专利名称：熔态冶金渣粒化装置的制作方法
熔态冶金渣粒化装置技术领域
本发明属于冶金行业余热回收技术领域，特别涉及一种熔态冶金渣粒化装置。
技术背景
冶金渣是金属冶炼时从炉中排出的一种废渣，是冶炼工序的副产品，主要有高炉渣、镍渣、铁合金渣等。冶金渣以熔融态从炉中排出，温度在1450 1650°C，热焓约为 1770MJ/t渣，属于高品质的余热资源。冶金渣每年的产量超过2亿吨之多，从质上看，炉渣显热是高能值的；从量看，能够回收的能量的量也是巨大，因此，如果能够对高温冶金渣的余能进行回收再利用则可节约大量的能源。
目前，行业内对冶金渣的处理主要采用水淬法，即利用水直接冷却熔融状态的冶金渣，通过喷入大量的水，将冶金渣迅速冷却到低温(低于IO(TC)；熔融的冶金渣遇到大量的水发生破碎，变成细小的颗粒，经脱水后，得到水淬渣。水淬法的处理方式极大地降低了冶金渣的能源品质，依据热力学第二定律，在水淬的过程中，熔渣由1400°c以上的高温变为 100°C的低温状态，造成能源品质极大的降低，低温状态的冶金渣余热回收的价值不大，故冶金行业中，冶金渣还未被视为一种余热资源加以利用；除了少部分地区在冬天利用冲渣水的余热进行采暖外，几乎没有其他的余热回收利用。另外，冶金渣的水淬过程需要消耗大量的水，冲制It水渣需消耗新水0.纩1.2t，循环用水量约为IOt左右，而且在水淬过程中，炉渣中的硫遇到水会形成大量酸雾，某些渣中含有的镍、鉻等重金属易进入水中，对周围的水、大气、土壤造成污染。因此，针对上述问题，行业人员研究开发了干法粒化余热回收工艺，实现了在冶金渣高温段回收其高品质的显热，对钢铁工业的节能减排具有重要意义， 但该工艺中对大量的熔态冶金渣破碎后如何确保其得到有效冷却，产生具有足够玻璃体含量的固态渣，以不影响其后续资源化利用，并没有设计相应的装置和措施。发明内容
为克服现有冶金渣处理方法存在的余热回收率低、水资源消耗大及环境污染等缺点，本发明提供一种熔态冶金渣粒化装置，包括转杯旋转系统、渣粒冷却收集器和振动输送床，转杯旋转系统设置在装置的正中位置，包括转杯和连接在转杯底部的旋转动力驱动电机，渣粒冷却收集器围绕布置在转杯旋转系统周围，渣粒冷却收集器下端的出口处下方两侧对称设置有振动输送床，振动输送床的振动床体上设有冷却水道。
所述渣粒冷却收集器包括水冷保护罩、分渣板和渣粒挡板，各部分圆周均设有冷却壁，冷却壁由钢板和槽钢固定密封而成，钢板和槽钢之间形成的空间构成冷却水道，水冷保护罩设置在转杯旋转系统的驱动部分周围，渣粒挡板布置在水冷保护罩的外围，呈倒置的空心圆台状或正多边棱台状；分渣板呈等腰三角形斜坡状对称布置，分渣板设置在水冷保护罩和渣粒挡板之间，两侧分别与水冷保护罩、渣粒挡板形成排渣口，排渣口对准振动输送床的冷却水道。
所述振动输送床包括振动电机、振动床体和冷却水道，振动电机与振动床体相连，设置在振动床体两侧，振动床体底部通过隔振弹簧支撑在安装地面上，振动床体上设有冷却水道，冷却水道包括三角形冷却水道和箱型冷却水道，箱型冷却水道设置在振动床体的振动面上，三角形冷却水道均勻间隔布置在箱型冷却水道上方，两种型式的冷却水道构成振动床体的冷却工作面。利用本发明装置，对高温冶金渣进行冷却的过程如下 ⑴高温液态冶金熔渣破碎过程
高温熔渣，由渣槽输送到旋转的转杯中，液态冶金渣沿转速为200 2500转/分的转杯切向甩出，经过破碎、冷却形成直径小于IOmm的冶金渣颗粒； ⑵渣粒冷却过程
破碎后的渣粒，其表面在飞行过程中凝固，并撞到渣粒冷却收集器的冷却壁，在冷却壁内的水冷系统作用下进一步凝固降温，并沿冷却壁下滑到渣粒冷却收集器底部的排渣口处；
⑶振动输送过程
凝固后的高温固态渣粒沿渣粒冷却收集器冷却壁滑下，落入振动输送床的冷却水道上，在振动输送床的作用下，边向前输送边降温，渣粒将被输送进入下一步的余热回收系统。本发明的有益效果是利用该装置可实现高温冶金渣高品质余热的回收，减少能源消耗，并克服传统的渣处理方法存在的环境污染问题，由于整个过程没有水的参与，节约水资源。
图1是本发明实施例的装置整体结构示意图； 图2是本发明实施例的装置俯视结构示意图3是本发明实施例的振动输送床结构示意图； 图4是本发明实施例的分渣板结构示意图中1渣槽，2转杯旋转系统，3冶金渣颗粒，4支架，5振动输送床，5-1箱型冷却水道， 5-2三角形冷却水道，5-3振动床体，5-4振动电机，5-5隔振弹簧，6水冷保护罩，7分渣板， 7-1分渣板水冷壁，7-2分渣板支架，8渣粒挡板。
具体实施例方式下面结合附图和实施例对本发明进一步说明
如图1、图2所示为本发明熔态冶金渣粒化装置的结构示意图，包括转杯旋转系统2、渣粒冷却收集器和振动输送床5，转杯旋转系统2设置在装置的正中位置，包括转杯和连接在转杯底部的旋转动力驱动电机，转杯与驱动电机通过联轴器或带传动联接，渣粒冷却收集器通过支架4固定支撑围绕布置在转杯旋转系统2周围，渣粒冷却收集器下端的出口处下方设置有振动输送床5，振动输送床5的振动床体5-3上设有冷却水道。所述渣粒冷却收集器包括水冷保护罩6、分渣板7和渣粒挡板8，各部分圆周均设有冷却壁，冷却壁由钢板和槽钢焊接固定密封而成，钢板和槽钢之间形成的空间构成冷却水道，水冷保护罩6设置在转杯旋转系统2的驱动部分周围，保护转杯旋转系统2免受渣粒的高温影响，渣粒挡板8布置在水冷保护罩6的外围，呈倒置的空心圆台状或正多边棱台状，防止渣粒飞出并对渣粒进行冷却；如图3所示，分渣板7呈等腰三角形斜坡状对称布置， 包括分渣板水冷壁7-1及水冷壁内固定支撑的分渣板支架7-2，两侧分渣板水冷壁7-1夹角为锐角，分渣板7设置在水冷保护罩6和渣粒挡板8之间，两侧分别与水冷保护罩6、渣粒挡板8形成排渣口，排渣口对准振动输送床5的冷却水道。
所述振动输送床5包括振动电机5-4、振动床体5-3和冷却水道，振动电机5_4与振动床体5-3相连，设置在振动床体5-3两侧，振动床体5-3底部通过隔振弹簧5-5支撑在安装地面上，振动床体5-3上设有冷却水道，冷却水道包括三角形冷却水道5-2和箱型冷却水道5-1，箱型冷却水道5-1设置在振动床体5-3的振动面上，三角形冷却水道5-2均勻间隔布置在箱型冷却水道5-1上方，两种型式的冷却水道构成振动床体5-3的冷却工作面。
利用本发明装置，对高温冶金渣进行冷却的过程如下高温液态冶金熔渣破碎过程高温熔渣，由渣槽1输送到旋转的转杯中，液态冶金渣沿转速为200 2500转/分的转杯切向甩出，经过破碎、冷却形成直径小于IOmm的冶金渣颗粒3 ；渣粒冷却过程破碎后的冶金渣颗粒3，其表面在飞行过程中凝固，并撞到渣粒冷却收集器的冷却壁，在冷却壁内的水冷系统作用下进一步凝固降温，并沿冷却壁下滑到渣粒冷却收集器底部的排渣口处；振动输送过程凝固后的高温固态渣粒沿渣粒冷却收集器冷却壁滑下，落入振动输送床5的冷却水道上，在振动输送床5的作用下，边向前输送边降温，渣粒将被输送进入下一步的余热回收系统。
权利要求
1.一种熔态冶金渣粒化装置，包括转杯旋转系统、渣粒冷却收集器和振动输送床，转杯旋转系统设置在装置的正中位置，包括转杯和连接在转杯底部的旋转动力驱动电机，渣粒冷却收集器围绕布置在转杯旋转系统周围，其特征在于所述渣粒冷却收集器下端的出口处下方两侧对称设置有振动输送床，振动输送床的振动床体上设有冷却水道。
2.根据权利要求1所述的熔态冶金渣粒化装置，其特征在于所述渣粒冷却收集器包括水冷保护罩、分渣板和渣粒挡板，各部分圆周均设有冷却壁，冷却壁由钢板和槽钢固定密封而成，钢板和槽钢之间形成的空间构成冷却水道，水冷保护罩设置在转杯旋转系统的驱动部分周围，渣粒挡板布置在水冷保护罩的外围，呈倒置的空心圆台状或正多边棱台状；分渣板呈等腰三角形斜坡状对称布置，分渣板设置在水冷保护罩和渣粒挡板之间，两侧分别与水冷保护罩、渣粒挡板形成排渣口，排渣口对准振动输送床的冷却水道。
3.根据权利要求1所述的熔态冶金·粒化装置，其特征在于所述振动输送床包括振动电机、振动床体和冷却水道，振动电机与振动床体相连，设置在振动床体两侧，振动床体底部通过隔振弹簧支撑在安装地面上，振动床体上设有冷却水道，冷却水道包括三角形冷却水道和箱型冷却水道，箱型冷却水道设置在振动床体的振动面上，三角形冷却水道均勻间隔布置在箱型冷却水道上方，两种型式的冷却水道构成振动床体的冷却工作面。
全文摘要
本发明提供一种熔态冶金渣粒化装置，包括转杯旋转系统、渣粒冷却收集器和振动输送床，转杯旋转系统设置在装置的正中位置，包括转杯和连接在转杯底部的旋转动力驱动电机，渣粒冷却收集器围绕布置在转杯旋转系统周围，渣粒冷却收集器下端的出口处下方两侧对称设置有振动输送床，振动输送床的振动床体上设有冷却水道。利用该装置可实现高温冶金渣高品质余热的回收，减少能源消耗，并克服传统的渣处理方法存在的环境污染问题，由于整个过程没有水的参与，节约水资源。
文档编号C21B3/06GK102492793SQ201110440338
公开日2012年6月13日 申请日期2011年12月23日 优先权日2011年12月23日
发明者于庆波, 刘军祥, 秦勤, 胡贤忠 申请人:东北大学