專利名稱：熔態(tài)冶金渣粒化裝置的制作方法
熔態(tài)冶金渣?；b置技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明屬于冶金行業(yè)余熱回收技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種熔態(tài)冶金渣粒化裝置。
技術(shù)背景
冶金渣是金屬冶煉時(shí)從爐中排出的一種廢渣，是冶煉工序的副產(chǎn)品，主要有高爐渣、鎳渣、鐵合金渣等。冶金渣以熔融態(tài)從爐中排出，溫度在1450 1650°C，熱焓約為 1770MJ/t渣，屬于高品質(zhì)的余熱資源。冶金渣每年的產(chǎn)量超過(guò)2億噸之多，從質(zhì)上看，爐渣顯熱是高能值的；從量看，能夠回收的能量的量也是巨大，因此，如果能夠?qū)Ω邷匾苯鹪挠嗄苓M(jìn)行回收再利用則可節(jié)約大量的能源。
目前，行業(yè)內(nèi)對(duì)冶金渣的處理主要采用水淬法，即利用水直接冷卻熔融狀態(tài)的冶金渣，通過(guò)噴入大量的水，將冶金渣迅速冷卻到低溫(低于IO(TC)；熔融的冶金渣遇到大量的水發(fā)生破碎，變成細(xì)小的顆粒，經(jīng)脫水后，得到水淬渣。水淬法的處理方式極大地降低了冶金渣的能源品質(zhì)，依據(jù)熱力學(xué)第二定律，在水淬的過(guò)程中，熔渣由1400°c以上的高溫變?yōu)?100°C的低溫狀態(tài)，造成能源品質(zhì)極大的降低，低溫狀態(tài)的冶金渣余熱回收的價(jià)值不大，故冶金行業(yè)中，冶金渣還未被視為一種余熱資源加以利用；除了少部分地區(qū)在冬天利用沖渣水的余熱進(jìn)行采暖外，幾乎沒(méi)有其他的余熱回收利用。另外，冶金渣的水淬過(guò)程需要消耗大量的水，沖制It水渣需消耗新水0.纊1.2t，循環(huán)用水量約為IOt左右，而且在水淬過(guò)程中，爐渣中的硫遇到水會(huì)形成大量酸霧，某些渣中含有的鎳、鉻等重金屬易進(jìn)入水中，對(duì)周圍的水、大氣、土壤造成污染。因此，針對(duì)上述問(wèn)題，行業(yè)人員研究開(kāi)發(fā)了干法?；酂峄厥展に?，實(shí)現(xiàn)了在冶金渣高溫段回收其高品質(zhì)的顯熱，對(duì)鋼鐵工業(yè)的節(jié)能減排具有重要意義， 但該工藝中對(duì)大量的熔態(tài)冶金渣破碎后如何確保其得到有效冷卻，產(chǎn)生具有足夠玻璃體含量的固態(tài)渣，以不影響其后續(xù)資源化利用，并沒(méi)有設(shè)計(jì)相應(yīng)的裝置和措施。發(fā)明內(nèi)容
為克服現(xiàn)有冶金渣處理方法存在的余熱回收率低、水資源消耗大及環(huán)境污染等缺點(diǎn)，本發(fā)明提供一種熔態(tài)冶金渣粒化裝置，包括轉(zhuǎn)杯旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)、渣粒冷卻收集器和振動(dòng)輸送床，轉(zhuǎn)杯旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)設(shè)置在裝置的正中位置，包括轉(zhuǎn)杯和連接在轉(zhuǎn)杯底部的旋轉(zhuǎn)動(dòng)力驅(qū)動(dòng)電機(jī)，渣粒冷卻收集器圍繞布置在轉(zhuǎn)杯旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)周圍，渣粒冷卻收集器下端的出口處下方兩側(cè)對(duì)稱設(shè)置有振動(dòng)輸送床，振動(dòng)輸送床的振動(dòng)床體上設(shè)有冷卻水道。
所述渣粒冷卻收集器包括水冷保護(hù)罩、分渣板和渣粒擋板，各部分圓周均設(shè)有冷卻壁，冷卻壁由鋼板和槽鋼固定密封而成，鋼板和槽鋼之間形成的空間構(gòu)成冷卻水道，水冷保護(hù)罩設(shè)置在轉(zhuǎn)杯旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)部分周圍，渣粒擋板布置在水冷保護(hù)罩的外圍，呈倒置的空心圓臺(tái)狀或正多邊棱臺(tái)狀；分渣板呈等腰三角形斜坡?tīng)顚?duì)稱布置，分渣板設(shè)置在水冷保護(hù)罩和渣粒擋板之間，兩側(cè)分別與水冷保護(hù)罩、渣粒擋板形成排渣口，排渣口對(duì)準(zhǔn)振動(dòng)輸送床的冷卻水道。
所述振動(dòng)輸送床包括振動(dòng)電機(jī)、振動(dòng)床體和冷卻水道，振動(dòng)電機(jī)與振動(dòng)床體相連，設(shè)置在振動(dòng)床體兩側(cè)，振動(dòng)床體底部通過(guò)隔振彈簧支撐在安裝地面上，振動(dòng)床體上設(shè)有冷卻水道，冷卻水道包括三角形冷卻水道和箱型冷卻水道，箱型冷卻水道設(shè)置在振動(dòng)床體的振動(dòng)面上，三角形冷卻水道均勻間隔布置在箱型冷卻水道上方，兩種型式的冷卻水道構(gòu)成振動(dòng)床體的冷卻工作面。利用本發(fā)明裝置，對(duì)高溫冶金渣進(jìn)行冷卻的過(guò)程如下 ⑴高溫液態(tài)冶金熔渣破碎過(guò)程
高溫熔渣，由渣槽輸送到旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)杯中，液態(tài)冶金渣沿轉(zhuǎn)速為200 2500轉(zhuǎn)/分的轉(zhuǎn)杯切向甩出，經(jīng)過(guò)破碎、冷卻形成直徑小于IOmm的冶金渣顆粒； ⑵渣粒冷卻過(guò)程
破碎后的渣粒，其表面在飛行過(guò)程中凝固，并撞到渣粒冷卻收集器的冷卻壁，在冷卻壁內(nèi)的水冷系統(tǒng)作用下進(jìn)一步凝固降溫，并沿冷卻壁下滑到渣粒冷卻收集器底部的排渣口處；
⑶振動(dòng)輸送過(guò)程
凝固后的高溫固態(tài)渣粒沿渣粒冷卻收集器冷卻壁滑下，落入振動(dòng)輸送床的冷卻水道上，在振動(dòng)輸送床的作用下，邊向前輸送邊降溫，渣粒將被輸送進(jìn)入下一步的余熱回收系統(tǒng)。本發(fā)明的有益效果是利用該裝置可實(shí)現(xiàn)高溫冶金渣高品質(zhì)余熱的回收，減少能源消耗，并克服傳統(tǒng)的渣處理方法存在的環(huán)境污染問(wèn)題，由于整個(gè)過(guò)程沒(méi)有水的參與，節(jié)約水資源。


圖1是本發(fā)明實(shí)施例的裝置整體結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2是本發(fā)明實(shí)施例的裝置俯視結(jié)構(gòu)示意圖3是本發(fā)明實(shí)施例的振動(dòng)輸送床結(jié)構(gòu)示意圖； 圖4是本發(fā)明實(shí)施例的分渣板結(jié)構(gòu)示意圖中1渣槽，2轉(zhuǎn)杯旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)，3冶金渣顆粒，4支架，5振動(dòng)輸送床，5-1箱型冷卻水道， 5-2三角形冷卻水道，5-3振動(dòng)床體，5-4振動(dòng)電機(jī)，5-5隔振彈簧，6水冷保護(hù)罩，7分渣板， 7-1分渣板水冷壁，7-2分渣板支架，8渣粒擋板。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說(shuō)明
如圖1、圖2所示為本發(fā)明熔態(tài)冶金渣粒化裝置的結(jié)構(gòu)示意圖，包括轉(zhuǎn)杯旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)2、渣粒冷卻收集器和振動(dòng)輸送床5，轉(zhuǎn)杯旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)2設(shè)置在裝置的正中位置，包括轉(zhuǎn)杯和連接在轉(zhuǎn)杯底部的旋轉(zhuǎn)動(dòng)力驅(qū)動(dòng)電機(jī)，轉(zhuǎn)杯與驅(qū)動(dòng)電機(jī)通過(guò)聯(lián)軸器或帶傳動(dòng)聯(lián)接，渣粒冷卻收集器通過(guò)支架4固定支撐圍繞布置在轉(zhuǎn)杯旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)2周圍，渣粒冷卻收集器下端的出口處下方設(shè)置有振動(dòng)輸送床5，振動(dòng)輸送床5的振動(dòng)床體5-3上設(shè)有冷卻水道。所述渣粒冷卻收集器包括水冷保護(hù)罩6、分渣板7和渣粒擋板8，各部分圓周均設(shè)有冷卻壁，冷卻壁由鋼板和槽鋼焊接固定密封而成，鋼板和槽鋼之間形成的空間構(gòu)成冷卻水道，水冷保護(hù)罩6設(shè)置在轉(zhuǎn)杯旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)2的驅(qū)動(dòng)部分周圍，保護(hù)轉(zhuǎn)杯旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)2免受渣粒的高溫影響，渣粒擋板8布置在水冷保護(hù)罩6的外圍，呈倒置的空心圓臺(tái)狀或正多邊棱臺(tái)狀，防止渣粒飛出并對(duì)渣粒進(jìn)行冷卻；如圖3所示，分渣板7呈等腰三角形斜坡?tīng)顚?duì)稱布置， 包括分渣板水冷壁7-1及水冷壁內(nèi)固定支撐的分渣板支架7-2，兩側(cè)分渣板水冷壁7-1夾角為銳角，分渣板7設(shè)置在水冷保護(hù)罩6和渣粒擋板8之間，兩側(cè)分別與水冷保護(hù)罩6、渣粒擋板8形成排渣口，排渣口對(duì)準(zhǔn)振動(dòng)輸送床5的冷卻水道。
所述振動(dòng)輸送床5包括振動(dòng)電機(jī)5-4、振動(dòng)床體5-3和冷卻水道，振動(dòng)電機(jī)5_4與振動(dòng)床體5-3相連，設(shè)置在振動(dòng)床體5-3兩側(cè)，振動(dòng)床體5-3底部通過(guò)隔振彈簧5-5支撐在安裝地面上，振動(dòng)床體5-3上設(shè)有冷卻水道，冷卻水道包括三角形冷卻水道5-2和箱型冷卻水道5-1，箱型冷卻水道5-1設(shè)置在振動(dòng)床體5-3的振動(dòng)面上，三角形冷卻水道5-2均勻間隔布置在箱型冷卻水道5-1上方，兩種型式的冷卻水道構(gòu)成振動(dòng)床體5-3的冷卻工作面。
利用本發(fā)明裝置，對(duì)高溫冶金渣進(jìn)行冷卻的過(guò)程如下高溫液態(tài)冶金熔渣破碎過(guò)程高溫熔渣，由渣槽1輸送到旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)杯中，液態(tài)冶金渣沿轉(zhuǎn)速為200 2500轉(zhuǎn)/分的轉(zhuǎn)杯切向甩出，經(jīng)過(guò)破碎、冷卻形成直徑小于IOmm的冶金渣顆粒3 ；渣粒冷卻過(guò)程破碎后的冶金渣顆粒3，其表面在飛行過(guò)程中凝固，并撞到渣粒冷卻收集器的冷卻壁，在冷卻壁內(nèi)的水冷系統(tǒng)作用下進(jìn)一步凝固降溫，并沿冷卻壁下滑到渣粒冷卻收集器底部的排渣口處；振動(dòng)輸送過(guò)程凝固后的高溫固態(tài)渣粒沿渣粒冷卻收集器冷卻壁滑下，落入振動(dòng)輸送床5的冷卻水道上，在振動(dòng)輸送床5的作用下，邊向前輸送邊降溫，渣粒將被輸送進(jìn)入下一步的余熱回收系統(tǒng)。
權(quán)利要求
1.一種熔態(tài)冶金渣?；b置，包括轉(zhuǎn)杯旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)、渣粒冷卻收集器和振動(dòng)輸送床，轉(zhuǎn)杯旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)設(shè)置在裝置的正中位置，包括轉(zhuǎn)杯和連接在轉(zhuǎn)杯底部的旋轉(zhuǎn)動(dòng)力驅(qū)動(dòng)電機(jī)，渣粒冷卻收集器圍繞布置在轉(zhuǎn)杯旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)周圍，其特征在于所述渣粒冷卻收集器下端的出口處下方兩側(cè)對(duì)稱設(shè)置有振動(dòng)輸送床，振動(dòng)輸送床的振動(dòng)床體上設(shè)有冷卻水道。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熔態(tài)冶金渣粒化裝置，其特征在于所述渣粒冷卻收集器包括水冷保護(hù)罩、分渣板和渣粒擋板，各部分圓周均設(shè)有冷卻壁，冷卻壁由鋼板和槽鋼固定密封而成，鋼板和槽鋼之間形成的空間構(gòu)成冷卻水道，水冷保護(hù)罩設(shè)置在轉(zhuǎn)杯旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)部分周圍，渣粒擋板布置在水冷保護(hù)罩的外圍，呈倒置的空心圓臺(tái)狀或正多邊棱臺(tái)狀；分渣板呈等腰三角形斜坡?tīng)顚?duì)稱布置，分渣板設(shè)置在水冷保護(hù)罩和渣粒擋板之間，兩側(cè)分別與水冷保護(hù)罩、渣粒擋板形成排渣口，排渣口對(duì)準(zhǔn)振動(dòng)輸送床的冷卻水道。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熔態(tài)冶金·?；b置，其特征在于所述振動(dòng)輸送床包括振動(dòng)電機(jī)、振動(dòng)床體和冷卻水道，振動(dòng)電機(jī)與振動(dòng)床體相連，設(shè)置在振動(dòng)床體兩側(cè)，振動(dòng)床體底部通過(guò)隔振彈簧支撐在安裝地面上，振動(dòng)床體上設(shè)有冷卻水道，冷卻水道包括三角形冷卻水道和箱型冷卻水道，箱型冷卻水道設(shè)置在振動(dòng)床體的振動(dòng)面上，三角形冷卻水道均勻間隔布置在箱型冷卻水道上方，兩種型式的冷卻水道構(gòu)成振動(dòng)床體的冷卻工作面。
全文摘要
本發(fā)明提供一種熔態(tài)冶金渣?；b置，包括轉(zhuǎn)杯旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)、渣粒冷卻收集器和振動(dòng)輸送床，轉(zhuǎn)杯旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)設(shè)置在裝置的正中位置，包括轉(zhuǎn)杯和連接在轉(zhuǎn)杯底部的旋轉(zhuǎn)動(dòng)力驅(qū)動(dòng)電機(jī)，渣粒冷卻收集器圍繞布置在轉(zhuǎn)杯旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)周圍，渣粒冷卻收集器下端的出口處下方兩側(cè)對(duì)稱設(shè)置有振動(dòng)輸送床，振動(dòng)輸送床的振動(dòng)床體上設(shè)有冷卻水道。利用該裝置可實(shí)現(xiàn)高溫冶金渣高品質(zhì)余熱的回收，減少能源消耗，并克服傳統(tǒng)的渣處理方法存在的環(huán)境污染問(wèn)題，由于整個(gè)過(guò)程沒(méi)有水的參與，節(jié)約水資源。
文檔編號(hào)C21B3/06GK102492793SQ201110440338
公開(kāi)日2012年6月13日 申請(qǐng)日期2011年12月23日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月23日
發(fā)明者于慶波, 劉軍祥, 秦勤, 胡賢忠 申請(qǐng)人:東北大學(xué)