一種提高冶金熔渣干法粒化裝置性能的系統的制作方法

本實用新型屬于冶金節能技術領域，具體涉及一種提高冶金熔渣干法粒化裝置性能的系統。

背景技術：

根據中國廢鋼鐵應用協會冶金渣開發利用工作委員會發布的《2012年鋼鐵渣綜合利用基本情況》，2012年我國高爐渣產生量為2.2億噸。高爐渣排出溫度在1400℃以上，是高品質的熱能，以噸渣顯熱1.8GJ計算，每年高爐渣可利用熱能3.96×10⁸GJ，折合標煤1353萬噸。盡管如此，目前我國高爐渣主要采用水淬的方式進行處理，不僅浪費水資源，高爐渣的熱量也沒有得到回收利用。除此以外，其它熔渣如轉爐渣、電爐渣、鐵合金渣也存在與高爐渣類似的問題。這樣，對熔渣干法粒化及余熱回收系統提出了迫切需求。

熔渣干法粒化，主要采用離心粒化的方式，但是在熔渣干法粒化裝置中，高速飛行渣粒，在撞擊粒化裝置壁面時，容易粘結，嚴重時甚至板結成塊，不僅使得成品渣粒品質降低，更由于粘接和板結問題，使得粒化過程無法順利進行，這是熔渣干法粒化工藝面臨的難題之一。

技術實現要素：

有鑒于此，本實用新型的目的在于提供一種提高冶金熔渣干法粒化裝置性能的系統，以解決熔渣干法粒化裝置存在的渣粒粘結壁面及板結成塊問題。

本實用新型是通過以下技術方案來實現的：

本實用新型提供一種提高冶金熔渣干法粒化裝置性能的系統，所述粒化裝置包括垂直設置的受渣腔體和位于受渣腔體的中空腔內中央的轉杯，所述系統包括所述的粒化裝置、變頻電機、電液推桿和控制器，變頻電機通過垂直轉動軸與轉杯固定連接，電液推桿與受渣腔體固定連接，控制器與變頻電機和電液推桿電連接；該系統可實現轉杯的轉速和/或受渣腔體的垂直高度隨時間按照周期性變化進行熔渣粒化。

通過采用上述方案，本系統在進行熔渣粒化時，可通過控制轉杯的轉速進行周期性變化，亦可通過控制受渣腔體的垂直高度進行周期性變化，還可通過同時控制轉杯的轉速和受渣腔體的垂直高度進行周期性變化，使得粒化后的渣粒與受渣腔體內壁面的撞擊位置是周期性變化的，從而有效的避免渣粒集中撞擊在壁面上造成粘接或者板結成塊。

進一步，所述渣腔體上設置有振打裝置，用于對受渣腔體的壁部進行振打，所述控制器與振打裝置電連接。

進一步，所述電液推桿設置為至少2個，且沿受渣腔體外側壁或底部的周向上均勻間隔布置。

進一步，所述受渣腔體的內壁上半部設置有若干個用于擾亂粒化后的渣粒撞擊受渣腔體內壁面的鼓凸結構，所述鼓凸結構上設有朝向所述受渣腔體垂直中心線突起的凸包部。

本實用新型的有益技術效果是：本實用新型對熔渣流股進行粒化時，粒化后的渣粒與壁面的撞擊位置處于周期性變化過程中，而不是撞擊位置固定，從而避免渣粒集中撞擊壁面造成的粘結或板結成塊。

本實用新型附件的優點將在下面具體實施方式部分的描述中給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本實用新型的實踐了解到。

附圖說明

為了使本實用新型的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合附圖對本實用新型作進一步的詳細描述，其中：

附圖1為轉杯的轉速變化引起渣粒位置變化的示意圖；

附圖2為轉杯的轉速隨時間進行周期性變化的關系示意圖；

附圖3為受渣腔體的垂直高度位置變化引起渣粒位置變化的示意圖；

附圖4為受渣腔體的垂直高度隨時間進行周期性變化的關系示意圖；

附圖5為本實用新型實施例提供的提高冶金熔渣干法粒化裝置性能的系統示意圖；

附圖標記：1為受渣腔體，2為轉杯，3為振打裝置。

具體實施方式

以下將結合附圖，對本實用新型的優選實施例進行詳細的描述；應當理解，優選實施例僅為了說明本實用新型，而不是為了限制本實用新型的保護范圍。

在進行熔渣離心粒化過程中，熔渣流股下落到受渣腔體1內部中具有離心粒化作用的轉杯2上，經轉杯粒化后沿其邊緣甩出，形成的渣粒則水平飛出并呈拋物線撞擊向受渣腔體的內壁面。如圖所述，本實施例提供的提高冶金熔渣干法粒化裝置性能的系統，包括粒化裝置、變頻電機、電液推桿和控制器，該粒化裝置包括垂直設置的受渣腔體1和位于受渣腔體1的中空腔內中央的轉杯2，用于對熔渣流股進行粒化處理；該變頻電機通過垂直轉動軸與轉杯2固定連接，用于對轉杯2進行變速調速，從而改變轉杯的轉速；該電液推桿與受渣腔體1固定連接，用于對受渣腔體1進行往復升降運動，從而改變受渣腔體在垂直方向上的位置高度，且電液推桿安裝有至少2個，并沿受渣腔體1外側壁或底部的周向上均勻間隔布置，這樣能保證受渣腔體1在升降過程中的平穩性，當然在不同實施例中不限于本結構，還可以采用其他具有往復推拉的頂升裝置；該控制器與變頻電機和電液推桿電連接，用于控制兩者按需求進行動作，從而使得該系統可實現轉杯的轉速和/或受渣腔體的垂直高度隨時間按照周期性變化而進行熔渣粒化。

通過采用上述方案，本系統在進行熔渣粒化時，可通過控制轉杯的轉速進行周期性變化，亦可通過控制受渣腔體的垂直高度進行周期性變化，還可通過同時控制轉杯的轉速和受渣腔體的垂直高度進行周期性變化，使得粒化后的渣粒與受渣腔體壁面的撞擊位置是周期性變化的，從而有效的避免渣粒集中撞擊在壁面上造成粘接或者板結成塊。

本實施例中，所述渣腔體1上設置有振打裝置3，可對受渣腔體1的壁部進行振打，進一步促進渣粒脫離受渣腔體渣粒撞擊區域壁面，防止渣粒在壁面上大面積粘接或者板結成塊。所述控制器與振打裝置3電連接，可對振打裝置實施智能控制，提供生產效率。

本實施例中，所述受渣腔體1的內壁上半部設置有若干個用于擾亂粒化后的渣粒撞擊受渣腔體內壁面的鼓凸結構，所述鼓凸結構上設有朝向所述受渣腔體1垂直中心線突起的凸包部。這樣，便于飛向受渣腔體1內壁面的渣粒在該凸包部進行不同方向的反彈，利用渣粒的速度形成料打料的方式，對粘結在壁面上的渣粒進行撞擊，使其脫落，同時，由于該凸包部在受渣腔體渣粒撞擊區域壁面上形成有多個無規則排布結構，還可以進一步防止渣粒板結成塊。

下面通過以下實施例來具體介紹一下本實用新型提高冶金熔渣干法粒化裝置性能的操作流程。

實施例一：

如圖1-2、5所示，由于渣粒的飛行速度與轉杯的轉速相關，轉杯轉速慢則渣粒飛行速度較低，轉杯轉快則渣粒飛行速度較高，這樣，若渣粒只保持恒定速度撞擊受渣腔體渣粒撞擊區域壁面時，因過多的渣粒持續撞擊該內壁面的同一位置，易引起渣粒在該內壁面上粘結和板結成塊，因此，本實施例的特征在于轉杯的轉速并不恒定。具體的，本系統是利用轉杯的轉速隨時間按照周期性變化而進行熔渣粒化，包括如下分步驟：首先，收集轉杯的最小轉速和最大轉速，并將該兩種轉速存儲于控制器內；然后，由變頻電機為轉杯提供轉速，并通過控制器經由變頻電機提供給轉杯的轉速控制在最小轉速和最大轉速之間進行周期性變化，該周期性變化的曲線符合正弦規律，如圖2中a所示，當然在不同實施例中所述曲線還可以符合三角形(如圖2中b)或梯形(如圖2中c)規律；且該周期性變化的周期時間為8秒，當然在不同實施中所述周期時間還可為1、3、5、10等1～10范圍內的其它值。由于轉杯的轉速呈周期性變化，導致了不同時間甩出的渣粒水平方向飛行速度的變化，而渣粒在飛行過程中只受重力和空氣阻力作用，水平分速度的變化將導致渣粒與受渣腔體渣粒撞擊區域壁面接觸撞擊的時間并不相同。即渣粒不同的飛行時間，導致在其重力作用時下落的距離也不同。故此渣粒在受渣腔體渣粒撞擊區域壁面的接觸點，也會隨著轉杯的轉速變化而發生周期性的變動，從而形成了一個比較分散撞擊帶。這樣由于渣粒的撞擊點較為分散，就不容易發生粘接和板結成塊的現象。

實施例二：

如圖3-5所示，由于渣粒粘結與撞擊受渣腔體渣粒撞擊區域壁面的有效面積有關，即受渣腔體渣粒撞擊區域壁面上半部通常是采用水冷結構，渣粒在撞擊受渣腔體渣粒撞擊區域壁面后將獲得一定的冷卻效果，這樣，若渣粒只針對一個部位的內壁面撞擊時則渣粒溫度降低較慢，易引起渣粒在該內壁面上粘結和板結成塊，因此，本實施例的特征在于受渣腔體的垂直高度位置并不恒定。具體的，本系統是利用受渣腔體的垂直高度位置隨時間按照周期性變化而進行熔渣粒化，包括如下分步驟：首先，收集受渣腔體在垂直方向上的最低位和最高位，并將該兩種極限位置存儲于控制器內；然后，由電液推桿向受渣腔體提供往復升降動力，并通過控制器經由電液推桿提供給受渣腔體的垂直高度位置控制在最低位和最高位之間進行周期性變化，該周期性變化的曲線符合正弦規律，如圖4中a所示，當然在不同實施例中所述曲線還可以符合三角形(如圖4中b)或梯形(如圖4中c)規律；且該周期性變化的周期時間為8秒，當然在不同實施中所述周期時間還可為1、3、5、10等1～10范圍內的其它值。由于受渣腔體的垂直高度位置呈周期性變化，導致了不同時間甩出的渣粒沿水平方向飛出后，將導致渣粒與受渣腔體渣粒撞擊區域壁面接觸撞擊的位置并不相同，即渣粒在受渣腔體上獲得不同的撞擊位置。故此渣粒在受渣腔體渣粒撞擊區域壁面的接觸點，也會隨著受渣腔體的垂直高度位置變化而發生周期性的變動，從而形成了一個比較分散撞擊帶。這樣由于渣粒的撞擊點較為分散，就不容易發生粘接和板結成塊的現象。

實施例三：

本實施例是將實施例一和實施例二的兩者方式同時結合在一起，即同時讓轉杯2的轉速和受渣腔體1的垂直高度位置都不恒定，具體的就不在贅述了。通過這種方式也可以使渣粒在受渣腔體上獲得不同的撞擊位置，故此渣粒在受渣腔體渣粒撞擊區域壁面的接觸點，也會隨著轉杯的轉速和受渣腔體的垂直高度位置變化而發生周期性的變動，從而形成了一個比較分散撞擊帶。這樣由于渣粒的撞擊點較為分散，就不容易發生粘接和板結成塊的現象。

上述三個實施例中，所述系統還可以通過測溫裝置獲取受渣腔體1渣粒撞擊區域的溫度，并根據獲取的受渣腔體1渣粒撞擊區域的溫度對所述轉杯2的轉速和\或受渣腔體1的垂直高度位置隨時間按照周期性變化進行進一步調節控制。這樣，可使得熔渣由受渣腔體排出時的出口溫度基本保持一致，利于后續的工藝流程。

以上所述僅為本實用新型的優選實施例，并不用于限制本實用新型，顯然，本領域的技術人員可以對本實用新型進行各種改動和變型而不脫離本實用新型的精神和范圍。這樣，倘若本實用新型的這些修改和變型屬于本實用新型權利要求及其等同技術的范圍之內，則本實用新型也意圖包含這些改動和變型在內。