一種液態高溫熔渣粒化及余熱回收裝置的制造方法
【技術領域】
[0001 ]本發明涉及高溫液態熔渣余熱回收技術領域，特別涉及一種液態高溫熔渣粒化及余熱回收裝置。
【背景技術】
[0002]中國目前是全球最大的鋼鐵生產國，鋼鐵產量已連續17年保持世界第一。2014年中國生鐵產量達到7.11億噸，約占世界總產量的60%，在冶煉生鐵的過程中同時會產生蘊含巨大熱量的高爐渣。高爐渣的出爐溫度一般在1400?1550°C之間，每噸渣含(1260?1880) X 103kJ的顯熱，相當于60kg標準煤。在我國現有的煉鐵技術下，每生產I噸生鐵副產
0.3噸高爐渣，以目前我國生鐵產量7.11億噸進行計算，可折合產生2.13億噸以上的高爐渣，其顯熱量相當于1278萬噸標準煤。
[0003]干渣坑冷卻法和水沖渣法是目前我國最常見的高爐渣處理方法。干渣坑冷卻法將高溫的液態熔渣直接排入干渣坑空冷，輔助水冷。該法降溫時產生大量水蒸氣，同時釋放出大量的H2S和SO2氣體，腐蝕建筑、破壞設備和惡化工作環境，一般只在事故處理時使用該法。我國90%的高爐渣都采用水沖渣法處理。水沖渣法是指利用低溫的冷卻水直接與高溫的液態熔渣混合，使得液態熔渣溫度迅速降低并形成玻璃體態爐渣顆粒。水沖渣法按照不同的工藝流程可分為因巴法、圖拉法、底濾法、拉薩法、明特克法。盡管水沖渣工藝不斷發展，但其技術的核心還是對高溫液態熔渣進行噴水水淬，進而達到冷卻和粒化的目的，然后進行水渣分離，沖渣的水經過沉淀過濾后再循環使用。盡管該法產生的玻璃體態熔渣可以應用于水泥工業進行資源化利用，但是處理過程浪費大量水資源，產生SO2和H2S等有害氣體，也不能有效回收高溫液態熔渣所含有的高品質余熱資源。
[0004]綜上所述，目前普遍采用的干渣坑冷卻法和水沖渣法，不僅浪費了高溫液態熔渣所含有的全部高品質余熱資源，而且消耗大量水資源，對環境造成嚴重污染，這些處理方式已不能適應目前鋼鐵行業節能減排的迫切需求。必須尋求一種高效、無污染的新技術對液態熔渣資源進行有效回收。
【發明內容】
[0005]本發明的目的在于一種液態高溫熔渣粒化及余熱回收裝置，以解決當前液態熔渣高品質余熱資源浪費嚴重的問題。本發明裝置粒化均勻、熱量回收效率高，可有效應回收液態熔渣的熱量。
[0006]為了實現上述目的，本發明采用的技術方案是:
[0007]—種液態高溫熔渣粒化及余熱回收裝置，包括落渣管、粒化倉和粒化設備;粒化倉呈倒扣的盒狀，下部開口 ；粒化倉的頂部設有開口，供落渣管伸入;粒化倉的內壁用于吸收液態高溫熔渣粒化所散發熱量的換熱面;落渣管的正下方設置有粒化設備。
[0008]進一步的，粒化設備包括粒化器、粒化器連接部件和粒化器驅動部件;粒化器為盤狀或杯狀，粒化器中心處設置導流錐，導流錐至粒化器外邊緣設置肋片;粒化器通過粒化器連接部件連接粒化器驅動部件;粒化器驅動部件用于通過粒化器連接部件帶動粒化器進行旋轉，將滴入粒化器中的液態熔渣粒化成小液滴。
[0009]進一步的，粒化器連接部件包括粒化器底座、轉軸及兩個推力軸承;粒化器與粒化器底座固定連接，粒化器底座與軸固定連接;軸通過兩個推力軸承與軸套筒固定，同時通過聯軸器與粒化器驅動部件相連接。
[0010]進一步的，粒化器邊緣與水平面角度為15°-60°。
[0011]進一步的，高溫液態熔渣粒化系統還包括供風組件;供風組件包括兩個外徑不同的風道外套筒、風道內套筒，軸套筒通過底部環形端蓋與風管內套筒固定;供風組件頂部開設有環形風口；環形風口位于粒化器外周，環形風口的出風角度與粒化器邊緣傾角一致，與水平面夾角為15-60°。
[0012]進一步的，環形風口位于粒化器外邊緣下方。
[0013]進一步的，換熱面形式為膜式壁或盤管。
[0014]進一步的，粒化倉頂部布置有若干燃燒噴嘴;粒化倉頂部四角布置有出風方向能夠調節的冷風噴嘴，用于防止高溫熔渣顆粒粘在粒化倉內壁。
[0015]進一步的，粒化倉截面為長方形、正方形或圓形，粒化倉頂部為平頂或穹頂。
[0016]相對于現有技術，本發明具有以下有益效果:
[0017]高溫熔渣自落渣管流入粒化倉，落在粒化設備上，在粒化設備高速旋轉下被粒化，并在粒化設備周邊環形風的作用下，同時向粒化倉敷設的換熱面進行輻射換熱，實現液態高溫熔渣的粒化及能量部分回收。
[0018]粒化倉頂部四角布置冷風噴嘴，用于防止高溫熔渣顆粒粘在粒化倉內壁。
[0019]受熱面形式為膜式壁、盤管，增加受熱面積，增加熱回收效率。
[0020]避免對高溫液態熔渣進行噴水水淬，從而節約水資源、避免有毒氣體的產生。
【附圖說明】
[0021 ]下面結合附圖和【具體實施方式】對本發明做進一步詳細說明。
[0022]圖1為本發明一種液態高溫熔渣粒化及余熱回收裝置的粒化裝置示意圖；
[0023]圖2為粒化倉頂部燃燒噴嘴及冷風噴嘴布置示意圖；
[0024]圖3為粒化設備的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0025]請參閱圖1所示，本發明一種液態高溫熔渣粒化及余熱回收裝置，包括落渣管1、粒化倉6和粒化設備2。
[0026]粒化倉6呈倒扣的盒狀，截面為長方形、正方形或圓形，粒化倉頂部為平頂或穹頂。粒化倉6的頂部設有開口，供落渣管I伸入。粒化倉6的內壁用于吸收粒化所散發熱量的換熱面3。
[0027]落渣管I的正下方設置有粒化設備2。
[0028]高溫液態熔渣粒化系統2包括粒化器201、粒化器連接部件、粒化器驅動部件、供風部件及輔助裝置。
[0029]粒化器201為盤狀或杯狀，粒化器201中心設置導流錐，導流錐至粒化器201的外邊緣設施肋片;粒化器201邊緣與水平面角度為15-60° ;粒化器連接部件為粒化器底座202、轉軸203及推力軸承204;粒化器201與粒化器底座202通過螺栓相連，粒化器底座202與軸203通過鍵進行連接。軸203通過推力軸承204與軸套筒209固定，同時通過聯軸器與電機2010相連接;供風組件由兩個外徑不同的風道外套筒207、風道內套筒208組成，軸套筒209通過底部環形端蓋205與風管內套筒208固定;風管外套筒207在外部與固定套筒及平板206固定。供風組件頂部所開環形風口 2011位于粒化器201外周，環形風口的出風角度與粒化器邊緣傾角一致，與水平面夾角為15-60°。風道內套筒208與軸套筒209在上部開有環形風口，軸套筒在兩推力軸承204兩側均開冷卻風孔。
[0030]渣包中的液態熔渣在塞棒的控制下以一定的流量通過落渣管I進入粒化倉6，落在粒化器201上，高速旋轉的粒化器201將流入轉杯的液態熔渣粒化成小液滴，小液滴飛濺至粒化倉的大空間內，小液滴飛行過程中在粒化倉受熱面和粒化器環形風的雙重冷卻作用下，變成具有硬質外表面的渣粒；同時向粒化倉模塊敷設的換熱面3進行輻射換熱，實現液態高溫熔渣的粒化及能量部分回收。粒化倉6頂部分布一個或多個燃燒噴嘴4用于設備開啟時烘烤。粒化倉頂部四角布置出風方向可以調節的冷風噴嘴5，用于防止高溫熔渣顆粒粘在粒化倉6內壁。
[0031]最后應說明的是:以上實施方式僅用以說明本發明而非限制本發明所描述的技術方案；因此，盡管本說明書參照上述的各個實施方式對本發明已進行了詳細說明，但是，本領域的普通技術人員應當理解，仍然可以對本發明進行修改或等同替換;而一切不脫離本發明的精神和范圍的技術方案及其改進，其均應涵蓋在本發明的權利要求范圍中。
【主權項】
1.一種液態高溫熔渣粒化及余熱回收裝置，其特征在于:包括落渣管(I)、粒化倉(6)和粒化設備(2); 粒化倉(6)呈倒扣的盒狀，下部開口；粒化倉(6)的頂部設有開口，供落渣管(I)伸入;粒化倉(6)的內壁用于吸收液態高溫熔渣粒化所散發熱量的換熱面(3); 落渣管(I)的正下方設置有粒化設備(2)。2.根據權利要求1所述的一種液態高溫熔渣粒化及余熱回收裝置，其特征在于:粒化設備(2)包括粒化器、粒化器連接部件和粒化器驅動部件； 粒化器為盤狀或杯狀，粒化器中心處設置導流錐，導流錐至粒化器外邊緣設置肋片； 粒化器通過粒化器連接部件連接粒化器驅動部件;粒化器驅動部件用于通過粒化器連接部件帶動粒化器進行旋轉，將滴入粒化器中的液態熔渣粒化成小液滴。3.根據權利要求2所述的一種液態高溫熔渣粒化及余熱回收裝置，其特征在于:粒化器連接部件包括粒化器底座、轉軸及兩個推力軸承;粒化器與粒化器底座固定連接，粒化器底座與軸固定連接;軸通過兩個推力軸承與軸套筒固定，同時通過聯軸器與粒化器驅動部件相連接。4.根據權利要求2所述的一種液態高溫熔渣粒化及余熱回收裝置，其特征在于:粒化器邊緣與水平面角度為15°-60°。5.根據權利要求2所述的一種液態高溫熔渣粒化及余熱回收裝置，其特征在于:高溫液態熔渣粒化系統還包括供風組件;供風組件包括兩個外徑不同的風道外套筒、風道內套筒，軸套筒通過底部環形端蓋與風管內套筒固定;供風組件頂部開設有環形風口 ；環形風口位于粒化器外周，環形風口的出風角度與粒化器邊緣傾角一致，與水平面夾角為15-60°。6.根據權利要求5所述的一種液態高溫熔渣粒化及余熱回收裝置，其特征在于:環形風口位于粒化器外邊緣下方。7.根據權利要求1所述的一種液態高溫熔渣粒化及余熱回收裝置，其特征在于:換熱面(3)形式為膜式壁或盤管。8.根據權利要求1所述的一種液態高溫熔渣粒化及余熱回收裝置，其特征在于:粒化倉頂部布置有若干燃燒噴嘴(4);粒化倉頂部四角布置有出風方向能夠調節的冷風噴嘴(5)，用于防止高溫熔渣顆粒粘在粒化倉內壁。9.根據權利要求1所述的一種液態高溫熔渣粒化及余熱回收裝置，其特征在于:粒化倉截面為長方形、正方形或圓形，粒化倉頂部為平頂或穹頂。
【專利摘要】本發明公開了一種液態高溫熔渣粒化及余熱回收裝置，包括落渣管、粒化倉和粒化設備；粒化倉呈倒扣的盒狀，下部開口；粒化倉的頂部設有開口，供落渣管伸入；粒化倉的內壁用于吸收液態高溫熔渣粒化所散發熱量的換熱面；落渣管的正下方設置有粒化設備。高溫熔渣自落渣管流入粒化倉，落在粒化設備上，在粒化設備高速旋轉下被粒化，并在粒化設備周邊環形風的作用下，同時向粒化倉敷設的換熱面進行輻射換熱，實現液態高溫熔渣的粒化及能量部分回收。
【IPC分類】C21B3/08, F27D17/00, C21B3/06
【公開號】CN105624347
【申請號】CN201610140865
【發明人】王樹眾, 吳志強, 陳林, 于鵬飛, 孟海魚, 張忠清
【申請人】西安交通大學
【公開日】2016年6月1日
【申請日】2016年3月11日