专利名称：一种高炉炉渣造粒装置的制作方法
技术领域：
[0001]本实用新型涉及ー种高炉炉渣处理辅助装置，更具体的说，本实用新型主要涉及ー种高炉炉渣造粒装置。
背景技术：
我国是ー个世界钢铁冶炼大国，2009年生产钢铁总量已超过位列其后的14个国家的总和。2011年我国生铁产量6. 3亿吨，其中高炉渣是炼铁生产过程的主要副产品，每生产I吨生铁要副产0. 3 0. 6吨左右的高炉渣。即使按0. 35t渣/t铁计算，高炉渣的产出量为2. 14亿吨，排出温度在1450°C左右，每年造成1370万吨标准煤左右的热量浪费和100万吨的硫化污染物。液态高炉炉渣属于高品位余热资源，具有很高的利用价值。高炉渣是ー种硅酸盐材料，经急冷处理后才能生成具有潜在应用价值的活性玻璃态高炉渣，可作为生产水泥、矿棉、污水处理吸附剂以及高附加值陶瓷产品的原料等，市场潜カ巨大。目前高炉渣大多采用水淬处理工艺，现有水淬法エ艺有因巴法、图拉法、渣池过滤法、拉萨法以及明特克法等。尽管水淬法能得到90%以上玻璃化率的高附加值渣粒，然而它存在高炉渣中的高品位显热没有得到回收，水耗高、渣中碱性成分溶出污染水、释放H2S和SOx等有害气体，水淬易爆、渣粒干燥需消耗大量能量、系统电耗及维护工作量大。因此高炉渣粒化以及高效高品位显热回收是当前钢铁行业可持续发展函待突破的技术瓶颈，也是我国节能减排的工作重点。鉴于水淬エ艺存在的若干问题，20世纪70年代起，主要エ业国家相继进行了钢铁熔融渣粒化及显热回收技术的研究，其中以日本的进展最快、方法最多，主要包括风碎法、滚筒法、旋转杯粒化法、化学粒化法等。1977年Mitsubishi和NKK联合开发出风碎法粒化高炉熔渣显热回收系统，并于1981年在福山制铁所建成了世界上第一套转炉钢渣风碎粒化热回收装置，其热回收率可达40-45%。1988年马钢基于同样的风碎粒化原理，在国内首先取得了“钢渣风碎粒化装置”专利(公开号CN88211276U)，并在马钢、成钢、石钢等地安装了应用装置，然而遗憾的是仅着眼于钢渣粒化，没有进行显热回收。我国基于多年流化床的实践经验也取得了实用新型专利如“ー种高炉渣急冷和余热回收的方法和装置”(专利公开号CN101550460A)。总体来说，风碎法存在占地面积大、所需空气量大和鼓风机能耗高、技术稳定性不足、投资成本高、成品渣粒径大(<5mm部分占95%以上)、冷却时间长等缺点。20世纪70年代末，日本住友金属和石川岛播磨(IHI)公司联合开发了旋转滚筒熔渣粒化工艺，将熔渣自由滴落撞击在滚筒表面被甩出粒化。该エ艺具有节能、飞溅距离短，易于捕食渣粒以及热量回收等优点，但存在表面涂层选择较难、介质颗粒与高温渣粒分离困难以及热量回收率低等缺点。NKK公司基于熔渣在两个反向旋转的圆筒表面被转筒内部循环的热媒介质冷却来回收显热的原理开发了双内冷转筒粒化热能回收技术，它具有传热快、热回收率效率高(达77%)等优点，但是该方法存在薄渣片粘在转鼓上需用耙子刮下、工作效率低等缺点。上海宝钢集团从俄罗斯引进了滚筒法渣处理技术，并进行了大量技术改进(专利公开号 CN1257932A、CN1318648A、CNI01503281A、CN2795218Y、CN200981871Y、CN201158661Y、CN201232063Y、CN2795218Y)，开发了新型滚筒法钢渣粒化处理装置，具有流程短、成本低、节能环保、安全可靠等多方面的优点。但是上述高炉渣处理方法中，高炉熔渣所含的丰富热量还没有得到充分利用，也没有实体设备工业化应用的报道，成熟工业应用技术并未形成，主要存在的困难有(I)熔融高炉渣的冷却速度要求高，其冷却速度要求大于10°c /s ; (2)高炉排渣具有间歇性，而余热回收系统要求热交换具有连续性；(3)高炉渣在冷却过程中容易形成二次结块现象；(4)方案装置存在二次污染(如粉尘污染，地下水污染等)等。因此，研究一种粒化效果好、冷却速度快的粒化及显热回收新工艺是非常必要的，也是实现显热高效回收和短流程高附加值渣制品加工工艺的前提条件。
实用新型内容本实用新型的目的之一在于解决上述不足，提供一种高炉炉渣造粒装置，以期望解决现有技术中进行造渣时易发生飞溅，造渣后由于粘结而形成二次结块等技术问题。为解决上述的技术问题，本实用新型采用以下技术方案本实用新型所提供的是一种高炉炉渣造粒装置，包括造粒筒体、造粒组件及传动机构，所述的造粒筒体的底部安装有多个呈中心发散状或网状的支架，传动机构安装在造粒筒体底部的支架上，且造粒组件固定在传动机构上，通过传动机构带动造粒组件转动，所述的造粒筒体的内壁任意部位上还设置有一个或多个螺旋风喷嘴。进一步的技术方案是所述的造粒组件包括造粒盘与造粒支架造粒盘固定在造粒支架上，且造粒支架下方中心处设置有一延伸段，通过该延伸段与传动机构相连接。更进一步的技术方案是所述的造粒盘呈中心凹陷的结构形式，且其上部设置有多条均匀分布的弧形槽。更进一步的技术方案是所述的造粒盘底部设置一个或多个凹槽，且其底部还设置有至少两个具有内螺纹的盲孔。更进一步的技术方案是所述的造粒支架的上设置有与造粒盘底部盲孔相对应的螺孔，且其上部还设置有与造粒盘底部的凹槽相吻合的凸块；所述的造粒支架与造粒盘之间通过两颗螺栓相互连接。更进一步的技术方案是所述的造粒支架下方的延伸段通过联轴器与传动机构相连接。更进一步的技术方案是所述的传动机构还安装有风冷却或水冷却装置。更进一步的技术方案是所述的造粒筒体的内层与外层之间设置蓄水腔体。更进一步的技术方案是所述的螺旋风喷嘴通过压缩空气管道接入压缩空气装置。与现有技术相比，本实用新型的有益效果之一是通过对造粒盘结构的改进，使得高炉炉渣在进入到造粒装置后得到缓冲，防止其四处飞溅，同时在造粒盘上部均匀分布的弧形凹槽作用下，使得造粒盘转动造出的渣粒在造粒装置均匀的向其四周发散，实现渣粒的均匀分布，同时在造粒筒体内部蓄水腔体的冷却作用以及螺旋风喷嘴在造粒筒体中形成的螺旋风作用下，防止高炉炉渣形成的渣粒在造粒筒体的内壁上发生粘结，使渣粒能够直接进入到下一工序中，同时本实用新型所提供的一种结构简单，适用于在各种造粒冷却装置中使用，应用范围广阔。
图I为本实用新型的结构示意图；图2为本实用新型一种实施例中造粒组件及传动装置的结构示意图；图3为本实用新型另一种实施例中造粒盘与造粒支架的结构示意图。图中，I为造粒筒体，2为传动机构,3为支架,4为螺旋风喷嘴,5为造粒组件,51为造粒盘，52为造粒支架，53为延伸段，54为弧形槽，55为盲孔，56为凹槽，57为凸块，58为螺孔，6为压缩空气管道，7为蓄水腔体，
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型作进一步阐述。图I示出了本实用新型的整体结构示意图，如图I所示，本实用新型所提供的一种高炉炉渣造粒装置，包括造粒筒体I、造粒组件5及传动机构2，所述的造粒筒体I的底部安装有多个呈中心发散状或网状的支架3，传动机构2安装在造粒筒体I底部的支架3上，且造粒组件5固定在传动机构2上,通过传动机构2带动造粒组件5转动,所述的造粒筒体I的内壁任意部位上还设置有一个或多个螺旋风喷嘴4。前述的技术方案为本实用新型解决结束问题的一个基础实施例，依靠螺旋风喷嘴4在造粒筒体I内部形成的螺旋气流，即可防止被粒化后的高炉炉渣发生飞溅，并且在粒化高炉炉渣跟随气流螺旋转动的同时，降低其温度，防止其发生二次结块，使得粒化后的高炉炉渣更易进行后续处理。而前述的螺旋风喷嘴4的数量采用6至8个为好，并且以相同的夹角均布在造粒筒体I的内壁上，当然前述的仅仅是一种优选的技术方案，有关于本实施例中所提到的螺旋风喷嘴4的数量应当以造粒筒体I的具体内部容积进行确定；前述的螺旋风喷嘴4为保证其接入压缩空气装置的便利性，最好再在造粒筒体I的内壁与外壁之间设置压缩空气管道6，将多个螺旋风喷嘴4都接入压缩空气管道6，并将压缩空气管道6引出至造粒筒体I之外，将压缩空气管道6的另一端接入压缩空气装置，由压缩空气装置提供高压气流由螺旋风喷嘴4喷出。图2示出了本实用新型中所采用造粒组件5以及传动装置2的结构示意图，参考图2所示，本实用新型在上述基础实施例的基础上，还对该实施例中所采用的造粒组件5进行了改进，具体为将该造粒组件5设置为造粒盘51与造粒支架52，造粒盘51固定在造粒支架52上，且造粒支架52下方中心处设置有一延伸段53，通过该延伸段53与传动机构2相连接。参见图3所示，为进一步的提升造粒的效率和使高炉炉渣在与造粒组件5接触后得到一定缓冲，最好将造粒盘51的上部设置为中心凹陷的结构形式，且其上部设置多条均匀分布的弧形槽54，该弧形槽54可使掉落在造粒盘51上的高炉炉渣由指定的路径散落至造粒筒体I中，不至于发生飞溅，同时弧形槽54更加有利于提升造粒盘51造粒的速度，使高炉炉渣甩出造粒盘51盘体时按照弧形槽54的轨迹沿着主轴螺旋下降，这样不但可以减轻甩出的高温渣粒对造粒筒体I内壁的撞击，还可以降低渣粒的降落速度，有利于热量的充分交换，提高换热效率。通过前述的造粒组件5的结构改进与上述基础实施例中的螺旋风喷嘴4相结合，可最大限度的防止高炉炉渣造粒后发生飞溅，同时造粒的换热效率更高，将该结构的技术手段与本实用新型上述的基础实施例相结合，即可构成本实用新型另一个优选的实施例。在本实用新型上述的两个实施例的基础上，为使得造粒组件5更易安装，发明人还对造粒盘51于造粒支架52之间的配合结构进行了改进，并且此改进仍然可与上述的实施例相结合，组成一个或多个更加优选的实施例，具体的改进手段包括两方面，一方面为将造粒盘51底部设置一个或多个凹槽56，且其底部还设置有至少两个具有内螺纹的盲孔55 ；而另一方面，造粒支架52为与前述的造粒盘51结构配合，在造粒支架52上设置有与造粒盘51底部盲孔55相对应的螺孔58，且其上部还设置有与造粒盘51底部的凹槽56相吻合的凸块57 ;设置凹槽56与凸块57的目的是为使得造粒支架52更易带动造粒盘51转动，以防止打滑空转，所述的造粒支架52与造粒盘51之间通过两颗螺栓相互连接，通过螺栓连接的目的为方便进行更换，由于造粒盘51为消耗零件，在其损坏或者磨损较多时松开螺栓即可进行更换。而有关上述实施例中所提到的传动机构2可以采用联轴器与造粒支架52下方的 延伸段53连接固定，传动机构2的动力输出端带动延伸段53带动，进而带动造粒支架52与造粒盘51转动，造粒盘51通过其转动所产生的离心力将高炉炉渣甩出，呈现半流体状的高炉炉渣在冷却及表面张力的作用下，凝固形成2至3毫米的渣粒。同时为保证传动机构2在额定的温度范围运转，最好在其上方再安装冷却装置，冷却装置可根据传动机构2的不同种类，选用风冷却装置或是水冷却装置，而传动机构2可采用电动机、汽油机或柴油机以及其它可以带动造粒组件5转动的动力装置。在本实用新型上述的实施例中所提到的造粒筒体1，为进一步提升经造粒组件5造粒后的高炉炉渣冷却的效率，还可以在造粒筒体I的内层与外层之间设置蓄水腔体7，蓄水腔体7可通过管道弓I出，通过管道可更换蓄水腔体7中的冷却水，使造粒筒体I始终保证在一个相对低的温度范围内，保证高炉炉渣造粒后的冷却效果，并且使造粒筒体I的内部不会出现局部温度过高的情形，有利于延长造粒筒体I的使用寿命。在本说明书中所谈到的“一个实施例”、“另一个实施例”、“实施例”、等，指的是结合该实施例描述的具体特征、结构或者特点包括在本申请概括性描述的至少一个实施例中。在说明书中多个地方出现同种表述不是一定指的是同一个实施例。进一步来说，结合任一实施例描述一个具体特征、结构或者特点时，所要主张的是结合其他实施例来实现这种特征、结构或者特点也落在本实用新型的范围内。尽管这里参照本实用新型的多个解释性实施例对本实用新型进行了描述，但是，应该理解，本领域技术人员可以设计出很多其他的修改和实施方式，这些修改和实施方式将落在本申请公开的原则范围和精神之内。更具体地说，在本申请公开、附图和权利要求的范围内，可以对主题组合布局的组成部件和/或布局进行多种变型和改进。除了对组成部件和/或布局进行的变型和改进外，对于本领域技术人员来说，其他的用途也将是明显的。
权利要求1.ー种高炉炉渣造粒装置，包括造粒筒体(I)、造粒组件(5)及传动机构(2)，其特征在于所述的造粒筒体(I)的底部安装有多个呈中心发散状或网状的支架(3)，传动机构(2)安装在造粒筒体(I)底部的支架(3)上，且造粒组件(5)固定在传动机构(2)上，所述的造粒筒体(I)的内壁任意部位上还设置有ー个或多个螺旋风喷嘴(4)。
2.根据权利要求I所述的高炉炉渣造粒装置，其特征在于所述的造粒组件(5)包括造粒盘(51)与造粒支架(52)，造粒盘(51)固定在造粒支架(52)上，且造粒支架(52)下方中心处设置有一延伸段(53)，通过该延伸段(53)与传动机构(2)相连接。
3.根据权利要求2所述的高炉炉渣造粒装置，其特征在于所述的造粒盘(51)呈中心凹陷的结构形式，且其上部设置有多条均匀分布的弧形槽(54)。
4.根据权利要求2或3所述的高炉炉渣造粒装置，其特征在于所述的造粒盘(51)底部设置ー个或多个凹槽(56)，且其底部还设置有至少两个具有内螺纹的盲孔(55)。
5.根据权利要求4所述的高炉炉渣造粒装置，其特征在于所述的造粒支架(52)上设置有与造粒盘(51)底部盲孔(55)相对应的螺孔(58)，且其上部还设置有与造粒盘(51)底部的凹槽(56)相吻合的凸块(57);所述的造粒支架(52)与造粒盘(51)之间通过两颗螺栓相互连接。
6.根据权利要求2所述的高炉炉渣造粒装置，其特征在于所述的造粒支架(52)下方的延伸段(53)通过联轴器与传动机构(2)相连接。
7.根据权利要求I或2所述的高炉炉渣造粒装置，其特征在于所述的传动机构(2)还安装有风冷却或水冷却装置。
8.根据权利要求I所述的高炉炉渣造粒装置，其特征在于所述的造粒筒体(I)的内层与外层之间设置有蓄水腔体(7)。
9.根据权利要求I所述的高炉炉渣造粒装置，其特征在于所述的螺旋风喷嘴(4)通过压缩空气管道(6)接入压缩空气装置。
专利摘要本实用新型公开了一种高炉炉渣造粒装置，属一种高炉炉渣处理辅助装置，包括造粒筒体、造粒组件及传动机构，所述的造粒筒体的底部安装有多个呈中心发散状或网状的支架，传动机构安装在造粒筒体底部的支架上，且造粒组件固定在传动机构上，通过传动机构带动造粒组件转动，所述的造粒筒体的内壁任意部位上还设置有一个或多个螺旋风喷嘴。本实用新型所提供的一种结构简单，适用于在各种造粒冷却装置中使用，应用范围广阔。
文档编号C21B3/06GK202658167SQ201220254469
公开日2013年1月9日 申请日期2012年5月31日 优先权日2012年5月31日
发明者王麟, 李辉, 李天丽, 刘福兰, 肖闯, 汪建业, 吴定房, 蒋鼎琮 申请人:四川川润股份有限公司