高炉渣超声波冲制装置的制作方法

本发明涉及高炉炉渣处理装置技术领域，具体涉及一种高炉渣超声波冲制装置。

背景技术：

随着炼铁工艺的发展，炼铁过程中产生的熔渣得到了广泛运用。目前，我国大部分高炉炉渣采用水处理方法，常用的水处理方法有inba法、拉萨法、泡渣法、明特法等。水处理得到的高炉水渣具有优良的价值，其具有潜在的水硬胶凝性能，可被用于制作矿渣水泥；也可被用于制作矿渣砖和矿渣混泥土制品；用于隔热填料；经超细磨生产矿渣微粉。水冲渣工艺是炉渣处理的起始工艺，其对水渣的性能有重要的影响。

高炉生产过程中每吨生铁要产生300～500kg炉渣，其温度在1350℃以上，高炉炉渣经熔渣沟进入粒化池,被粒化器中喷出的高速水流淬冷、打碎、粒化。通常粒化供水水温为45℃，粒化回水水温可达90℃以上。粒化过程中发生剧烈的热交换，伴随大量蒸汽的产生，同时会产生sox和h2s等有害气体。普通水冲渣装置中水渣不能充分结合，导致水渣粒度不均匀，影响其性能；同时冲渣过程热交换速度不够迅速，加大设备负荷；冲制过程中产生的酸性废气会导致设备侵蚀并污染环境。

技术实现要素：

本发明的目的是针对上述现状，旨在提供一种结构简单、环境友好、成本较低的，可均匀水渣密度，减轻设备负荷，降低对环境的污染的高炉渣超声波冲制装置。

本发明目的的实现方式为：高炉渣超声波冲制装置，冲水箱主体安装于进渣口下方；水箱主体一侧有进水管，进水管通过法兰圆盘和外接水管相连；冲水箱主体通过方法兰盘同冲制孔板链接，冲制孔板上有冲制喷嘴；冲制装置主体的左、右侧挡墙间形成冲渣沟；冲渣沟前半段为倾斜段，后半段为平缓段；冲制装置主体后段有弧面顶覆板，弧面顶覆板上安有废气收集装置；超声波发生装置的变幅杆通过铰接板连接于位于弧面顶覆板外左、右侧挡墙上；分流装置通过分流装置固定板连接于冲渣沟平缓段，分流装置的弧形挡板上装有分流隔板。

使用本发明，高炉渣从进渣口进入本发明的冲渣沟，冲制水通过冲制孔板上的冲制喷嘴汇聚水流股，水流股对高炉渣破碎水淬；再进入冲渣沟，经分流装置使高炉渣产生物理碰撞，避免水渣堆积引起冲渣沟堵塞；再超声波发生装置，对水渣体系施加超声场，加速水渣体系热交换，加快温降，减轻设备负荷；还可打散炉渣，细化均匀水渣粒度；加强冲渣沟内渣水体系对冲制过程所产生的sox和h2s等有害气体的吸收，减弱有害气体对设备的腐蚀以及对环境的污染。产生的废气由废弃收集装置收集处理，减少有害废气的排放。

本发明具有以下积极效果：

1、冲制孔板可汇聚冲渣水流股，流股汇聚后单位面积上的动能得到加强，对高炉渣的破碎水淬效率加强；

2、分流装置可增加高炉渣的物理碰撞，有效提高粒化程度，同时可起到分流水渣流股的作用，避免大量水渣堆积引起的冲渣沟堵塞；

3、超声波发生装置可对水渣体系施加超声场，其机械效应起到搅拌的作用并能够加速水渣体系热交换，从而可以加快温降，减轻设备负荷；其空化效应可以抑制冲渣沟内泡沫渣的产生，同时空化效应下气泡破裂时高速高压冲击波可以打散炉渣，起到细化均匀水渣粒度的功效。

4、超声波发生装置的超声场的传质效应可促进化学反应及氧化还原，故而可加强冲渣沟内渣水体系对冲制过程所产生的sox和h2s等有害气体的吸收，可以减弱有害气体对设备的腐蚀以及对环境的污染；

5、废弃收集装置可有效减少冲渣过程产生废气的直接排放带来的环境污染和设备侵蚀，经过废气收集装置收集处理，可减少80％的有害废气。

本发明不仅结构简单，且能结构简单、成本较低、能细化均匀炉渣，减轻污染；可通过改变超声波发生装置以及分流装置的铰接部位来控制冲渣效果，超声波发生装置、废弃收集装置更换方便，具有很强的可操作性。

附图说明

图1为本发明结构示意图，

图2为本发明的冲水箱主体与冲制孔结构示意图，

图3为本发明的超声波发生装置结构示意图，

图4为本发明的分流装置结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明进行进一步的说明。

参照图1、2，冲水箱主体3安装于进渣口7下方，水箱主体一侧有进水管2，进水管2通过法兰圆盘1和外接水管相连，以节约占地面积，减少空间占用。

冲水箱主体通过方法兰盘4同冲制孔板6链接，冲制孔板6上有冲制喷嘴5，冲制孔板外表面为向内凹陷的圆弧面，冲制喷嘴沿圆弧面径向均匀分布，以达到汇聚冲渣流股，增强冲制效率的功效。

冲制装置主体的左、右侧挡墙10间形成冲渣沟16；冲渣沟前半段为倾斜段，后半段为平缓段。冲制装置主体后段有弧面顶覆板12，弧面顶覆板12上安有废气收集装置11，废气收集装置可有效减少冲渣过程中废气直接排放带来的环境污染和设备侵蚀，经过废气收集装置收集处理，可减少80％的有害废气。

参照图1、3，超声波发生装置的变幅杆9通过铰接板8连接于位于弧面顶覆板外左、右侧挡墙10上，可通过调整铰接部位来控制变幅杆9的浸入深度，以达到最好的超声冲渣效果。同时，超声波发生装置产生的高频超声波作用于水渣体系，在超声场下产生一系列理化效应，可抑制泡沫渣的产生，细化并均匀水渣粒度，提高冲渣效率，增加对有害气体如sox和h2s的吸收。

参照图1、4，分流装置通过分流装置固定板13连接于冲渣沟16平缓段，分流装置的弧形挡板14上装有分流隔板15。弧形挡板14可增加高炉渣的物理碰撞，有效提高粒化程度；分流隔板15可起到分流水渣流股的作用，避免大量水渣引起的冲渣沟堵塞。

实际操作过程中，所述超声波发生装置产生声强为300～500w/cm²，所述变幅杆9探头浸入渣水体系2～3cm。调节超声波发生装置链接位置使探头距流股同高炉渣交汇处约20～30cm。

使用本发明，高炉渣从进渣口进入本发明的冲渣沟，冲制水从进入，通过冲制孔板上的冲制喷嘴汇聚水流股，水流股汇聚后单位面积上的动能得到加强，对高炉渣的破碎水淬效率加强。再进入冲渣沟，分流装置，有效提高粒化程度，同时可起到分流水渣流股的作用，避免大量水渣引起的冲渣沟堵塞。

超声波发生装置可对水渣体系施加超声场，加速水渣体系热交换，加快温降，减轻设备负荷；其空化效应可以抑制冲渣沟内泡沫渣的产生，同时空化效应下气泡破裂时高速高压冲击波可以打散炉渣，起到细化均匀水渣粒度的功效。

可加强冲渣沟内渣水体系对冲制过程所产生的sox和h2s等有害气体的吸收，可以减弱有害气体对设备的腐蚀以及对环境的污染；产生的废气由废弃收集装置收集处理，减少有害废气的排放。

超声场的传质效应可促进化学反应及氧化还原，故而可加强冲渣沟内渣水体系对冲制过程所产生的sox和h2s等有害气体的吸收，可以减弱有害气体对设备的腐蚀以及对环境的污染。

产生的废气由废弃收集装置收集处理，减少有害废气的排放。

技术特征：

技术总结
本发明涉及一种高炉渣超声波冲制装置，冲水箱主体在进渣口下方；水箱主体有进水管，进水管和外接水管相连；冲水箱主体同上有冲制喷嘴的冲制孔板链接。左、右侧挡墙间形成冲渣沟；冲渣沟有倾斜段、平缓段；冲制装置主体后段有弧面顶覆板，弧面顶覆板上有废气收集装置；超声波发生装置的变幅杆连接于左、右侧挡墙上；分流装置装在冲渣沟平缓段，分流装置的弧形挡板上有分流隔板。使用本发明，高炉渣从进渣口进入冲渣沟，冲制水从冲制喷嘴汇聚进入冲渣沟，经分流装置、超声波发生装置分流水渣流股，抑制泡沫渣的产生；均匀水渣粒度，有效吸收SOx和H2S等有害气体，废气由废弃收集装置收集处理后排放。本发明结构简单、环境友好。

技术研发人员：金焱;罗霄;叶格凡;朱雯;王俊;刘文鹏
受保护的技术使用者：武汉科技大学
技术研发日：2017.03.01
技术公布日：2017.08.18