专利名称：卧式液态渣资源微粉化回收装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及铁或钢的冶炼过程中废弃物的回收装置，尤其涉及一种卧式液态渣资源微粉化回收装置。
背景技术：
我国目前钢渣利用率还较低，未来几年我国的钢渣处理以提高钢渣利用率为主， 重点解决好废钢渣的出路问题。钢渣要做到“零排放”，其销售出路必须要有一个广阔、长期、稳定的市场来接纳，这只有水泥行业符合条件。要生产出符合水泥行业规范的钢渣产品，必须首先解决钢渣成分稳定问题，以保证应用安全；再次还应将钢渣产品尽量颗粒细化，以减少粉磨过程能量消耗，和提高铁回收率。完成以上目标，还只是解决了问题的一部分可以将钢渣的物质成份资源回收。还应注意到，刚出炉的液态钢渣温度达1600°C左右，蕴含着大量的显热资源，其价值与铁回收、废渣利用可以相提并论。一套完美的钢渣利用方案应先回收废钢，其次尽可能回收显热及废渣，对废渣要尽可能提高其品位。目前的技术已经注意到了钢渣资源的全面回收问题。例如，热闷渣法可以较好地回收废渣和废钢铁；风淬粒化法可以将液态渣颗粒化，并有技术开始着手回收其中的显热。但是以上技术只是发掘了钢渣资源的表面层面，没有深入到各资源间的深层联系，还存在许多主要矛盾。以较近的河北理工大学专利200910075336. 3“一种液态钢渣处理工艺及装置”为例，该专利是以气淬粒化工艺回收钢渣显热的，得到粒径小于3mm的高温固态渣粒，然后进入密闭冷却罐换热，排出低温渣粒。该专利其实可以代表风碎粒化法回收余热、 废钢铁、废渣的主要步骤1)先粒化成3mm以下(平均约l_2mm)的渣颗粒；2)然后再对热的渣颗粒进行换热；3)最后再对冷的渣颗粒进行处理以回收废钢铁和废渣。这种工艺存在的主要弊端是1)工艺流程路线长，环节太多；2)粒化成l_2mm平均粒径的渣颗粒，是在风碎瞬间形成其直径大小的，时间在Is左右，如此短的时间内液态渣要经历破碎、成球、冷却凝固等诸多过程，实际上部分较大粒径的渣颗粒来不及完全凝固成固态，因此剩余的半液态渣带来一系列问题，主要是粘渣在设备壁面，影响换热效率和设备寿命；3)平均粒径l-2mm 的渣颗粒，要循环利用比较困难，如果作水泥添加剂，还需要进一步粉磨和稳定化处理，耗能且占地。深入分析以上矛盾形成的主要原因，是由于液态渣粒化直径过大造成的。如果将液态钢渣直径风碎成微米级别的微粉，则因为渣粒直径足够小，可以顺利解决上面一系列的矛盾。关于将液态钢渣直接微粉化，目前尚无见过报道，但是在粉末冶金领域，将液态的金属雾化成微粉的技术已经比较成熟，最近的专利有200610047579. 2 “双喷嘴雾化铝粉生产工艺”，20101(^91650. 8 “金属超微雾化粉碎分级系统及其金属雾化装置”， 201010216471.8 “金属液喷射两级雾化喷嘴装置”等。由于液态钢渣与某些液态金属具有一定的相似性，因此将液态钢渣微粉化应该是可行的。但是，目前液态金属雾化或微粉化， 其生产规模太小，与液态钢渣的生产规模每分钟数吨相比，难以适应液态钢渣的生产节奏。因此，完全照搬粉末冶金的技术是不可行的，必须找到一条适合液态钢渣的中间路线。从上可以看出，现有技术中，适用于金属的粉化装置处理能力弱，无余热回收系统，不适应废渣回收领域。而现有的废渣回收系统，废渣利用率低、显热资源回收率低、占地面积广、效率低。
发明内容为解决上述问题，本实用新型提出一种显热回收、废渣利用率高的卧式液态渣资源微粉化回收装置。为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是卧式液态渣资源微粉化回收装置，包括渣罐、流槽，其特征在于还包括粒化混流换热仓、喷嘴、换热器、冷却装置、输灰机； 渣罐设于流槽上，喷嘴和流槽设于粒化混流换热仓入口处，喷嘴设于流槽下方，粒化混流换热仓设有进风口、出风口，粒化混流换热仓底部设有灰斗，所述的喷嘴包括高压喷嘴，所述高压喷嘴为可调式双流体高低压二级渐缩喷嘴， 高压喷嘴为渐缩音速喷嘴，采用0. 6Mpa-3. OMpa的蒸汽或者压缩气体作气源，低压喷嘴为渐缩亚音速喷嘴，采用0. 5atm—0. 03atm的空气或者蒸汽作气源；输灰机设于灰斗下，与冷却装置连接；所述的出风口通过出口风道与换热器连接。本实用新型的第一优选方案为，所述的进风口处连通鼓风机。本实用新型的第二优选方案为，所述的粒化混流换热仓外壁为水冷壁。本实用新型的第三优选方案为，所述的低压喷嘴设于高压喷嘴与流槽之间。本实用新型的第四优选方案为，所述的换热器内设热管束；所述的卧式液态渣资源微粉化回收装置还包括热水夹套、汽包、蒸汽蓄热器，所述的热水夹套设于换热器内，与汽包包连通；所述的蒸汽蓄热器与汽包连通。本实用新型的第五优选方案为，所述的卧式液态渣资源微粉化回收装置还包括除尘器、引风机、烟 ，换热器连通除尘器，除尘器通过引风机连通烟囱。本实用新型的第六优选方案为，还包括给水泵、除氧器，所述的给水泵通过除氧器与热水夹套连通。本实用新型的实用新型思想在于高温液态钢渣首先经过双流体碎渣器，采用中高压(0. 6Mpa以上)、大流量(100Nm3/t渣以上)的压缩空气、氮气或者水蒸汽作气源，将液态钢渣急剧破碎并冷却成为微米级别的细粉；液态渣成为细粉必须飞行一段距离，此过程在卧式的粒化混流换热仓内完成，粒化混流换热仓采用普通的水冷壁面，在粒化混流换热仓内的飞行过程中完成破碎、成粉、细颗粒冷却、气流输送等多环节。细粉颗粒被急剧冷却后造成烟气温度升高，并且烟气中携带大量的细颗粒粉尘。对此高温含尘烟气，采用热管换热器回收其余热，降低温度后经布袋除尘器除尘，所得粉尘也即微米级别的废渣细粉，可作水泥添加剂。由于粉尘中含有一部分细化后的铁颗粒，因此采用磁选机加以分离，回收废钢铁资源。采用热管换热器的余热回收系统是这样的布置在换热室内的热管束吸收含尘高温烟气热量，加热水夹套中的水，使之成为饱和蒸汽上升到汽包中。汽包生产的蒸汽进入蒸汽蓄热器进行蓄集，经过阀门供给用户使用。在液态钢渣粒化系统未启动之前，由外供蒸汽经阀门给粒化器初始粒化用(只针对破碎气体采用水蒸汽时的情形)。水夹套的给水由除氧器、给水泵、软化水箱等常规系统组成。关于双流体碎渣器，由高压喷嘴，低压喷嘴等构成。高压喷嘴为渐缩音速喷嘴，采用0. 6Mpa-3. OMpa的蒸汽或者压缩气体作气源，为一级粒化喷嘴；气源流量的供给量当压力为0. 6Mpa时至少应在100Nm3/t渣以上。低压喷嘴为渐缩亚音速喷嘴，采用0. 5atm— 0. 03atm的空气或者蒸汽作气源，为二级粒化与平衡回流喷嘴，流量供给量一般不超过一级粒化喷嘴的20%。低压喷嘴布置在高压喷嘴与渣液出口之间，前后与上下位置可调。
以下结合附图和具体实施方式
对本实用新型做进一步说明。
图1为本实施例工艺流程图。图2为本实施例粒化混流换热仓俯视图。附图标注1、渣罐 2、流槽 3、双流体碎渣器 4、冷风入口5、鼓风机 6、灰斗 7、粒化混流换热仓 8、热风出口 9、软化水箱 10、给水泵11、除氧器 12、热水夹套 13、热管束 14、汽包 15、蒸汽蓄热器 16、布袋除尘器17、引风机 18、烟囱 19、磁选机 20、废钢铁 21、废渣细粉 221、222、223、224、225、阀门。
具体实施方式
参考图1、图2，从转炉或电炉等出来的高温液态钢渣进入渣罐1，并从流槽2流出。 而用于破碎液态渣的中高压气体(压力0. 6Mpa以上，流量100Nm3/t渣以上的压缩空气、氮气或者水蒸汽)从双流体碎渣器3喷出，将液态钢渣破碎成细小颗粒。采用合适的工艺参数 (喷吹气体流量和压力、液态渣流量等)，可使钢渣细粉直径达到微米级别。从鼓风机5鼓入冷空气，经冷风入口 4，与钢渣进行热量交换。液态渣成为细粉必须飞行一段距离，此过程在卧式粒化混流换热仓7内完成，在粒化混流换热仓7内的飞行过程中完成破碎、成粉、细颗粒冷却、气流输送等多环节。部分大颗粒沉降到底部，用灰斗6进行收集。钢渣细粉颗粒被急剧冷却后造成烟气温度升高，并且烟气中携带大量的细颗粒粉尘，从粒化混流换热仓出口 8排出，对此高温含尘烟气，采用热管换热器系统(由软化水箱9、给水泵10、除氧器11、水夹套12、热管束13、汽包14、蒸汽蓄热器15等组成)回收其余热，降低温度后由布袋除尘器 16除尘，经引风机17和烟囱18排放入大气。除尘器收集到的粉尘也即微米级别的废钢渣细粉采用磁选机19加以分离，回收废钢铁20和废渣细粉21。废渣细粉21可作高品位水泥添加剂使用。采用热管换热器的余热回收系统是这样的布置在换热室内的热管束13吸收含尘高温烟气热量，加热水夹套12中的水，使之成为饱和蒸汽上升到汽包14中。汽包14生产的蒸汽进入蒸汽蓄热器15进行蓄集，经过阀门221供给用户使用。在液态钢渣粉化系统未启动之前，由外供蒸汽经阀门222、223给碎渣器初始粉化用(只针对破碎气体采用水蒸汽时的情形)。水夹套12的给水由除氧器11、给水泵10、软化水箱9等常规系统组成。
权利要求1.卧式液态渣资源微粉化回收装置，包括渣罐、流槽，其特征在于还包括粒化混流换热仓、喷嘴、换热器、冷却装置、输灰机；渣罐设于流槽上，喷嘴和流槽设于粒化混流换热仓入口处，喷嘴设于流槽下方，粒化混流换热仓设有进风口、出风口，粒化混流换热仓底部设有灰斗，所述的喷嘴包括高压喷嘴，所述高压喷嘴为可调式双流体高低压二级渐缩喷嘴，高压喷嘴为渐缩音速喷嘴，采用0. 6Mpa-3. OMpa的蒸汽或者压缩气体作气源，低压喷嘴为渐缩亚音速喷嘴，采用0. 5atm—0. 03atm的空气或者蒸汽作气源；输灰机设于灰斗下，与冷却装置连接；所述的出风口通过出口风道与换热器连接。
2.根据权利要求1所述的卧式液态渣资源微粉化回收装置，其特征在于所述的进风口处连通鼓风机。
3.根据权利要求1所述的卧式液态渣资源微粉化回收装置，其特征在于所述的粒化混流换热仓外壁为水冷壁。
4.根据权利要求1所述的卧式液态渣资源微粉化回收装置，其特征在于；所述的低压喷嘴设于高压喷嘴与流槽之间。
5.根据权利要求1所述的卧式液态渣资源微粉化回收装置，其特征在于所述的换热器内设热管束；所述的卧式液态渣资源微粉化回收装置还包括热水夹套、汽包、蒸汽蓄热器，所述的热水夹套设于换热器内，与汽包连通；所述的蒸汽蓄热器与汽包连通。
6.根据权利要求1或5所述的卧式液态渣资源微粉化回收装置，其特征在于所述的卧式液态渣资源微粉化回收装置还包括除尘器、引风机、烟囱，换热器连通除尘器，除尘器通过引风机连通烟囱。
7.根据权利要求1所述的卧式液态渣资源微粉化回收装置，其特征在于还包括给水泵、除氧器，所述的给水泵通过除氧器与热水夹套连通。
专利摘要本实用新型涉及卧式液态渣资源微粉化回收装置，包括渣罐、流槽，其特征在于还包括粒化混流换热仓、喷嘴、换热器、冷却装置、输灰机；渣罐设于流槽上，喷嘴和流槽设于粒化混流换热仓入口处，喷嘴设于流槽下方，粒化混流换热仓设有进风口、出风口，粒化混流换热仓底部设有灰斗，所述的喷嘴包括高压喷嘴，所述高压喷嘴为可调式双流体高低压二级渐缩喷嘴，高压喷嘴为渐缩音速喷嘴，采用0.6Mpa—3.0Mpa的蒸汽或者压缩气体作气源，低压喷嘴为渐缩亚音速喷嘴，采用0.5atm—0.03atm的空气或者蒸汽作气源；输灰机设于灰斗下，与冷却装置连接；所述的出风口通过出口风道与换热器连接。该种装置节能减排，保护环境。
文档编号C21B3/06GK202297623SQ20112039131
公开日2012年7月4日 申请日期2011年10月14日 优先权日2011年10月14日
发明者何先志, 谈庆, 雷震东 申请人:无锡市东方环境工程设计研究所有限公司