一种用于控制液态熔渣流量的控制装置的制作方法

本发明涉及熔渣余热回收技术领域，特别涉及一种用于控制液态熔渣流量的控制装置。

背景技术：

中国目前是全球最大的钢铁生产国，钢铁产量已连续17年保持世界第一。2014年中国生铁产量达到7.11亿吨，约占世界总产量的60％，在冶炼生铁的过程中同时会产生蕴含巨大热量的熔渣。熔渣的出炉温度一般在1400～1550℃之间，每吨渣含(1260～1880)×10³kJ的显热，相当于60kg标准煤。在我国现有的炼铁技术下，每生产1吨生铁副产0.3吨熔渣，以目前我国生铁产量7.11亿吨进行计算，可折合产生2.13亿吨以上的熔渣，其显热量相当于1278万吨标准煤。

水渣法是目前我国最常见的高炉渣处理方法。水渣法对渣降温时放出大量水蒸气，未回收高炉渣所含有的高品质余热资源；同时释放出大量的H₂S和SO₂气体，随着蒸汽排入到环境中，引起酸雨等环境问题；浪费大量水资源，且额外的能源消耗。这些处理方式已不能适应目前钢铁行业节能减排的迫切需求。必须寻求一种高效、无污染的新技术对高炉渣余热资源进行有效回收。

高温熔渣转杯粒化回收系统是一种对熔渣的高温显热进行回收的系统，然熔渣的流量控制是系统关键的一环，熔渣的流量控制不好，会影响后续粒化过程连续稳定进行；而且现有技术中采用塞棒进行熔渣的流量控制，塞棒易受熔渣腐蚀磨蚀寿命较短。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种用于控制液态熔渣流量的控制装置，以克服当前熔渣流量波动及塞棒易受熔渣腐蚀磨蚀寿命较短的问题。本发明实现熔渣流量控制功能，延长塞棒使用寿命，可使熔渣连续稳定进行后续粒化过程，可广泛应用于熔渣粒化余热回收系统。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种用于控制液态熔渣流量的控制装置，包括渣包外壳、座砖、定径水口和塞棒；渣包外壳的上部有进渣口，底部侧面设有若干出渣口，出渣口由座砖与定径水口组成；一个出渣口对应设置一个塞棒，塞棒包括塞棒头、塞棒杆、和塞棒控制装置，座砖上设有相互连通的座砖流道和定径水口容置腔，定径水口安装于定径水口容置腔内；座砖流道一端连通渣包外壳内部容置熔渣的内腔，另一端连通定径水口的定径水口内流道的入口；塞棒杆一端连接塞棒头，另一端连接塞棒控制装置；塞棒控制装置用于控制塞棒头与定径水口之间的通流面积。

进一步的，塞棒设置在渣包外部，塞棒与定径水口出流方向呈10°-30°夹角。

进一步的，定径水口内流道为先渐缩后渐扩的非等截面流道，径水口内流道入口渐缩段上部与水平方向夹角为100°-110°，径水口内流道入口渐缩段下部与水平方向夹角为15°-25°，径水口内流道出口渐扩段为倒圆锥形结构，渐扩段上部与水平方向夹角为15°-25°，渐扩段下部与水平方向夹角为5°-15°。

进一步的，座砖、定径水口、塞棒头为抗腐蚀磨蚀的耐火材料制成，塞棒杆为耐高温金属材料制成，塞棒杆与塞棒头螺纹连接。

进一步的，座砖固定于渣包外壳内，定径水口可拆卸的嵌套在座砖内。

进一步的，塞棒头为圆锥柱体，塞棒头从渐扩段插入定径水口内流道中。

相对于现有技术，本发明的技术方案具有以下有益效果：

本发明可满足熔渣流量控制，延长塞棒使用寿命，保证熔渣流量波动较小，实现熔渣粒化连续长期运行，实现熔渣粒化工业化。

本发明中塞棒设置在渣包外部，塞棒与定径水口出流方向呈10°-30°夹角，当塞棒对熔渣流量控制时，可避免熔渣从塞棒头上部流出造成喷溅，保证熔渣稳定流出。

本发明所述塞棒只有塞棒头与液态熔渣直接接触，避免了熔渣对塞棒杆的侵蚀，可大大延长塞棒使用寿命。当塞棒头受熔渣侵蚀磨蚀后，可通过塞棒执行机构调节，向定径水口内推进塞棒头，继续保持对熔渣流量的控制，进一步提高塞棒的使用寿命。

本发明所述定径水口嵌套在座砖内，塞棒头与塞棒杆螺纹连接，当定径水口与塞棒头腐蚀较严重无法使用时，可用炮泥堵住出渣口座砖的通道，快速更换定径水口及塞棒头，对系统连续运行影响较小。

本发明所述熔渣流量控制装置，通过塞棒控制机构改变塞棒头与定径水口间通流面积，可大大消除因渣包内熔渣自身液位的改变而导致熔渣流量的大幅波动，使整个过程流量稳定，满足后续粒化阶段的流量要求。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步详细说明。

图1为一种用于控制液态熔渣流量的控制装置结构示意图；

图2为座砖、定径水口及塞棒头的结构示意图。

示意图中的标号说明：

1、渣包外壳；2、座砖；3、定径水口；4、塞棒头；5、塞棒杆；6、塞棒控制装置；7、座砖流道；8、座砖定径水口内置腔；9、定径水口内流道。

具体实施方式

请参阅图1及图2所示，本发明一种用于控制液态熔渣流量的控制装置，包括渣包外壳1、座砖2、定径水口3和塞棒。

渣包外壳1上部有进渣口，底部有一个或多个出渣口，渣包外壳1由高温耐火材料与钢壳制成。出渣口处设有嵌入渣包外壳1中的座砖2，座砖2上设有相互连通的流道7和定径水口容置腔8，定径水口3安装于定径水口容置腔8内。

座砖流道7一端连通渣包外壳1内部容置熔渣的内腔，另一端连通定径水口3的定径水口内流道9的入口。

熔渣从渣包上方进渣口流入，并暂存于渣包中，熔渣从出渣口座砖2及定径水口3流出。

塞棒包括塞棒头4、塞棒杆5和塞棒控制装置6，塞棒杆5一端连接塞棒头4，另一端连接塞棒控制装置6。定径水口内流道9为先渐缩后渐扩的非等截面流道，渐缩段与渐扩段呈喇叭状，塞棒头4为圆锥柱体，塞棒头从渐扩段插入定径水口内流道9。

塞棒设置在渣包外部，塞棒与水平方向呈10°-30°夹角，定径水口3内流道为先渐缩后渐扩的非等截面流道。流量过大时，塞棒控制装置6向前给进，减小塞棒头4与定径水口流道间的流通面积，进而减小熔渣流量。流量过小时，塞棒控制装置6向后给出，扩大塞棒头4与定径水口流道间的流通面积，进而增加熔渣流量。座砖2、定径水口3、塞棒头4材料为高温抗腐蚀磨蚀的耐火材料，塞棒杆5由耐高温金属材料制成。

当塞棒头4受熔渣侵蚀磨蚀后，可通过塞棒控制装置6调节，向定径水口3内给进塞棒头4，继续保持塞棒对熔渣流量的控制，延长塞棒使用寿命。当定径水口3与塞棒头4腐蚀较严重无法使用时，可用炮泥堵住出渣口座砖2的通道，快速更换定径水口3及塞棒头4，对系统运行的影响较小。

最后应说明的是：以上实施方式仅用以说明本发明而非限制本发明所描述的技术方案；因此，尽管本说明书参照上述的各个实施方式对本发明已进行了详细说明，但是，本领域的普通技术人员应当理解，仍然可以对本发明进行修改或等同替换；而一切不脱离本发明的精神和范围的技术方案及其改进，其均应涵盖在本发明的权利要求范围中。