专利名称：一种液态渣冷却装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种生铁冶炼中熔渣的处理装置。
背景技术：
在冶金生产中，会产生大量的液态渣，比如高炉渣和转炉渣。这些渣以液态的方式 从排出，具有很大的显热。现有技术主要采用水冲渣、热闷法等方法冷却液态渣，液态渣大 量的余热无法回收，还需设置复杂的水处理系统。随着钢铁企业对节能减排技术的重视，液 态渣的干法粒化、冷却和余热回收技术非常受重视。目前研发的液态渣粒化、冷却技术，一般采用转轮、喷射等方法将液态的液态渣分 散成小液滴，然后利用空气等气体介质冷却，然后将被加热的空气通过余热锅炉产生蒸汽， 回收液态渣的显热。采用现有的液态渣冷却工艺，由于空气的比热小，液态渣的冷却速度较 低，会影响液态渣的活性，致使渣的使用范围受限，不利于渣的循环利用，带来了新的问题。
实用新型内容本实用新型目的在于针对现有液态渣干法粒化和冷却技术的不足，提出利用比热 较大的水、水蒸汽冷却粒化的液态渣的技术，并最终产生过热蒸汽回收液态渣显热的液态 渣冷却装置。本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的一种液态渣冷却装置，包括顶部具有安全阀的蒸汽冷却室，具有液态渣粒化喷嘴 的液态渣管槽伸入蒸汽冷却室中，蒸汽冷却室上部通过管道依次连接汽_水换热器和蒸汽 循环风机后，连接至蒸汽冷却室的底部。作为进一步的优化，为了净化蒸汽，所述蒸汽冷却室和汽水换热器之间设置蒸汽
净化装置。为了补充蒸汽冷却系统蒸汽的漏损等，在液态渣喷嘴上部设置一个冷却水喷嘴， 冷却水喷嘴喷入的冷却水洒下后直接冷却液态渣液滴。所述蒸汽净化装置为一种惯性分离装置，比如旋风分离器。所述汽-水换热器内设置有与外部管道相通的管道，管道内部为高压水，外侧为 低压过热蒸汽。需要说明的是，本实用新型中“高压”是针对蒸汽冷却室的“低压”蒸汽而言的，具 体压力可以根据钢铁企业蒸汽系统的具体情况确定。本实用新型的有益效果在于(1)本装置对冷却水的需求很小，仅由冷却水喷嘴部分喷入少量的水作为补充低 压蒸汽系统的漏损，是一种节水的“干法”冷却技术；(2)本装置对渣液滴和红热固态渣的冷却介质为高比热的水和蒸汽，冷却速率高， 达到冲渣冷却的冷却效果，得到的干渣活化特性好，便于循环利用，且得到的干渣不需脱 水、粒度好，再利用方便；[0015](3)本装置的汽一水换热器部分，换热器两侧均为高比热介质，换热效率高，有利 于换热设备的小型化，便于现场布置。
图1为本实用新型的结构示意图。图中，件1为安全阀；件2为蒸汽冷却室；件3为冷却水喷嘴；件4为液态渣管槽； 件5为液态渣粒化喷嘴；件6为稀相区；件7为密相区；件8为冷干渣；件9为蒸汽循环风 机；件10为水；件11为汽-水换热器；件12为过热蒸汽；件13为蒸汽净化装置；件14为 烟尘。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型作进一步描述由图1可知，在蒸汽冷却室2内以过热蒸汽为冷却介质，蒸汽冷却室的压力略等于一个大气 压，并在蒸汽冷却室内设置一个安全阀1保证蒸汽冷却室的安全。蒸汽冷却室2为一个基 本密闭的结构，四周装了保温材料，系统工作时，蒸汽冷却室2内充满过热的低压蒸汽。工作时，液态渣通过液态渣管槽4、液态渣喷嘴5输送到蒸汽冷却室2内，在喷嘴5 处被分散成小的液滴。为了补充蒸汽冷却系统蒸汽的漏损等，在液态渣喷嘴上部设置一个 冷却水喷嘴3，冷却水喷嘴3喷入的冷却水洒下后直接冷却液态渣液滴。在同等条件下，水 蒸汽的比热远大于空气的比热，液态渣的冷却速率大于利用空气的冷却速率，液态渣冷却 后活性较高，可以用于制造水泥等循环利用。液态渣粒化后流经蒸汽冷却室2下部的稀相 区6、密相区7后由排渣口排出。循环的蒸汽通过密相区7、稀相区6和喷嘴区后，温度升高， 从蒸汽冷却室2流出，通过蒸汽净化装置13分离出蒸汽中夹杂的烟尘，进入汽一水换热器 11。本实施例中，汽一水换热器11内部管道内高温的低压过热蒸汽，外腔为水10，水10在 汽一水换热器11吸热形成过热蒸汽12，进而回收利用。在汽一水换热器11内加热高压水 10后，低压蒸汽通过蒸汽循环风机9加压，重新送至蒸汽冷却室2底部，循环冷却液态渣。 高压水部分也可以再布置省煤器段、蒸发段和过热段，并与汽包相连，形成一个完整的余热 锅炉系统。本装置的蒸汽净化装置13为一个旋风分离器，利用蒸汽流动的惯性分离出蒸汽 流中的烟尘14，也可以采用其他利用惯性的气固分离装置。蒸汽冷却室2的下部为固态渣的稀相区6和密相区7，通过控制排渣系统的冷干 渣8排渣速度改变渣层的厚度，进而改变蒸汽循环流动的阻力，控制循环蒸汽的冷却速率， 可控性强。本装置利用冷却水和水蒸汽冷却液态渣，加速液态渣的冷却速度，将冷却水量降 到最低，得到高活性的干渣；通过低压蒸汽与水之间的汽一水换热器，利用液态渣的热量产 生高压蒸汽，回收液态渣的显热。利用本装置，可以在保证液态渣冷却速率的基础上回收液 态渣显热，且简化了冲渣水系统，是一种节能减排的新技术。本装置也适合于其他高温液态渣的处理，蒸汽分离装置和蒸汽换热器的具体结构 变化均属于本实用新型的保护范围。
权利要求1.一种液态渣冷却装置，包括顶部具有安全阀(1)的蒸汽冷却室(2)，具有液态渣粒化 喷嘴(5 )的液态渣管槽(4 )伸入蒸汽冷却室(2 )中，蒸汽冷却室(2 )上部通过管道依次连接 汽_水换热器(11)和蒸汽循环风机(9 )后，连接至蒸汽冷却室(2 )的底部。
2.如权利要求1所述的液态渣冷却装置，其特征在于所述蒸汽冷却室(2)和汽水换热 器(11)之间设置蒸汽净化装置(13)。
3.如权利要求1所述的液态渣冷却装置，其特征在于所述液态渣粒化喷嘴(5)的上方 设置有冷却水喷嘴(3)。
4.如权利要求2所述的液态渣冷却装置，其特征在于所述蒸汽净化装置(13)为一惯 性分离装置。
5.如权利要求1至4任一所述的液态渣冷却装置，其特征在于所述汽-水换热器(11) 内设置有与外部管道相通的管道，管道内部为高压水，外侧为低压过热蒸汽。
专利摘要本实用新型公开了一种液态渣冷却装置，包括顶部具有安全阀(1)的蒸汽冷却室(2)，具有液态渣粒化喷嘴(5)的液态渣管槽(4)伸入蒸汽冷却室(2)中，蒸汽冷却室(2)上部通过管道依次连接汽-水换热器(11)和蒸汽循环风机(9)后，连接至蒸汽冷却室(2)的底部。液态渣粒化喷嘴(5)的上方设置有冷却水喷嘴(3)。本装置利用冷却水和水蒸汽冷却液态渣，加速液态渣的冷却速度，得到高活性的干渣；通过低压蒸汽与水之间的汽－水换热器，利用液态渣的热量产生高压蒸汽，回收液态渣的显热。利用本装置，可以在保证液态渣冷却速率的基础上回收液态渣显热，且简化了冲渣水系统，是一种节能减排的新技术。
文档编号C21B3/08GK201785406SQ20102051434
公开日2011年4月6日 申请日期2010年9月2日 优先权日2010年9月2日
发明者侯祥松, 董茂林, 陈继辉 申请人:中冶赛迪工程技术股份有限公司