TW201514316A - 爐渣轉杯造粒篩選裝置 - Google Patents

Abstract

一種爐渣轉杯造粒篩選裝置，包含一造粒爐、一設於造粒爐內並用以承載爐渣之轉杯、一用以驅動轉杯旋轉之變頻控制馬達、一用以供應造粒爐所需風力之送風單元，以及一用以控制變頻控制馬達作動之控制單元。主要是藉由該造粒爐採三段式設計，且鄰近其內側壁中段設置有一第一側向風道、多數可使該第一側向風道與一位於中央處的造粒空間相通之第一出風孔，以及鄰近內側壁下段設置有一未與第一側向風道相連通之第二側向風道、多數可使第二側向風道與造粒空間相通之第二出風孔。藉此能快速篩選並決定爐渣轉杯造粒之適合參數。

Description

爐渣轉杯造粒篩選裝置

本發明是有關於一種造粒篩選裝置，特別是指一種爐渣轉杯造粒篩選裝置。

一貫化鋼廠的高爐爐渣顯熱約15萬Kcal/t，轉爐渣顯熱約6萬Kcal/t，在目前熱回收的發展上，爐渣為溫度1400℃以上之高溫顯熱源。高溫融熔狀態爐渣雖然具有大量之顯熱，但是熔渣之熱傳導係數極低且具有高黏滯性，因此要直接由熔渣流體狀進行熱回收相當困難，就算回收也僅能回收到表層熱能，待表面乾涸後，爐渣內部的熱能更不容易傳出，造成冷卻時間拉長。現有爐渣處理方式，高爐渣主要是水淬方式處理，處理後的爐渣作為高爐水泥原料外賣，但是過程中的熱能卻完全無法回收。而轉爐渣則是採用空冷後推入水坑加速裂解方式，來達到冷卻後爐渣安定化之目的，但同樣地，轉爐渣所具有之顯熱能一樣無法回收。

在能源環保高漲的環境下，爐渣熱能回收技術開發日顯重要，因此，遂有業者發現因爐渣具有低熱傳導係數之特性，需要將爐渣進行破碎或造粒之後才方便進行熱回收，透過造粒將爐渣變成固體顆粒後，由於體積變小， 因而能克服熱傳導係數低之問題。而爐渣乾式粒化的做法，主要有機械攪拌、固化後機械破碎、高壓鼓風，及離心粒化等，近年來的文獻，則以轉杯法(或稱離心法)乾式造粒技術為主，以轉杯造粒法為例，主要採用高速旋轉盤(杯)體作為粒化動力來源，透過離心力將轉杯上的爐渣甩出，使得爐渣在自身表面張力與動量拉扯中碎裂，但造粒成功與否，以及造粒參數該如何隨爐渣入料速率與爐渣特性進行修改，需要有一個可以快速調整操作參數的設備，作為操作參數選擇之依據。

因此，本發明之目的，即在提供一種有助於爐渣顯熱回收與顆粒渣產出之條件篩選，並可快速選取適合的轉杯造粒操作參數之爐渣轉杯造粒篩選裝置。

於是，本發明爐渣轉杯造粒篩選裝置，包含一造粒爐、一轉杯、一變頻控制馬達、一送風單元，以及一控制單元。

該造粒爐包括一上本體、一中本體，及一下本體，該上本體、該中本體與該下本體彼此疊置且可拆離地相組合連接成一體，該上本體包括一投料口，該上本體、該中本體與該下本體並共同界定出一造粒空間，該中本體具有一第一側向風道，以及多數可使該第一側向風道與該造粒空間相通之第一出風孔，而該下本體包括一第二側向風道、多數可使該第二側向風道與該造粒空間相通之第二出風孔，及多數下層進風孔。

該轉杯可脫離地且可轉動地設於該下本體並位於該造粒空間內，並用以承載所述爐渣。

該變頻控制馬達設於該造粒爐外並用以驅動該轉杯旋轉。

該送風單元透過該等底層進風孔提供所需的冷卻風，所述冷卻風進而由該第二側向風道、該等第二出風孔、該第一側向風道及該等第一出風孔而流通於該造粒空間。

該控制單元是用以控制該變頻控制馬達之轉速，及該送風單元之送風量與風速。

本發明之功效在於藉由該造粒爐是由該上本體、該中本體與該下本體彼此疊置且可拆離地相組合連接成一體，再搭配該轉杯亦採可更換式，因而能快速更換氣流型態與轉杯型式，進而能快速篩選並決定爐渣轉杯造粒之適合參數，如渣風比、入風方式、轉杯轉速…等。

1‧‧‧造粒爐

11‧‧‧上本體

111‧‧‧投料口

112‧‧‧上層連接部

113‧‧‧穿孔

12‧‧‧中本體

121‧‧‧第一外層壁體

122‧‧‧中層導風板

123‧‧‧第一接合部

124‧‧‧第二接合部

125‧‧‧上通孔

126‧‧‧下通孔

127‧‧‧中層進風孔

128‧‧‧第一側向風道

129‧‧‧第一出風孔

13‧‧‧下本體

131‧‧‧底壁

1311‧‧‧定位部

1312‧‧‧凹陷區

1313‧‧‧下層進風孔

132‧‧‧第二外層壁體

133‧‧‧下層導風板

134‧‧‧下層連接部

135‧‧‧開孔

136‧‧‧第二側向風道

137‧‧‧第二出風孔

138‧‧‧支撐腳

14‧‧‧造粒空間

2‧‧‧轉杯

3‧‧‧變頻控制馬達

31‧‧‧輸出軸

4‧‧‧送風單元

41‧‧‧管線

5‧‧‧控制單元

6‧‧‧鎖固元件

61‧‧‧螺栓

62‧‧‧螺帽

本發明之其他的特徵及功效，將於參照圖式的實施方式中清楚地呈現，其中：圖1是一局部分解示意圖，說明本發明爐渣轉杯造粒篩選裝置之一較佳實施例；以及圖2是一使用示意圖，輔助說明圖1。

在本發明被詳細描述之前，應當注意在以下的 說明內容中，類似的元件是以相同的編號來表示。

參閱圖1，為本發明爐渣轉杯造粒篩選裝置之一較佳實施例，包含一造粒爐1、一轉杯2、一變頻控制馬達3、一送風單元4、一控制單元5，以及多數鎖固元件6。

該造粒爐1包括一上本體11、一中本體12，及一下本體13。該上本體11之頂端與底端均呈開放狀，其中頂端並漸形收斂形成有一投料口111，該上本體11之底端並朝外延伸有一上層連接部112，該上層連接部112上設有多數穿孔113。

該中本體12之頂端與底端亦均呈開放狀，並包括一第一外層壁體121，以及一設置於第一外層壁體121內側之中層導風板122。該第一外層壁體121具有一由頂緣向外延伸之第一接合部123、一由底緣向外延伸之第二接合部124、多數設置於第一接合部123上之上通孔125、多數設置於第二接合部124上之下通孔126，以及多數位於第一接合部123與第二接合部124間之中層進風孔127，該第一外層壁體121與該中層導風板122之間並界定出一第一側向風道128。該中層導風板122具有多數第一出風孔129。

而該下本體13包括一底壁131、一圍設於該底壁131之第二外層壁體132、一設置於該底壁131與該第二外層壁體132內側之下層導風板133，以及多數連接於該底壁131的外底面之支撐腳138。該第二外層壁體132頂端並向外延伸有一下層連接部134，且下層連接部134上設有多數開孔135。該底壁131、該第二外層壁體132與該下層導 風板133之間並界定出一第二側向風道136。該下層導風板133具有多數第二出風孔137。另外，該底壁131具有一由中央處朝內凸設之定位部1311、一位於外側且相對於該定位部1311處之凹陷區1312，以及多數下層進風孔1313。

該轉杯2是設置於該下本體13之定位部1311上。該變頻控制馬達3則設置於該下本體13之凹陷區1312，且該變頻控制馬達3並具有一貫穿該定位部1311與該凹陷區1312並用以與該轉杯2底部相連接之輸出軸31。

該送風單元4在本實施例中是以鼓風機做說明，但不以此為限，當然也可以任何可輸出冷卻風力之送風設備。該送風單元4並藉由多數管線41連接該等中層進風孔127、該等下層進風孔1313。

至於該控制單元5與該送風單元4、該變頻控制馬達3電性連接，用以控制該變頻控制馬達3之轉速，及該送風單元4之送風量與風速。

參閱圖1、2，每一鎖固元件6包括一螺栓61，以及一用與該螺栓61相配合螺鎖之螺帽62。

該造粒爐1之上本體11、中本體12，及下本體13在組合時，是藉由該上本體11、該中本體12，及該下本體13由上而下彼此疊置，亦即使該上本體11之上層連接部112疊置於該中本體12之第一接合部123上，且使上層連接部112上的該等穿孔113與第一接合部123上的該等上通孔125上下對準，該中本體12之第二接合部124疊置於該下本體13之下層連接部134上，且使該第二接合部124 上的該等下通孔126與該下層連接部134上的該等開孔135上下對準，利用該等螺栓61分別貫穿相對準之該等穿孔113與該等上通孔125、相對準之該等下通孔126與該等開孔135，配合利用該等螺帽62與該等螺栓61相螺鎖結合，使得該上本體11、該中本體12，及該下本體13可拆離地相組合連接成一體，該上本體11、該中本體12，及該下本體13並共同界定出一造粒空間14。

該中本體12之第一側向風道128是透過該等第一出風孔129與該造粒空間14相通，該下本體13之第二側向風道136則是透過該等第二出風孔137與該造粒空間14相通，另外，該中本體12之第一側向風道128與該下本體13之第二側向風道136不直接相連通。

參閱圖2，在使用上，可將爐渣(圖未示)投置於該轉杯2上，啟動該爐渣轉杯造粒篩選裝置後，由該變頻控制馬達3驅動該輸出軸31以帶動該轉杯2旋轉，而對爐渣進行離心力造粒作用；同時配合該送風單元4透過該等管線41、該等中層進風孔127、該等下層進風孔1313提供所需的冷卻風，所述冷卻風進而由該第二側向風道136、該等第二出風孔137、該第一側向風道128，及該等第一出風孔129而流通於該造粒空間14，對造粒中的爐渣進行同步冷卻。

由於轉杯2是透過變頻控制馬達3控制其轉速，因此可藉由將轉杯2控制於不同轉速下，以探討轉速對於爐渣造粒特性之影響。另外，可藉由該控制單元5控 制該送風單元4對該等中層進風孔127、該等下層進風孔1313進行不同冷卻風量之輸送，則可探討不同冷卻策略對於造粒後爐渣初步冷卻與定型的影響。此外，藉由該中本體12及該下本體13均採雙層壁設計，透過該中層導風板122，及該下層導風板133之更換而達到不同的出風型態，且提供均勻的側向出風速度。至於上本體11採單層設計，主要則可防止試驗中的高溫爐渣飛濺出來之危害。

綜上所述，本發明爐渣轉杯造粒篩選裝置藉由上述構造設計，利用該造粒爐1採模組化設計，可快速依據不同需求而更換上本體11、中本體12，及下本體13，並透過該送風單元4對該等中層進風孔127、該等下層進風孔1313分別提供所需的冷卻風，因而可快速調整出風模式與冷卻風供應方式之優點，並可探討不同冷卻策略對於造粒後爐渣初步冷卻與定型的影響；另外，藉由變頻控制馬達3控制轉杯2於不同轉速下，能探討轉速對於爐渣造粒特性之影響，因此可決定連續運轉之適合操作參數，例如冷卻風量、轉杯2轉速、冷卻型態對於造粒特性之影響，有助於爐渣顯熱回收與顆粒渣產出之條件篩選，進而提供大型化轉杯造粒設備之操作參數選擇，故確實能達成本發明之目的。

惟以上所述者，僅為本發明之較佳實施例而已，當不能以此限定本發明實施之範圍，即大凡依本發明申請專利範圍及專利說明書內容所作之簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本發明專利涵蓋之範圍內。

1‧‧‧造粒爐

11‧‧‧上本體

111‧‧‧投料口

112‧‧‧上層連接部

113‧‧‧穿孔

12‧‧‧中本體

121‧‧‧第一外層壁體

122‧‧‧中層導風板

123‧‧‧第一接合部

124‧‧‧第二接合部

125‧‧‧上通孔

126‧‧‧下通孔

127‧‧‧中層進風孔

128‧‧‧第一側向風道

129‧‧‧第一出風孔

13‧‧‧下本體

131‧‧‧底壁

1311‧‧‧定位部

1312‧‧‧凹陷區

1313‧‧‧下層進風孔

132‧‧‧第二外層壁體

133‧‧‧下層導風板

134‧‧‧下層連接部

135‧‧‧開孔

136‧‧‧第二側向風道

137‧‧‧第二出風孔

138‧‧‧支撐腳

2‧‧‧轉杯

3‧‧‧變頻控制馬達

31‧‧‧輸出軸

4‧‧‧送風單元

41‧‧‧管線

5‧‧‧控制單元

6‧‧‧鎖固元件

61‧‧‧螺栓

62‧‧‧螺帽

Claims (7)

1. 一種爐渣轉杯造粒篩選裝置，包含：一造粒爐，包括一上本體、一中本體，及一下本體，該上本體、該中本體與該下本體彼此疊置且可拆離地相組合連接成一體，該上本體包括一投料口，該上本體、該中本體與該下本體並共同界定出一造粒空間，該中本體具有一第一側向風道，以及多數可使該第一側向風道與該造粒空間相通之第一出風孔，而該下本體包括一第二側向風道、多數可使該第二側向風道與該造粒空間相通之第二出風孔，及多數下層進風孔；一轉杯，可脫離地且可轉動地設於該下本體並位於該造粒空間內，用以承載所述爐渣；一變頻控制馬達，設於該造粒爐外並用以驅動該轉杯旋轉；一送風單元，透過該等下層進風孔提供所需的冷卻風，所述冷卻風進而由該第二側向風道、該等第二出風孔、該第一側向風道及該等第一出風孔而流通於該造粒空間；以及一控制單元，用以控制該變頻控制馬達之轉速，及該送風單元之送風量與風速。
2. 如請求項1所述的爐渣轉杯造粒篩選裝置，其中，該中本體具有多數與該送風單元相連接之中層進風孔。
3. 如請求項2所述的爐渣轉杯造粒篩選裝置，其中，該第二側向風道未與該第一側向風道直接相連通，是透過該 等該等第二出風孔、該等第一出風孔、該造粒空間而間接連通。
4. 如請求項1或2或3所述的爐渣轉杯造粒篩選裝置，其中，該中本體兩端呈開放狀，並包括一第一外層壁體，以及一設置於該第一外層壁體內側之中層導風板，該等中層進風孔設置於該第一外層壁體，該第一側向風道是由該第一外層壁體與該中層導風板共同界定而成，該等第一出風孔是設置於該中層導風板上。
5. 如請求項4所述的爐渣轉杯造粒篩選裝置，其中，該下本體包括一底壁、一圍設於該底壁之第二外層壁體、一設置於該底壁與該第二外層壁體內側之下層導風板，以及多數連接於該底壁的外底面之支撐腳，該第二側向風道是由該底壁、該第二外層壁體與該下層導風板界定而成，該等第二出風孔是設置於該下層導風板上，該等下層進風孔是設置該底壁。
6. 如請求項5所述的爐渣轉杯造粒篩選裝置，其中，該底壁中央處朝內凸設有一定位部，該底壁外側相對於該定位部處則形成有一凹陷區，該轉杯設置於該下本體之該定位部上，該變頻控制馬達設置於該下本體之凹陷區，且該變頻控制馬達並具有一與該轉杯底部相連接之輸出軸。
7. 如請求項1所述的爐渣轉杯造粒篩選裝置，還包括多數鎖固元件，該上本體、該中本體與該下本體彼此疊置後是藉該等鎖固元件組合成一體。