热态钢渣转碟式粒化罐装置的制作方法

本发明涉及热态钢渣粒化设备，具体是一种热态钢渣转碟式粒化罐装置。

背景技术：

首钢迁钢210吨转炉炼钢，每年产生约44万吨钢渣，熔融钢渣运到渣跨后，倾倒在闷渣池内，当渣量达到渣池深度的2/3时，对钢渣进行喷水热闷18小时，钢渣通过水解作用，裂解成200mm左右的渣块，由装载机装入铁路专用货车运抵渣场进行破碎，破碎成25mm左右的渣块，利用磁选从中选出渣钢送回钢厂二次炼钢，钢渣做固废处理，年钢渣运输、破碎、磁选所耗费资金约3500万元，并且因钢渣破碎粒度较大，渣钢分离也不彻底，钢渣在渣场存放，经风雨侵蚀污染环境。

技术实现要素：

本发明旨在解决上述问题，从而提供一种对熔融钢渣进行粒化、密闭水淬的热态钢渣转碟式粒化罐装置。

本发明解决所述问题，采用的技术方案是：

一种热态钢渣转碟式粒化罐装置，包括罐体、传动总成，罐体顶部设有进料口，罐体底部设有出料口，传动总成的主轴顶部置于罐体内，主轴顶部设有置于罐体进料口的转碟式粒化总成，罐体内上部设有喷淋总成。

采用上述技术方案的本发明，与现有技术相比，其突出的特点是：

在罐体内对熔融钢渣进行粒化、密闭水淬，实现大小熔融钢渣块通吃即均能加工，在短时间内在线把钢渣水淬为3—20mm的玻璃相很高的钢渣颗粒，大大降低钢渣冷却后再进行运输、粗破、中破、细破费用，可以实现钢厂渣钢原地分选、加工后回吃的目的，从而大大降低钢渣处理费用，因水淬钢渣玻璃相钢渣含量很高，是制造水泥添加剂的最好的原料，为钢渣固废产业化处理奠定了可靠的基础，对降低钢厂回吃废钢成本、减少钢渣破碎成本、固废不废再利用、减少钢渣堆放环境污染有重大意义，高效、绿色回收钢渣内的渣钢，并使钢渣再利用，作为水泥添加剂使固废变宝，又保护了环境。

作为优选，本发明更进一步的技术方案是：

转碟式粒化总成包括钻头、切割刀、飞溅盘，飞溅盘安装在主轴顶部，钻头和切割刀安装在飞溅盘上，飞溅盘与主轴、钻头和切割刀均通过莫氏锥度结构连接，便于拆卸和更换备件，钢渣料由钻头、切割刀和飞溅盘共同组成的旋转钻、切、离心加工装置，对钢渣进行粒化。

飞溅盘下方的主轴上通过密封结构安装有防水盘，防止水顺着主轴向下流出，防水盘的冒体随主轴旋转并在轴身上紧密密封，将顺着轴流下的水甩到罐体内一同流出。

进料口的孔径大于飞溅盘的直径，便于转碟式粒化总成从罐体顶部用钢丝绳捆绑吊出更换备件或修复。

罐体外设有供水系统，罐体上部设有连通供水系统的对喷淋总成进行供水的冷却水主管，罐体内设有连通供水系统的对主轴进行冷却的冷却水支管，主轴被供水系统喷水冷却，防止了主轴在高温熔融钢渣冲刷时，因热量传递到轴承部位，造成轴承失效。

供水系统的水泵为变量泵，供水系统的水源为循环浊水，水泵为变量泵，适应不同粘度的钢渣冷却水的供给，可以从每分钟二十立方增加到每分钟六十立方，水淬冷却水使用浊水循环，降低水成本。

罐体包括上部的顶盖、中部的水淬段筒体、下部的出料段壳体，进料口设在顶盖上部，喷淋总成设在顶盖边缘内部，出料口设在出料段壳体底部，顶盖、水淬段筒体、出料段壳体之间通过法兰连接为一体。

顶盖的进料口位置通过法兰连接有锥体料斗，转碟式粒化总成设在锥体料斗下部喉口位置，熔融、半熔融混合转炉钢渣倒入锥体料斗，在重力作用下流动到锥体料斗下部喉口处，由安装在主轴顶部的转碟式粒化总成对熔融钢渣进行钻、切割、旋转分离为小的分散性股流。

顶盖上设有蒸汽排放孔，顶盖上位于喷淋总成上方设有淋浴孔检修盖，设置蒸汽排放孔将水淬过程产生的少量蒸汽排除罐体，当喷淋孔出现堵塞时，通过淋浴孔检修盖，可以疏通被堵塞的喷淋孔。

水淬段筒体内部安装有耐磨衬板，出料段壳体的出料口位置设有倾斜式卸料底板，便于水淬后钢渣由水及重力共同作用冲刷出料，安装耐磨衬板可减少高速水淬钢渣对筒体本体的磨损。

附图说明

图1 是本发明实施例主视结构示意图；

图2 是本发明实施例俯视结构示意图；

图3 是图1中A转碟式粒化总成的局部放大结构示意图；

图中：锥体料斗1；蒸汽排放孔2；淋浴孔检修盖3；喷淋总成4；水淬段筒体5；防水盘6；上部轴承座7；出料段壳体8；出料口9；倾斜式卸料底板10；下部轴承座11；钢柱支腿12；钻头13；切割刀14；进料口15；冷却水主管16；顶盖17；飞溅盘18；耐磨衬板19；冷却水支管20；主轴21；对开联轴器22；伞齿轮减速机23；减速机联轴器24；变频电机25。

具体实施方式：

下面结合实施例对本发明作进一步说明，目的仅在于更好地理解本发明内容，因此，所举之例并不限制本发明的保护范围。

参见图1、图2、图3，罐体包括上部的顶盖17、中部的水淬段筒体5、下部的出料段壳体8，顶盖17、水淬段筒体5、出料段壳体8之间通过法兰连接为一体，法兰材质为ZG270-500，顶盖17上部设有进料口15，顶盖17的进料口15位置通过法兰连接有锥体料斗1，锥体料斗1、顶盖17、水淬段筒体5、出料段壳体8的材质均为圆形铸钢材料，材质为ZG250-470，构件稳定性好，顶盖17边缘内部设有喷淋总成4，喷淋总成4的水幕喷水板钻有成排的D5mm喷水孔，顶盖17上设有蒸汽排放孔2，将罐体内部水淬过程产生的少量蒸汽从罐体内排出，顶盖17上位于喷淋总成4上方设有淋浴孔检修盖3，当喷淋孔出现堵塞时，通过淋浴孔检修盖3，可以疏通被堵塞的喷淋孔，水淬段筒体5内部安装有耐磨衬板19，材质为ZG30SiMn，耐热耐磨，定期更换耐磨衬板19，可减少高速水淬钢渣对筒体本体的磨损，出料段壳体8底部设有出料口9，出料口9大于400×400mm，便于当作人孔对内部检修，出料段壳体8的出料口9位置设有倾斜式卸料底板10，便于水淬后钢渣由水及重力共同作用冲刷出料，出料端壳体8下方安装四个用于支撑罐体的钢柱支腿12，钢柱支腿12分段制造，相互之间通过法兰连接，便于安装时上部设备找正，传动总成包括主轴21、上部轴承座7、下部轴承座11、对开联轴器22（便于拆卸和检修）、伞齿轮减速机23、减速机联轴器24、变频电机25，上部轴承座7安装在罐体内部，下部轴承座11安装在罐体下部出料段壳体8上，出料段壳体8即作为排料设施，也作为轴承座的基体，其轴承座的支撑为四个立柱组合体，共同完成轴承座的支撑作用，防止主轴21在旋转时，因动平衡不好引起震动，传动总成的主轴21顶部置于罐体内，主轴21顶部设有置于锥体料斗1下部喉口位置上的转碟式粒化总成，转碟式粒化总成包括材质均采用ZG50SiMn分体制作的钻头13、切割刀14、飞溅盘18，飞溅盘18安装在主轴21顶部，钻头13和切割刀14组成一体安装在飞溅盘18上，飞溅盘18与主轴21、钻头13和切割刀14之间均通过莫氏锥度结构连接，便于检修拆卸或更换备件，出料段壳体8底部中心部位有主轴21穿过的底孔，此底孔设计为圆锥型，飞溅盘18下方的主轴21上通过密封结构安装有置于底孔上方的防水盘6，防止淋浴水顺着主轴21向下从中心底孔漏出，防水盘6的冒体随主轴21旋转并在轴身上紧密密封，将顺着轴流下的水甩到罐体内一同流出，顶盖17上部安装锥体料斗1的进料口15的孔径大于飞溅盘18的直径，当锥体料斗1被卸下后，便于转碟式粒化总成从顶盖17的出料口9用钢丝绳捆绑吊出，进而更换备件或修复，罐体外设有供水系统，顶盖17上部设有连通供水系统的对喷淋总成进行供水的冷却水主管16，主轴21冷却是在罐体外的供水系统中，分出一个冷却水支管20，引到罐体内部，通过上部轴承座7的支撑梁的下部，通到飞溅盘18的下面的部位，由冷却水支管20对主轴21进行冷却的，主轴21被供水系统喷水冷却，防止了主轴21在高温熔融钢渣冲刷时，因热量传递到轴承部位，造成轴承失效，供水系统的水泵为变量泵，适应不同粘度的钢渣冷却水的供给，可以从每分钟二十立方增加到每分钟六十立方，罐体主供水管路设计在罐体的上方，通过多个冷却水主管16为钢渣水淬喷淋总成4的淋浴水幕供水，供水压力0.4MPa，流量2.5—7.5立方/分钟，供水系统的水源采用浊水循环，降低水成本。

本装置原理是将熔融、半熔融混合转炉钢渣倒入锥体料斗1，在重力作用下流动到锥体料斗1下部喉口处，由安装在主轴21顶部的转蝶式粒化总成包括钻头13、切割刀14、飞溅盘18组成的旋转组合粒化装置对熔融钢渣进行钻、切割、旋转分离从而粒化为小的分散性股流，通过离心力将飞溅盘18上的小颗粒状熔融钢渣甩出，在空气阻力作用下分离为更小的液滴，液滴进入布置在顶盖17上的喷淋总成4的淋浴水幕中，由冷却水立即对细小的钢渣液滴进行水淬，形成玻璃相钢渣含量很高的水淬钢渣，钢渣颗粒在重力和水流的作用下，流到下方出料段壳体8底部的倾斜式卸料底板10上，由水冲刷完成出料过程。

本装置能对钢厂产生的熔融流态钢渣、半流态熔融钢渣、稀渣、粘渣、半固化熔融钢渣均能进行水淬处理；当钢渣为液态流态时，可以直接流到下方的飞溅盘18上，由旋转飞溅盘18甩出变为小颗粒液态渣进行水淬；当钢渣为半熔融渣，流动性不好时，因重力作用流到切割刀14刀片时，由快速旋转的切割刀14刀片将钢渣切碎，流进飞溅盘18甩出进行水淬；当钢渣为熔融半固态时，因重力作用流动到钻头13位置时，钻头13将钢渣钻为小块下沉到切割刀14刀片时，再切割后进入飞溅盘18，而被粒化和水淬；水淬后的钢渣由冷却水冲刷，从出料段壳体8底部的倾斜式卸料底板10流出，设备水淬钢渣产量0.8—2立方/分钟；水淬钢渣粒度3—20mm。

本装置在罐体内对熔融钢渣进行粒化、密闭水淬，实现大小熔融钢渣块通吃即均能加工，在短时间内在线把钢渣水淬为3—20mm的玻璃相很高的钢渣颗粒，省去了钢渣冷却后再进行运输、粗破、中破、细破的费用，可以实现钢厂渣钢原地分选、加工后回吃的目的，从而大大降低钢渣处理费用，因水淬钢渣玻璃相钢渣含量很高，是制造水泥添加剂的最好的原料，为钢渣固废产业化处理奠定了可靠的基础，对降低钢厂回吃废钢成本、减少钢渣破碎成本、固废不废再利用、减少钢渣堆放环境污染有重大意义，高效、绿色回收钢渣内的渣钢，并使钢渣再利用，作为水泥添加剂使固废变宝，又保护了环境。

以上所述仅为本发明较佳可行的实施例而已，并非因此局限本发明的权利范围，凡运用本发明说明书及其附图内容所作的等效变化，均包含于本发明的权利范围之内。