实验室用高炉熔渣干式粒化装置的制作方法

本发明涉及铁或钢的冶炼技术领域。

背景技术：

高炉渣是在高炉炼铁过程中，由矿石中的脉石、燃料中的灰分和溶剂(一般是石灰石)中的非挥发组分形成的固体废物，其温度在1450℃-1500℃。主要含有钙、硅、铝、镁、铁的氧化物和少量硫化物。

目前国内外高炉熔渣处理方法主要采用水淬法，得到的玻璃态炉渣被广泛应用于水泥工业、混凝土生产、道路建筑业中；实际操作过程中，高炉熔渣水淬法常伴随有含硫气体的排放而造成环境污染，且水资源消耗较多。针对水淬法存在的缺点，国内开始研究干法粒化高炉熔渣技术，但现有的干式粒化方法主要是采用搅拌打碎方式实现，其打碎过程多为一次性完成，其打碎效果不佳。

技术实现要素：

本发明意在提供一种实验室用高炉熔渣干式粒化装置，以解决目前高炉熔渣的打碎方式打碎效果不佳的问题。

为了达到上述目的，本发明的基础方案如下：实验室用高炉熔渣干式粒化装置，包括中空的箱体，所述箱体的顶部设有进料筒；所述箱体内底部设有电机，所述电机的转轴上设有联动轴；所述联动轴上沿轴向设有若干打碎棒，且相邻两个打碎棒的夹角小于30°；每个所述打碎棒上均设有若干滑槽，每个所述滑槽内均滑动连接有打碎块，且打碎块与滑槽之间设有第一弹簧；所述箱体的内壁上转动连接有圆轴，所述圆轴上设有用于打碎棒撞击的第一扇叶；所述联动轴上设有锥形板，所述锥形板上设有若干支撑轴，每个所述支撑轴上均设有第二扇叶；所述联动轴上设有进气口和朝向第二扇叶的出气口，所述进气口与出气口相通，且出气口上设有单向阀；所述箱体的侧壁上还设有与锥形板相通的出料口，且出料口上可拆卸连接有密封盖。

基础方案的原理：操作时，启动电机，电机带动联动轴转动，联动轴带动打碎棒和锥形板转动；利用打碎棒与第一扇叶的撞击实现第一扇叶的转动，由于相邻两个打碎棒具有夹角，可加强第一扇叶的转动速度，形成较大的风流。

高炉熔渣从进料筒放入，高炉熔渣由于重量原因穿过打碎棒可对高炉熔渣实现打碎处理，高炉熔渣竖直掉落与打碎块的撞击也能对高炉熔渣实现打碎处理；并且，打碎块在离心力的作用下向箱体内壁方向移动，第一弹簧的弹力和第一扇叶产生的风力也作用于打碎块上，使得打碎块沿滑槽的路径做往复运动，可加强对高炉熔渣的打碎效果。同时，第一扇叶产生的风力作用于高炉熔渣上，还能吹动高炉熔渣沿水平方向移动，使得高炉熔渣沿水平方向与撞击块的撞击实现对高炉熔渣的打碎处理；经过打碎处理的高炉熔渣向锥形板的方向运动。

第一扇叶产生的风流进入进气口，风流经出气孔作用于单向阀上，使得单向阀开启，一部分风流打在锥形板上并推动掉落的高炉熔渣向打碎棒的方向移动，一部分风流吹动第二扇叶转动，第二扇叶能对风流起到分散的作用，扩大了风流的作用面积，能够作用于更多的高炉熔渣，使得更多的高炉熔渣向打碎棒的方向移动；飞动的高炉熔渣首先再次受到打碎棒和打碎块的打碎处理，然后在第一扇叶的风力作用下再次推动高炉熔渣沿水平方向与打碎块撞击；最后高炉熔渣会再次向锥形板的方向运动，以此形成循环，以此，使得高炉熔渣彻底粒化。

关闭电机，完成打碎处理的高炉熔渣掉落至锥形板上，粒粒分明的高炉熔渣在锥形板的导向作用下向出料口的方向移动，再从出料口上取下密封盖，粒化的高炉熔渣即可从出料口掉落。

基础方案的优点：本方案主要利用联动轴带动打碎棒转动，打碎棒既能带动第一扇叶转动，还能用于打碎高炉熔渣，配合打碎块还能加强对高炉熔渣的打碎效果；第一扇叶的转动产生的风流既能带动高炉熔渣沿水平方向移动，使得高炉熔渣再次与打碎块撞击实现打碎，配合进气口、出气口、单向阀和第二扇叶还能推动高炉熔渣向打碎棒和打碎块运动，实现重复多次打碎处理，相较于目前高炉熔渣的打碎方式，通过打碎棒打碎、打碎块竖向和横向的双向打碎，已经循环多次打碎，有效保证了打碎效果。

优选方案一：作为基础方案的优选方案，所述箱体的顶部设有导向槽，所述导向槽内滑动连接有撞击块，且撞击块与导向槽之间设有第二弹簧；所述联动轴上设有与撞击块相抵的凸轮；通过上述设置，联动轴实现凸轮的转动，利用凸轮配合第二弹簧挤压撞击块，使得撞击块间歇撞击进料筒，使得进料筒发生振动，可对高炉熔渣起到打散的作用，还能避免高炉熔渣堵塞进料筒。

优选方案二：作为优选方案一的优选方案，所述撞击块上设有橡胶层；通过上述设置，由于橡胶层为柔性材质，利用橡胶层代替撞击块与凸轮的摩擦，减少撞击块和凸轮的磨损，进一步延长撞击块与凸轮的使用寿命。

优选方案三：作为优选方案二的优选方案，所述打碎块的顶部设有第一打碎齿，打碎块的侧壁设有若干第二打碎齿；通过上述设置，利用第一打碎齿和第二打碎齿增强对高炉熔渣的打碎效果；并且，相邻两个打碎块的第二打碎齿相碰撞，使得打碎块沿滑槽的路径晃动，进一步加强对高炉熔渣的打碎效果。

优选方案四：作为优选方案三的优选方案，所述打碎棒上设有导向孔，所述打碎块上设有与导向孔相通的底孔；所述第一打碎齿上设有与底孔相通的第一侧孔，所述第二打碎齿上设有与底孔相通的第二侧孔；通过上述设置，当第一打碎齿和第二打碎齿对高炉熔渣打碎处理时，气流经导向孔、底孔进入第一侧孔和第二侧孔内；从第一侧孔和第二侧孔喷出的风流能够快速冷却打碎的高炉熔渣，避免粘连在一起，还能吹散打碎的高炉熔渣；另外，第二侧孔喷出的风流还能将卡在相邻两个打碎块之间的高炉熔渣吹走。

优选方案五：作为优选方案三的又一优选方案，所述打碎棒上设有若干与滑槽相通的通孔；通过上述设置，第一打碎齿和第二打碎齿对高炉熔渣打碎处理时，从通孔喷出的风流能够快速冷却打碎的高炉熔渣，避免粘连在一起，还能吹散打碎的高炉熔渣。

附图说明

图1为本发明实验室用高炉熔渣干式粒化装置实施例的结构示意图；

图2为打碎棒的结构示意图；

图3为图1的俯视图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式进一步详细的说明：

说明书附图中的附图标记包括：箱体1、进料筒2、电机3、联动轴4、打碎棒5、滑槽6、打碎块7、第一弹簧8、圆轴9、第一扇叶10、锥形板11、支撑轴12、第二扇叶13、进气口14、出气口15、单向阀16、出料口17、导向槽18、撞击块19、第二弹簧20、凸轮21、橡胶层22、第一打碎齿23、第二打碎齿24、导向孔25、底孔26、第一侧孔27、第二侧孔28。

实施例基本如附图1、附图2和附图3所示：实验室用高炉熔渣干式粒化装置，包括中空的箱体，箱体的顶部安装有进料筒2；箱体内底部设有电机3，电机3的转轴上设有联动轴4；箱体的顶部还开设有导向槽18，且导向槽18内滑动连接有撞击块19，撞击块19与导向槽18之间固接有第二弹簧20，联动轴4上焊接有与撞击块19相抵的凸轮21，联动轴4实现凸轮21的转动，利用凸轮21配合第二弹簧20挤压撞击块19，使得撞击块19间歇撞击进料筒2，使得进料筒2发生振动，可对高炉熔渣起到打散的作用，还能避免高炉熔渣堵塞进料筒2。撞击块19的左端固接有橡胶层22；由于橡胶层22为柔性材质，利用橡胶层22代替撞击块19与凸轮21的摩擦，减少撞击块19和凸轮21的磨损，进一步延长撞击块19与凸轮21的使用寿命。

联动轴4上沿轴向焊接有若干打碎棒5，且相邻两个打碎棒5的夹角为20°；每个打碎棒5上均开设有若干滑槽6，滑槽6内滑动连接有打碎块7，且打碎块7与滑槽6之间固接有第一弹簧8；打碎块7的顶部焊接有第一打碎齿23，打碎块7的侧壁焊接有若干第二打碎齿24；打碎棒5上开设有导向孔25，打碎块7上开设有与导向孔25相通的底孔26，第一打碎齿23上开设有与底孔26相通的第一侧孔27，第二打碎齿24上开设有与底孔26相通的第二侧孔28；箱体的内壁上转动连接有圆轴9，圆轴9上安装有用于打碎棒5撞击的第一扇叶10。

联动轴4上焊接有锥形板11，且锥形板11位于打碎棒5下方；锥形板11上焊接有若干支撑轴12，每个支撑轴12上均安装有第二扇叶13；联动轴4上开设有进气口14和朝向第二扇叶13的出气口15，进气口14与出气口15相通，且出气口15上安装有单向阀16；箱体的侧壁上还开设有与锥形板11相通的出料口17，且出料口17上螺纹连接有密封盖。

本实施例中，操作时，启动电机3，电机3带动联动轴4转动，联动轴4带动打碎棒5和锥形板11转动；利用打碎棒5与第一扇叶10的撞击实现第一扇叶10的转动，由于相邻两个打碎棒5具有夹角，可加强第一扇叶10的转动速度，形成较大的风流。

联动轴4实现凸轮21的转动，利用凸轮21挤压撞击块19间歇撞击进料筒2，使得进料筒2中的高炉熔渣更容易掉落至箱体内。高炉熔渣由于重量原因穿过打碎棒5可对高炉熔渣实现打碎处理，高炉熔渣竖直掉落与打碎块7上的第一打碎齿23、第二打碎齿24撞击也能对高炉熔渣实现打碎处理；并且，打碎块7在离心力的作用下向箱体内壁方向移动，第一弹簧8的弹力和第一扇叶10产生的风力也作用于打碎块7上，使得打碎块7沿滑槽6的路径做往复运动，可加强对高炉熔渣的打碎效果。同时，第一扇叶10产生的风力作用于高炉熔渣上，还能吹动高炉熔渣沿水平方向移动，使得高炉熔渣沿水平方向与撞击块19上的第一打碎齿23、第二打碎齿24撞击也能实现对高炉熔渣的打碎处理；经过打碎处理的高炉熔渣向锥形板11的方向运动。

第一扇叶10产生的风流进入进气口14，风流经出气孔作用于单向阀16上，使得单向阀16开启，一部分风流打在锥形板11上并推动掉落的高炉熔渣向打碎棒5的方向移动，一部分风流吹动第二扇叶13转动，第二扇叶13能对风流起到分散的作用，扩大了风流的作用面积，能够作用于更多的高炉熔渣，使得更多的高炉熔渣向打碎棒5的方向移动；飞动的高炉熔渣首先再次受到打碎棒5、第一打碎齿23和第二打碎齿24的打碎处理，然后在第一扇叶10的风力作用下再次推动高炉熔渣沿水平方向与第一打碎齿23、第二打碎齿24撞击；第一打碎齿23和第二打碎齿24对高炉熔渣打碎处理时，气流经导向孔25、底孔26进入第一侧孔27和第二侧孔28内；从第一侧孔27和第二侧孔28喷出的风流能够快速冷却打碎的高炉熔渣，避免粘连在一起，还能吹散打碎的高炉熔渣；另外，第二侧孔28喷出的风流还能将卡在相邻两个打碎块7之间的高炉熔渣吹走。最后高炉熔渣会再次向锥形板11的方向运动，以此形成循环，以此，使得高炉熔渣彻底粒化。

关闭电机3，完成打碎处理的高炉熔渣掉落至锥形板11上，粒粒分明的高炉熔渣在锥形板11的导向作用下向出料口17的方向移动，再从出料口17上取下密封盖，粒化的高炉熔渣即可从出料口17掉落。

以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构和/或特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。