内的渣水混合物颗粒细化及均匀化，满足后续的工艺环节要求后通过旋流塔出口43平缓流入联接短节5内。经过旋流塔的多次淬化及降温后，炉渣颗粒均匀化，温度降低至100℃以下，对后续的渣水分离及机械化输送等更为有利，且经过旋流塔4处理后，原渣水混合物所具有的动能基本被消耗，渣水混合物以平缓的方式流出，有利于后续设备稳定运行，同时对较大的渣粒进行多次淬化及降温，从工艺机理上规避了因渣粒较大造成循环水急剧汽化产生气爆的隐患。在完成上述功能的基础上，旋流塔设置排气烟囱46，对渣水混合物产生的水蒸气进行汇集排放，并可根据业主方需求设置蒸汽净化回收等装置，实现对整体作业环境的保障，避免出现蒸汽外溢甚至蒸汽积聚产生气爆的情况。
如图2所示，联接短节5为矩形箱型结构，一端与旋流塔出口43联接，另一端与脱水器进渣口61联接。联接短节5内衬耐磨衬板，满足耐受渣水混合物冲刷的要求。联接短节5长度可根据实际布置需求确定。
如图2所示，脱水器6通过脱水器进渣口61与联接短节5相连接，接收来自旋流塔4的渣水混合物，在脱水器6内通过转鼓旋转将含水粒化渣转动起来，再经过脱水器6内筛网的格挡对含水粒化渣进行过滤实现渣水分离，分离后的成品渣经脱水器出渣口62排出，再经由皮带机输送至料仓或渣场。
Claims (8)
1.一种冶金炉渣处理系统，包含冶金炉熔渣沟（1）、冲制箱（2）、水渣沟（3）、旋流塔（4）、联接短节（5）和脱水器（6），所述冶金炉熔渣沟（1）的下方出渣口处设有冲制箱（2），其特征在于：所述冲制箱（2）远离冶金炉熔渣沟（1）的一侧设有水渣沟（3），所述水渣沟（3）与旋流塔（4）相连接，所述旋流塔（4）通过联接短节（5）和脱水器（6）相连接；所述旋流塔（4）呈圆柱型塔体，圆柱型塔体的内壁贴有耐磨浇注料内衬，旋流塔（4）上设有旋流塔入口（41）和旋流塔出口（43），旋流塔入口（41）与旋流塔出口（43）在平面上呈90度角相互垂直设置。
2.根据权利要求1所述的一种冶金炉渣处理系统，其特征在于：所述旋流塔（4）的塔体内部靠近旋流塔入口（41）还设有物料分配机构（42），所述物料分配机构由多组可拆卸更换的耐磨合金衬板组成，耐磨合金衬板的长度方向与旋流塔入口的进料方向垂直。
3.根据权利要求1或2所述的一种冶金炉渣处理系统，其特征在于：所述旋流塔（4）的塔体内部靠近旋流塔出口（43）处设有耐磨合金篦条（44）。
4.根据权利要求2所述的一种冶金炉渣处理系统，其特征在于：所述耐磨合金衬板贴近旋流塔（4）内壁呈弓形结构，多组所述耐磨合金衬板的弓形结构中弦长的最大尺寸不超过旋流塔（4）的直径。
5.根据权利要求4所述的一种冶金炉渣处理系统，其特征在于：多组所述耐磨合金衬板呈阶梯状多层分布，且弓形结构中弦长沿径向贴近旋流塔（4）内壁逐渐减小。
6.根据权利要求1或2所述的一种冶金炉渣处理系统，其特征在于：所述旋流塔（4）的底部还设有旋流喷管（45），所述旋流喷管（45）的位置低于旋流塔出口（43）。
7.根据权利要求6所述的一种冶金炉渣处理系统，其特征在于：所述旋流喷管（45）的数量为多个，所述旋流喷管（45）沿旋流塔（4）圆周方向等距均匀分布。
8.根据权利要求1或2所述的一种冶金炉渣处理系统，其特征在于：所述冲制箱为箱型结构，朝向水渣沟一侧设置有耐磨陶瓷喷孔及多组调节螺孔的可拆卸孔板。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |