一種高爐渣干法?；盁崃炕厥障到y(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于高爐煉鐵領(lǐng)域，特別涉及一種液態(tài)高爐渣的干法?；盁崃炕厥辗椒跋到y(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]高爐渣是高爐煉鐵工序的副產(chǎn)品，溫度在1450?1650°C，呈熔融液態(tài)。目前行業(yè)內(nèi)對(duì)高爐渣的處理主要采用水淬法(濕法)將高爐渣迅速冷卻到低于100°C，熔渣遇到大量的水迅速被冷卻而發(fā)生破碎變成富含玻璃體的顆粒，經(jīng)脫水后得到水渣，主要用于水泥生產(chǎn)的原料。這種辦法使得渣中的熱量白白浪費(fèi)，沒有回收利用；二要消耗大量的水資源；三對(duì)環(huán)境造成污染；而且水渣中含有的水在后續(xù)工序中(如制作水泥等建材用)，還要烘干處理，從而額外消耗大量的能量。
[0003]由于高爐生產(chǎn)時(shí)出渣是間歇性的，以1000m3高爐為例，平均每2小時(shí)出一次鐵和渣，每次出渣可達(dá)60噸，出渣時(shí)間少于15分鐘，相當(dāng)于出渣流量為240噸/小時(shí)，考慮到出渣流量不均勻系數(shù)，出渣流量最大可達(dá)到288噸/小時(shí)，這些特性給后續(xù)的干法?；蜔崃炕厥展ば驇砗艽箅y度和不便:1、峰值如此大的出渣流量使得干法?；蜔崃炕厥展に囋O(shè)備及其配套設(shè)備規(guī)格較大，建設(shè)投資和運(yùn)行成本很高；2、由于是間歇工作制，設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)利用率很低，導(dǎo)致設(shè)備大部分時(shí)間處于閑置浪費(fèi)狀態(tài)。同時(shí)也會(huì)造成熱量回收及后續(xù)作業(yè)的不連續(xù)，從而嚴(yán)重降低熱量回收的利用效率；3、出渣流量的不均勻嚴(yán)重影響了干法?；蜔崃炕厥展ば蚬ぷ鞯姆€(wěn)定性。這些問題制約了高爐渣干法粒化處理和熱量回收技術(shù)的推廣應(yīng)用。
[0004]目前對(duì)于高爐渣干法粒化處理和熱量回收工藝的研究有很多，但均僅限于研究和試驗(yàn)階段，沒有一種投入生產(chǎn)中加以推廣應(yīng)用的。主要原因是未能解決好?；睦鋮s速度和回收余熱品質(zhì)之間的矛盾所帶來的投資和運(yùn)行成本過高的問題，未能解決高溫下渣粒二次粘結(jié)的問題，以及未能解決高溫下設(shè)備運(yùn)行可靠性和耐久性的問題。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]本實(shí)用新型的目的是提供一種高爐渣干法?；盁崃炕厥障到y(tǒng)，該系統(tǒng)可變間歇性生產(chǎn)為連續(xù)性生產(chǎn)，從而提高了高爐渣干法?；b置的運(yùn)轉(zhuǎn)利用率和熱量回收利用率，使設(shè)備的規(guī)格配置更為經(jīng)濟(jì)合理，降低了建設(shè)投資和運(yùn)行成本；還降低了設(shè)備瞬時(shí)負(fù)荷強(qiáng)度，提高了設(shè)備的可靠性和耐久性；同時(shí)，采用該系統(tǒng)更容易獲得富含玻璃體的滿足水泥生產(chǎn)所需的渣粒原料。另外，在本技術(shù)方案的優(yōu)選方案中，?；^程中冷卻水為循環(huán)利用，只有較少量的自然消耗(如揮發(fā)、漏損等)。
[0006]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供了一種高爐渣干法?；盁崃炕厥障到y(tǒng)，其包括:
[0007]保溫緩沖罐，其包括保溫緩沖罐體，保溫緩沖罐體的底部設(shè)有下渣管，所述下渣管內(nèi)設(shè)有與下渣管匹配使用的塞棒；
[0008]?；b置，其包括:?；瘋}，所述粒化倉的倉內(nèi)空間通過下渣管與所述保溫緩沖罐連通，所述粒化倉的上方設(shè)有排氣口 ；噴淋裝置，其設(shè)于所述?；瘋}內(nèi)部上方；可轉(zhuǎn)動(dòng)的?；D(zhuǎn)盤，其對(duì)應(yīng)設(shè)于所述下渣管的下方；卸料溜槽，其設(shè)于?；瘋}的底部，卸料溜槽末端為渣粒收集口；
[0009]換熱罐，其包括換熱罐體，所述換熱罐體通過所述卸料溜槽末端的渣粒收集口與?；瘋}的倉內(nèi)空間連通，所述換熱罐體的下方設(shè)有冷卻空氣入口，所述換熱罐體的上方設(shè)有熱風(fēng)排出口，所述熱風(fēng)被熱風(fēng)收集裝置回收，所述換熱罐體的底部設(shè)有出料口 ；卸料閥，其設(shè)于換熱罐底部的出料口處，所述卸料閥控制換熱罐體內(nèi)冷卻渣粒的排除并防止換熱罐體內(nèi)風(fēng)的外溢。
[0010]上述高爐渣干法粒化及熱量回收系統(tǒng)在工作時(shí)，間歇的、短時(shí)間內(nèi)流出的大量液態(tài)高爐渣首先進(jìn)入到保溫緩沖罐，然后通過下渣管經(jīng)塞棒控制，以較小的流量連續(xù)地被引至旋轉(zhuǎn)的?；D(zhuǎn)盤中心部位。其中通過塞棒的開閉可以調(diào)節(jié)和控制流經(jīng)下渣管的渣流量大小，以確保干法?；蜔崃炕厥者^程中各項(xiàng)參數(shù)的穩(wěn)定，同時(shí)也可確保干法粒化和熱量回收兩個(gè)工序工作的連續(xù)性。以1000m3高爐為例，在沒有采用本技術(shù)方案的情況下，出完60噸渣只用15分鐘，最大出渣流量可達(dá)到288噸/小時(shí)，而通過本技術(shù)方案中的緩沖罐可以使60噸渣用2小時(shí)進(jìn)入干法?；ば?，渣流量降低到30噸/小時(shí)。本技術(shù)方案所述的系統(tǒng)在工作狀態(tài)下，溫度為1450?1650°C的液態(tài)渣經(jīng)下渣管被注入到旋轉(zhuǎn)的粒化轉(zhuǎn)盤上以后，液態(tài)渣在重力和離心力的作用下在盤面上攤開并沿著盤面向盤面的邊緣流動(dòng)擴(kuò)散，最終被甩出盤面成為離散的液滴飛離轉(zhuǎn)盤。離散的液滴在飛行過程中遇到從噴淋裝置中噴出的冷卻水霧而冷卻、凝固，并沿著粒化倉的側(cè)壁滑落至卸料溜槽，再經(jīng)卸料溜槽匯集至渣粒收集口，經(jīng)30?50秒的時(shí)間快速冷卻至1000°C以下并形成固態(tài)渣粒。在此過程中渣粒由于冷卻速度快，容易獲得富含玻璃體的滿足水泥生產(chǎn)所需的渣粒原料。固態(tài)渣粒經(jīng)過卸料溜槽滑落至換熱罐體中，遇到由冷卻空氣入口進(jìn)入的冷卻空氣，此時(shí)渣粒釋放熱量冷卻，其溫度由1000°C以下降至200°C以下；而冷卻空氣則吸收熱量升溫，變成500?600°C的熱空氣，從換熱罐體上方的熱風(fēng)排出口排出回收。
[0011 ] 在本技術(shù)方案中，保溫緩沖罐、?；瘋}以及換熱罐的腔體尺寸和容積均可以由本領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員根據(jù)高爐渣的產(chǎn)量來確定。
[0012]在某些實(shí)施方式下，在本實(shí)用新型所述的高爐渣干法?；盁崃炕厥障到y(tǒng)中，所述粒化倉的側(cè)壁被設(shè)置為曲面結(jié)構(gòu)。在另外一些實(shí)施方式下，所述?；瘋}的側(cè)壁具有斜面部。
[0013]較之于豎直的側(cè)壁結(jié)構(gòu)，上述優(yōu)選的側(cè)壁結(jié)構(gòu)更能有效防止未完全凝固渣粒與側(cè)壁碰撞而造成渣粒破碎后的二次粘結(jié)。
[0014]優(yōu)選地，在本實(shí)用新型所述的高爐渣干法?；盁崃炕厥障到y(tǒng)中，所述?；瘋}的側(cè)壁、卸料溜槽以及?；D(zhuǎn)盤的至少其中之一的內(nèi)部設(shè)有水冷腔。
[0015]上述水冷腔內(nèi)部通冷卻水時(shí)，可以對(duì)?；瘋}的側(cè)壁、卸料溜槽以及粒化轉(zhuǎn)盤的至少其中之一進(jìn)行水冷，由于上述部件均直接與高溫高爐渣接觸，水冷有利于提高渣粒的冷卻速度和相應(yīng)部件的可靠性和耐久性。
[0016]進(jìn)一步地，在本實(shí)用新型所述的高爐渣干法?；盁崃炕厥障到y(tǒng)中，所述?；D(zhuǎn)盤與設(shè)于?；瘋}外的驅(qū)動(dòng)裝置連接，以在驅(qū)動(dòng)裝置的驅(qū)動(dòng)下繞著其自身軸心轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0017]驅(qū)動(dòng)?；D(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)裝置完全處于粒化倉外開放的環(huán)境中，提高了驅(qū)動(dòng)裝置工作的可靠性和耐久性以及維護(hù)的方便性。
[0018]進(jìn)一步地，在本實(shí)用新型所述的高爐渣干法粒化及熱量回收系統(tǒng)中，所述卸料閥為雙層卸料閥。較之于一般的卸料閥，雙層卸料閥能夠更好地防止換熱罐內(nèi)的氣體從罐體中溢出。
[0019]在本實(shí)用新型所述的高爐渣干法?；盁崃炕厥障到y(tǒng)中，所述卸料溜槽末端的渣粒收集口處設(shè)有閥。
[0020]此閥用來控制倉內(nèi)渣粒的排出，從而使得渣粒進(jìn)入換熱罐的過程具有更強(qiáng)的可控性。需要時(shí)，此閥平時(shí)可處于關(guān)閉狀態(tài)，每隔30?50秒周期性地打開將匯集的渣粒排入換熱罐體中。
[0021]更進(jìn)一步地，在本實(shí)用新型所述的高爐渣干法粒化及熱量回收系統(tǒng)中，所述冷卻空氣入口與冷卻空氣管道連接，所述排氣口與蒸汽管路連接，所述冷卻空氣管道和蒸汽管路分別與換熱器的第一入口和第二入口連接，以使冷卻空氣管道內(nèi)的氣體與蒸汽管道內(nèi)的氣體進(jìn)行熱交換，所述換熱器的與第一入口對(duì)應(yīng)的第一出口連接至所述冷卻空氣入口。
[0022]粒化倉內(nèi)的水霧吸收液態(tài)渣粒的熱量而變成100°C左右的低溫飽和蒸汽，從?；瘋}上方的排氣口中排出后經(jīng)換熱器與準(zhǔn)備進(jìn)入換熱罐的冷卻空氣換熱。此舉有助于熱量回收中風(fēng)溫的進(jìn)一步提高，熱量回收過程中可獲得較高風(fēng)溫。
[0023]更進(jìn)一步地，在本實(shí)用新型所述的高爐渣干法?；盁崃炕厥障到y(tǒng)中，所述換熱器的第二出口連接至冷凝水槽，該冷凝水槽通過管路連接至所述噴淋裝置。
[0024]粒化倉內(nèi)的水霧吸收液態(tài)渣粒的熱量而變成100°C左右的低溫飽和蒸汽，從?；瘋}上方的排氣口中排出后經(jīng)換熱器與準(zhǔn)備進(jìn)入換熱罐的冷卻空氣換熱后冷凝成水，將該冷凝水輸送至噴淋裝置可以進(jìn)一步用于液態(tài)渣的?；^程，從而實(shí)現(xiàn)噴淋水的循環(huán)使用，有利于節(jié)約水源。
[0025]優(yōu)選地，在本實(shí)用新型所述的高爐渣干法?；盁崃炕厥障到y(tǒng)中，所述換熱罐還包括:
[0026]進(jìn)料喉管，其與所述卸料溜槽末端的渣粒收集口連接，并自所述渣粒收集口延伸至換熱罐體的內(nèi)部腔體內(nèi)；
[0027]環(huán)形進(jìn)風(fēng)道，其設(shè)置于所述換熱罐體的外圍，所述環(huán)形進(jìn)風(fēng)道上設(shè)有所述冷卻空氣入口 ；
[0028]配風(fēng)器，其設(shè)于所述換熱罐體內(nèi)部腔體的下部，出料口的上方，所述配風(fēng)器具有配風(fēng)口，所述配風(fēng)器與環(huán)形進(jìn)風(fēng)道導(dǎo)通，并通過配風(fēng)口向換熱罐體內(nèi)部腔體配風(fēng)。
[0029]上述換熱罐在工作過程中，冷卻空氣經(jīng)環(huán)形進(jìn)風(fēng)道、配風(fēng)器后，通過配風(fēng)口被送入換熱罐體內(nèi)并且在換熱罐體內(nèi)橫截面方向均勻分布。高溫渣粒經(jīng)卸料溜槽、渣粒收集口沿進(jìn)料喉管落入換熱罐體內(nèi)自然堆積，渣粒料面直至進(jìn)料喉管的下緣。隨后高溫渣粒在換熱罐體內(nèi)自上而下運(yùn)行，冷卻風(fēng)在換熱罐體內(nèi)自下而上在渣?？p隙中穿行。冷卻風(fēng)經(jīng)換熱后成為熱風(fēng)被熱風(fēng)收集裝置回收。高溫渣粒經(jīng)冷卻后在雙層卸料閥的控制下從換熱罐體的底部出料口排出。在這一過程中，高溫渣粒與上升的冷卻風(fēng)氣體充分接觸并持續(xù)進(jìn)行熱交換，有利于提尚換熱效率。
[0030]優(yōu)選地，在本實(shí)用新型所述的高爐渣干法粒化及熱量回收系統(tǒng)中，所述粒化轉(zhuǎn)盤設(shè)于?；瘋}的幾何中心處。
[0031]本實(shí)用新型所述的高爐渣干法?；盁崃炕厥障到y(tǒng)，由于采用了上述技術(shù)方案，變間歇性生產(chǎn)為連續(xù)性生產(chǎn)，確保了干法粒化及熱量回收的連續(xù)性，從而提高了高爐渣干法?；b置的運(yùn)轉(zhuǎn)利用率和熱量回收利用率；降低了干法?；盁崃炕厥昭b置的瞬時(shí)負(fù)荷強(qiáng)度，使設(shè)備的規(guī)格配置更為經(jīng)濟(jì)合理，進(jìn)而降低了建設(shè)投資和運(yùn)行成本；提高了設(shè)備的可靠性和耐久性以及維護(hù)的方便性。
[0032]另外，經(jīng)本實(shí)用新型所述的高爐渣干法?；盁崃炕厥障到y(tǒng)處理后的渣粒由于冷卻速度快，容易獲得富含玻璃體的滿足水泥生產(chǎn)所需的渣粒原料。
[0033]此外，本實(shí)用新型所述的高爐渣干法?；盁崃炕厥障到y(tǒng)，由于采用了上述技術(shù)方案，使得?；幚砗蜔崃炕厥辗謩e在兩個(gè)相對(duì)獨(dú)立的環(huán)境中進(jìn)行，從而使得熱量回收可以獲得較高的風(fēng)溫。
[0034]另外，在本實(shí)用新型的優(yōu)選方案中，粒化過程中粒化倉內(nèi)的水霧吸收液態(tài)渣粒形成低溫飽和蒸汽，經(jīng)與冷卻空氣換熱后也有助于熱量回收中風(fēng)溫的進(jìn)一步提高；同時(shí)，粒化過程中?；瘋}內(nèi)的水霧吸收液態(tài)渣粒形成低溫