渣?；O(shè)備的制作方法
【專利摘要】一種干渣旋轉(zhuǎn)霧化造粒機(jī)，包括可旋轉(zhuǎn)的盤（2），所述可旋轉(zhuǎn)的盤（2）安裝在支撐部（3）上以用于圍繞旋轉(zhuǎn)軸線（6）旋轉(zhuǎn)。該盤包括金屬，并且造粒機(jī)還包括用于向盤供應(yīng)冷卻劑的冷卻系統(tǒng)（13、14、15）。該盤包括接收渣的第一表面（23）以及遠(yuǎn)離接收渣的第一表面的用于接收冷卻劑的第二表面（18）。盤還包括位于第一表面上的梯狀部（24），并且固化渣層（22）形成在第一表面上。
【專利說明】渣?；O(shè)備
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種干渣?；O(shè)備，特別是用于通過使用旋轉(zhuǎn)霧化造粒機(jī)進(jìn)行干渣粒化以獲得?；牟Ａ钤母稍；O(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]在GB2148330中描述了一種熔融渣的?；椒ǎ渫ㄟ^使用空氣射流而將從旋轉(zhuǎn)的平坦盤或杯噴射出的渣打碎。通常，為了進(jìn)行渣?；?，平坦的盤或杯由一些類型的耐火陶瓷材料制成，例如高鋁耐火陶瓷、或是具有鉻添加物的陶瓷耐火材料。
[0003]然而，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，當(dāng)渣流速增加——從通常介于I千克/分鐘與100千克/分鐘的較低的渣流速增加至大約3至6噸每分鐘的高流速，如在通常的高爐中所需要的那樣一時(shí)，則平坦的耐火盤變得不適當(dāng)了，即便平坦的盤的直徑增加，平坦的盤也不能應(yīng)對(duì)增加的流量。盡管通過使用用于較高的流量的耐火杯能夠?qū)F化進(jìn)行改進(jìn)，然而杯的邊緣快速損耗，正如所設(shè)置的任何金屬保護(hù)性外殼一樣，并且杯也會(huì)被磨成平坦的盤形形狀。
[0004]用于干渣?；募夹g(shù)仍然在發(fā)展，并且迄今為止該問題仍未得到解決。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]根據(jù)本發(fā)明的第一方面，干渣旋轉(zhuǎn)霧化造粒機(jī)包括可旋轉(zhuǎn)的盤，所述可旋轉(zhuǎn)的盤安裝在支撐部上以用于圍繞旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)，其中盤包括金屬；其中造粒機(jī)還包括用于向盤供應(yīng)冷卻劑的冷卻系統(tǒng)；其中盤包括接收渣的第一表面以及遠(yuǎn)離接收渣的表面的用于接收冷卻劑的第二表面；并且其中盤還包括位于第一表面上的梯狀部；并且在第一表面上形成有固化渣層。
[0006]盤包括金屬盤，金屬盤在其遠(yuǎn)離冷卻劑的表面上具有梯狀部，梯狀部有助于將形成在盤的表面以及梯狀部上的固化渣層保持在適當(dāng)?shù)奈恢茫瑥亩蚪饘俚峁┍Ｗo(hù)以免受高溫的渣的沖擊。本發(fā)明解決了需要以較高的渣流速進(jìn)行操作的問題，其中對(duì)于較高的渣流速，常規(guī)的平坦或碟形的陶瓷盤是不適用的。
[0007]優(yōu)選的是，造粒機(jī)還包括用于將渣供應(yīng)至盤的第一表面的渣供應(yīng)出口，例如渣槽或澆口盤的出口。
[0008]澆口盤允許使來自高爐的渣流的不規(guī)則性變得均衡。
[0009]在一種實(shí)施方式中，冷卻系統(tǒng)包括指向盤的遠(yuǎn)離第一表面的第二表面處的冷卻劑噴灑器。
[0010]冷卻劑噴灑器可以是充氣流體噴灑器，但是優(yōu)選地，冷卻劑噴灑器包括水噴灑器。[0011 ] 可替代地，冷卻系統(tǒng)包括流動(dòng)冷卻劑系統(tǒng)。
[0012]優(yōu)選的是，造粒機(jī)還包括殼體，殼體包括圓筒，圓筒聯(lián)接至環(huán)形盤并且相對(duì)于第二表面安裝，使得圓筒和環(huán)形盤形成用于容納冷卻劑流的環(huán)形通道。
[0013]優(yōu)選的是，造粒機(jī)還包括儲(chǔ)液箱。
[0014]可以使用任何合適的冷卻劑，但是優(yōu)選的是，冷卻劑包括水。[0015]這具有以下優(yōu)點(diǎn):成本相對(duì)較低、易于供應(yīng)及儲(chǔ)存。
[0016]盡管可以使用具有梯狀部的基本平坦的盤，然而優(yōu)選的是，盤的第一表面呈凹狀。
[0017]對(duì)于呈凹狀的盤，優(yōu)選的是，盤的圓周上的兩點(diǎn)之間的弦——該弦通過旋轉(zhuǎn)軸線——的延長(zhǎng)線與盤表面在盤的邊緣處的指向旋轉(zhuǎn)軸線的切線形成銳角。
[0018]優(yōu)選的是，該銳角介于30°與50°之間。
[0019]更優(yōu)選的是，該銳角為40°。
[0020]根據(jù)本發(fā)明的第二方面，涉及一種操作干渣旋轉(zhuǎn)霧化造粒機(jī)的方法，其中該干渣旋轉(zhuǎn)霧化造粒機(jī)包括可旋轉(zhuǎn)的盤，可旋轉(zhuǎn)的盤安裝在支撐部上以用于圍繞旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)，其中盤包括金屬；其中盤還包括位于第一表面上的梯狀部；并且其中造粒機(jī)還包括用于向盤供應(yīng)冷卻劑的冷卻系統(tǒng)；該方法包括:將渣供應(yīng)至盤的第一表面；將冷卻劑供應(yīng)至盤的遠(yuǎn)離接收渣的第一表面的第二表面；在第一表面上形成固化渣層；并且繼續(xù)向第一表面供應(yīng)渣以用于霧化。
[0021]優(yōu)選的是，該方法還包括:使冷卻劑在盤的圓周處離開環(huán)形通道；并且將冷卻劑收集在儲(chǔ)液箱中。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0022]現(xiàn)在將參照附圖來描述渣?；O(shè)備和可旋轉(zhuǎn)盤的示例，附圖中:
[0023]圖1示出了渣?；O(shè)備的具有杯形的盤的第一實(shí)施方式；
[0024]圖2示出了圖1的設(shè)備的具有平坦的盤的替代方式；
[0025]圖3示出了渣?；O(shè)備的具有噴灑器冷卻的第二實(shí)施方式；
[0026]圖4示出了渣?；O(shè)備的具有流動(dòng)冷卻的第三實(shí)施方式；
[0027]圖5示出了第二實(shí)施方式的示例，其具有根據(jù)本發(fā)明的梯狀部；
[0028]圖6示出了第三實(shí)施方式的示例，其具有根據(jù)本發(fā)明的梯狀部；
[0029]圖7示出了根據(jù)本發(fā)明的、在使用時(shí)渣層在圖3的示例上的聚集；以及
[0030]圖8示出了根據(jù)本發(fā)明的、在使用時(shí)渣層在圖5的示例上的聚集。
【具體實(shí)施方式】
[0031]圖1a的示例示出了旋轉(zhuǎn)霧化造粒機(jī)1，所述旋轉(zhuǎn)霧化造粒機(jī)I具有安裝在支撐部3上以用于圍繞旋轉(zhuǎn)軸線6旋轉(zhuǎn)的杯形或碟形的盤2，支撐部附接至可旋轉(zhuǎn)的基部4。盤2具有側(cè)壁10并且在護(hù)罩5內(nèi)旋轉(zhuǎn)。可旋轉(zhuǎn)的基部4聯(lián)接至速度可變的驅(qū)動(dòng)軸(未示出)。旋轉(zhuǎn)盤2的截面通常形成為圓弧段。該圓的半徑根據(jù)盤的直徑而變化，使得盤的邊緣相對(duì)于水平面以優(yōu)選的角度傾斜。盤在其最外邊緣處的角度S優(yōu)選地選擇成使得:盤的圓周上的兩點(diǎn)A、B之間的通過旋轉(zhuǎn)軸線6的弦7的延長(zhǎng)線9、與盤表面的在盤的邊緣處指向旋轉(zhuǎn)軸線的切線8形成了介于30度與50度之間的角度，如圖1b所示。優(yōu)選的邊緣角度為40度。碟的直徑根據(jù)設(shè)計(jì)的渣流量以及盤的優(yōu)選旋轉(zhuǎn)速度而進(jìn)行選擇，其中盤的優(yōu)選旋轉(zhuǎn)速度旨在避免渣棉的產(chǎn)生并且旨在生產(chǎn)尺寸正確的渣滴。
[0032]盤由金屬制成，例如為不銹鋼——通常為3IOSS，或是球墨(SG)鑄鐵，或是軟鋼，但也可以使用其它合適的金屬。金屬需要能夠應(yīng)對(duì)在渣?；^程中承受的操作溫度，并且具有良好的熱導(dǎo)性。圖2示出了替代性的設(shè)計(jì)，其仍然是金屬盤，但是在此情況下，盤基本上是平坦的而非呈杯形形狀，盤具有側(cè)壁10。如前所述，平坦的盤無法同杯形或碟形的盤一樣好地應(yīng)對(duì)較高的流量，但是金屬的使用仍然能夠提供優(yōu)于常規(guī)的陶瓷耐火材料的平坦盤的改進(jìn)。
[0033]本發(fā)明將金屬盤2和用于盤的冷卻機(jī)構(gòu)的在圖3和圖4中示出的特征、與固化渣的梯狀部和保護(hù)層的在圖5至圖8中示出的特征相結(jié)合。圖3的示例示出為使用冷卻噴灑器，而在圖4中示出為使用冷卻劑流。在這兩種情況下，冷卻劑以遠(yuǎn)離表面23—洛在操作期間落至該表面23上一的方式應(yīng)用至盤2的下側(cè)18。示例示出為盤2安裝在其支撐部3上。該支撐部可以是附接至基部的、與旋轉(zhuǎn)軸線6同心的圓筒形支撐部。然而，在提供有通過噴灑器進(jìn)行冷卻的實(shí)施方式中，支撐部3通常是穿孔的支撐部，以允許冷卻劑到達(dá)盤的更靠近盤中心的表面18。在一個(gè)示例中，設(shè)置有多個(gè)支撐柱，至少3個(gè)，優(yōu)選為4個(gè)，這些支撐柱與盤表面18相接觸地彼此基本等距地間隔開。因此，如圖3所示，碟的中心部分也被冷卻劑噴灑器13冷卻。盡管可以使用任何適當(dāng)?shù)睦鋮s劑，然而水是優(yōu)選的，這是由于水易于獲得、相對(duì)便宜、并且不需要特殊的存儲(chǔ)條件。在圖3的示例中，碟的下側(cè)18被一個(gè)或更多個(gè)水噴灑器13冷卻。杯的旋轉(zhuǎn)以及冷卻劑的應(yīng)用確保了良好的熱傳遞系數(shù)(HTC)，以將金屬杯保持在其操作溫度范圍之內(nèi)。
[0034]通過旋轉(zhuǎn)的速率而增強(qiáng)了水在下側(cè)的冷卻效果。諸如不銹鋼、球墨(SG)鑄鐵、軟鋼、具有小于0.15%的碳含量的低碳鋼、或是銅之類的金屬的熱導(dǎo)性使得對(duì)下側(cè)18實(shí)施冷卻會(huì)導(dǎo)致在上表面23上形成固化渣的層22。金屬的操作溫度及熱導(dǎo)性結(jié)合在一起影響了對(duì)材料的選擇。銅具有較低的操作溫度，但是更快速地將熱量導(dǎo)出，這使得在其上表面上形成較厚的固化渣，因此仍然具有抵抗由熱渣的沖擊而導(dǎo)致的磨損的足夠的保護(hù)。固化渣層遵循金屬盤的輪廓。固化渣層的厚度使得盤的形狀沒有變化，并且特別地，盤的唇部的形狀沒有變化。形成這種層22的優(yōu)點(diǎn)在于其保護(hù)了金屬表面23，否則金屬表面23可能受到因?yàn)榕c落在盤2的表面上的每次新的熔融渣流25的接觸而導(dǎo)致的熱沖擊。該保護(hù)層在圖7和圖8中示出。渣25經(jīng)由渣槽或澆口盤(未示出)供應(yīng)，并且基本呈豎直地穿過出口落至旋轉(zhuǎn)盤的中心上。澆口盤的使用允許使來自高爐的渣流的不規(guī)則性變得均衡。
[0035]通常，盤的頂部表面在其外邊緣處以90度的角度——在該表面與跨過碟材料的厚度延伸的表面之間呈90度的角度一終止。來自水噴灑器的水由盤的旋轉(zhuǎn)側(cè)壁10保持，并且甩落于側(cè)壁的下邊緣的水由護(hù)罩5保持并且返回至儲(chǔ)液箱(未示出)。在替代性實(shí)施方式——由圖3部分地示出——中，噴灑器可以是設(shè)置有空氣管道12和供水管道13的空氣霧化水噴灑器。
[0036]在圖4中示出的另一實(shí)施方式中，噴灑器可以由流動(dòng)流體冷卻系統(tǒng)——也通常是水冷卻系統(tǒng)——來代替。在該系統(tǒng)中，水被傳遞至形成于驅(qū)動(dòng)軸15與固定管道14之間的環(huán)形通道19中。管道的一端16附接至固定碟17，固定碟17成形為具有與?；P2的下側(cè)18的輪廓基本類似的輪廓，并且固定碟17以較小的量與下側(cè)18間隔開。水在固定碟17與旋轉(zhuǎn)盤2之間流動(dòng)并且在外半徑20處排出至固定碟下方的空腔21中，并且返回至儲(chǔ)液箱。該設(shè)計(jì)意味著在旋轉(zhuǎn)碟2與護(hù)罩5之間不需要更為復(fù)雜的密封。盡管旋轉(zhuǎn)盤自身可以設(shè)置有用于冷卻的內(nèi)部水通道，然而這會(huì)帶來與冷卻通道的分布和密封相關(guān)的問題，冷卻通道在中心附近靠近在一起，并且在邊緣處分散開，這導(dǎo)致了整個(gè)盤上的不均勻的冷卻，因此總體上講流動(dòng)冷卻劑系統(tǒng)的外部噴灑器是優(yōu)選的。[0037]使用水冷卻的設(shè)計(jì)在高旋轉(zhuǎn)速度的操作下可能出現(xiàn)的另一問題是，形成在盤2的上表面23的保護(hù)性渣層22滑動(dòng)離開，這導(dǎo)致金屬表面受到由與落在未受保護(hù)的金屬上的新的熔融渣流的接觸而導(dǎo)致的熱沖擊。為了解決該問題，并且還為了有助于保護(hù)性渣層22的形成，可旋轉(zhuǎn)的盤2可以在其上表面23上設(shè)置有梯狀部24。
[0038]圖5和圖6中示出了本發(fā)明中所應(yīng)用的用于圖3和圖4的實(shí)施方式的梯狀部的示例。一系列的梯狀部24例如通過鑄造、機(jī)加工或是沖壓而形成在盤2的上表面23。所使用的機(jī)構(gòu)根據(jù)材料的特性進(jìn)行選擇，一些材料更易于機(jī)加工或鑄造。在梯狀部上進(jìn)行的沖壓和焊接涉及更多的工藝步驟，并且在典型操作溫度下與焊接的一體性相關(guān)的潛在問題使得該選項(xiàng)是次優(yōu)的。梯狀部24有助于確保固化渣的保護(hù)性層22在操作開始時(shí)形成，并且保持在適當(dāng)?shù)奈恢们也粫?huì)在渣的?；陂g滑落。梯狀部24的數(shù)量取決于盤2的直徑，并且可選的是，每個(gè)梯狀部布置成在俯視圖中具有相等的面積，這使得在趨向于將渣層移除的力更強(qiáng)的較大半徑處，梯狀部更靠近在一起。梯狀部的使用有助于保護(hù)性渣層在碟表面上的形成和保持，這有助于減小因熱沖擊而造成的損壞并且因此導(dǎo)致使用壽命增加。盡管此處未示出，但是梯狀部另外可以用在基本平坦的旋轉(zhuǎn)盤——例如圖2中示出的旋轉(zhuǎn)盤——上，或者盤的表面可以粗糙化、或是設(shè)置有突出的突起，以使沖擊在金屬表面上的第一批渣減速，減速的程度足以使冷卻效果形成保護(hù)性層。
【權(quán)利要求】
1.一種干渣旋轉(zhuǎn)霧化造粒機(jī)，包括可旋轉(zhuǎn)的盤，所述盤安裝在支撐部上以用于圍繞旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)，其中所述盤包括金屬，并且其中，所述造粒機(jī)還包括用于向所述盤供應(yīng)冷卻劑的冷卻系統(tǒng)，其中，所述盤包括接收渣的第一表面以及遠(yuǎn)離接收渣的所述第一表面的、用于接收冷卻劑的第二表面；并且其中，所述盤還包括位于所述第一表面上的梯狀部；并且在所述第一表面上形成有固化渣層。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的造粒機(jī)，其中所述造粒機(jī)還包括用于將渣供應(yīng)至所述盤的所述第一表面上的渣供應(yīng)出口。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的造粒機(jī)，其中所述渣供應(yīng)出口是渣槽或澆口盤的出口。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的造粒機(jī)，其中所述冷卻系統(tǒng)包括指向所述盤的遠(yuǎn)離所述第一表面的所述第二表面處的冷卻劑噴灑器。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的造粒機(jī)，其中所述冷卻劑噴灑器包括水噴灑器。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的造粒機(jī)，其中所述冷卻系統(tǒng)包括流動(dòng)冷卻劑系統(tǒng)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的造粒機(jī)，其中所述造粒機(jī)還包括殼體，所述殼體包括圓筒，所述圓筒聯(lián)接至環(huán)形盤并且相對(duì)于所述第二表面安裝，使得所述圓筒和所述環(huán)形盤形成用于容納冷卻劑流的環(huán)形通道。
8.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的造粒機(jī)，其中所述造粒機(jī)還包括儲(chǔ)液箱。
9.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的造粒機(jī)，其中所述冷卻劑包括水。
10.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的造粒機(jī)，其中所述盤的所述第一表面呈凹狀。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的造粒機(jī)，其中所述盤的圓周上的兩點(diǎn)之間的通過所述旋轉(zhuǎn)軸線的弦的延長(zhǎng)線、與所述盤的表面的在所述盤的邊緣處指向所述旋轉(zhuǎn)軸線的切線之間形成銳角。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的造粒機(jī)，其中所述銳角介于30°與50°之間。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的造粒機(jī)，其中所述銳角為40°。
14.一種操作干渣旋轉(zhuǎn)霧化造粒機(jī)的方法，所述干渣旋轉(zhuǎn)霧化造粒機(jī)包括可旋轉(zhuǎn)的盤，所述盤安裝在支撐部上以用于圍繞旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)，其中，所述盤包括金屬；其中，所述盤還包括位于第一表面上的梯狀部；并且其中，所述造粒機(jī)還包括用于向所述盤供應(yīng)冷卻劑的冷卻系統(tǒng)；所述方法包括:將渣供應(yīng)至所述盤的第一表面；將冷卻劑供應(yīng)至所述盤的遠(yuǎn)離接收渣的所述第一表面的第二表面；在所述第一表面上形成固化渣層；并且繼續(xù)將渣供應(yīng)至所述第一表面以用于霧化。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，包括使所述冷卻劑在所述盤的圓周處離開環(huán)形通道；并且將所述冷卻劑收集在儲(chǔ)液箱中。
【文檔編號(hào)】C21B3/06GK103781575SQ201280041749
【公開日】2014年5月7日 申請(qǐng)日期:2012年8月7日 優(yōu)先權(quán)日:2011年8月26日
【發(fā)明者】威廉·巴里·費(fèi)瑟斯通 申請(qǐng)人:西門子有限公司