一种熔融渣造粒法的制作方法

本发明涉及炉渣处理技术领域，尤其涉及一种熔融渣造粒法。

背景技术：

现有实际应用的熔融渣造粒技术有：

一、热泼法

将熔融液渣泼洒到渣床上，并向其喷淋适量水，使高温炉渣急速冷却碎裂，然后用装载机挖掘装车，运至弃渣场或渣处理车间，再进行粉碎、筛分和磁选等工艺处理。此法工艺设备简单，技术成熟，但占地面积大，污染严重，处理后的钢渣稳定性差。

二、焖渣坑(罐)造粒法

将熔融渣倒入焖渣坑(罐)中，在渣表面洒水冷却且关上盖，由冷却水形成的蒸汽对渣进行焖蒸，并和渣中少量的游离氧化钙反应生成氢氧化钙，氢氧化钙体积膨胀，从而将渣涨裂和涨碎。此法的工艺流程长、投资大、处理成本高，特别是蒸汽在与高温渣中的游离氧化钙反应的同时，会高温分解成氢气和氧气，存在氢气爆炸的隐患。

因此，亟待需要提供一种新型熔融渣造粒法来解决上述问题。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种熔融渣造粒法，以解决现有熔融渣造粒法存在造粒效率低的问题。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种熔融渣造粒法，包括以下步骤:

将熔融渣和经冷却固化的固体块料共同倒入筒体内，熔融渣能填充于固体块料的缝隙中，以使熔融渣降温，并形成与固体块料的缝隙体积相同的渣块；

向筒体中自下而上地通入冷空气吸热，使渣块逐渐碎裂成颗粒渣。

作为优选，还包括对筒体水冷，以对熔融渣间接水冷。

作为优选，筒体包括内夹套和外夹套，内夹套和外夹套之间形成能够容纳熔融渣和固体块料的空腔，将熔融渣和固体块料倒入空腔中，并将水通入内夹套中和外夹套中，以对空腔中的熔融渣间接水冷。

作为优选，在将熔融渣和固体块料共同倒入筒体内之前，还包括在筒体内放入固体渣块，以防止熔融渣直接流入至筒体底部，并延长熔融渣分别与固体块料、冷空气、内夹套和外夹套之间的换热时间。

作为优选，对筒体内的熔融渣和固体块料不停地搅拌，直至熔融渣变为渣块后再全部变为颗粒渣。

作为优选，当筒体底部的温度降低到预设温度时，将落入筒体底部的颗粒渣和固体块料移出筒体，同时向筒体中继续加入与移出筒体的颗粒渣和固体块料等量的熔融渣和固体块料。

作为优选，被移出筒体的颗粒渣和固体块料经筛分后，分离出粒径大于预设粒径的颗粒渣和固体块料，并将分离出的颗粒渣和固体块料继续倒入筒体内，以实现连续造粒。

本发明的有益效果：

本发明先利用固体块料与熔融渣换热，形成与固体块料的缝隙体积相同的渣块，然后向筒体中自下而上的通入冷空气进一步与渣块对流换热，使其温度进一步降低，形成内应力以使渣块碎裂成颗粒渣，上述造粒法工艺、设备简单，且其造粒效率高，无粉尘和含有害物蒸汽的排放，投资小，能耗低，运行成本低。

附图说明

图1是本发明提供的熔融渣造粒法的流程示意图。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

如图1所示，其为本发明提供的一种熔融渣造粒法的流程示意图。该熔融渣造粒法包括以下步骤：

s1、将熔融渣和经冷却固化的固体块料共同倒入筒体内，所述熔融渣能填充于所述固体块料的缝隙中，以使所述熔融渣降温，并形成与所述固体块料的缝隙体积相同的渣块：

筒体可以是本领域常规的余热回收装置的筒体，也可以是一般用于盛放熔融渣的筒式设备，优选为竖筒式设备。固体块料之间存在缝隙，熔融渣能渗透入该缝隙中，并与固体块料迅速传热，固体块料升温的同时，熔融渣降温直至凝固，形成与固体块料缝隙体积相同或相近的渣块。

s2、向筒体中自下而上地通入冷空气吸热，使渣块逐渐碎裂成颗粒渣：

冷空气优选为高速冷空气，将高速冷空气通入筒体中，高速冷空气会渗透到固体块料的裂缝中进一步与渣块对流换热，使其温度进一步降低，且使得渣块逐渐胀裂变为颗粒渣。

具体地，为保证筒体内温度不同的渣块(即由熔融渣形成的与固体块料的缝隙体积相同的渣块和提前放入筒体中的固体渣块)换热充分，通过利用设于筒体内的搅拌设备对熔融渣、固体块料、形成的与固体块料的缝隙体积相同的渣块和提前放入筒体中的固体渣块不停地搅拌，直至熔融渣变为渣块后再全部变为颗粒渣。

具体地，熔融渣造粒法还包括对筒体水冷，促使熔融渣急冷凝固形成具有裂缝的渣块，冷空气能进入渣块的裂缝中。该筒体包括内夹套和外夹套，内夹套和外夹套之间形成能够容纳熔融渣和固体块料的空腔，将熔融渣和固体块料倒入空腔中，并将水通入内夹套中和外夹套中，以对空腔中的熔融渣间接水冷，使熔融渣急冷凝固，冷却收缩力与渣中大量硅酸二钙的冷却晶型转变体积膨胀形成内应力，冷却速度越快内应力越大，内应力将凝固后的渣块胀裂形成裂缝。

具体地，在s1步骤之前，还包括在筒体内放入一定量经冷却固化的固体渣块。当温度较高的熔融渣倒入盛放有经冷却固化的固体渣块的筒体中，可使得熔融渣渗透到固体渣块之间的缝隙中，迅速与固体渣块传热，从而固体渣块升温，熔融渣降温。而且提前放入筒体中的固体渣块还起到了能够防止熔融渣直接流入至筒体底部，并延长熔融渣分别与固体块料、冷空气、内夹套和外夹套之间的换热时间的作用。

综上，本发明通过将经冷却固化的固体块料与熔融渣同时向筒体内倾倒，使熔融渣第一次换热降温；进入筒体后，与提前放入筒体中的固体渣块接触，进行第二次换热降温；然后利用筒体内夹套和外夹套中的水对熔融渣第三次换热降温；再向筒体内通入冷空气，使得空气进入形成的与固体块料的缝隙体积相同的渣块的裂缝中，对其第四次换热降温；最后对筒体内温度不同的渣块不停搅拌，使筒体内的渣块换热更加充分，直至筒体内的熔融渣变为渣块后再全部变为颗粒渣。

具体地，在筒体底部设有温度传感器，当温度传感器监测筒体底部的温度降低到预设温度时(即可认为筒体底部的渣块已全部变为颗粒渣)，将落入筒体底部的颗粒渣和固体块料移出筒体，筒体底部的固态颗粒不断移走，筒体顶部的空余空间必然会逐渐增大，为实现连续不断的熔融渣造粒，同时向筒体中继续加入与移出筒体的颗粒渣和固体块料等量的熔融渣和固体块料。

更为具体地，被移出筒体的颗粒渣和固体块料经筛分后，分离出粒径大于预设粒径的颗粒渣和固体块料，并将分离出的颗粒渣和固体块料继续倒入筒体内，以实现连续造粒；而粒径小于预设粒径的颗粒渣和固体块料运往客户市场用于工程应用。

显然，本发明的上述实施例仅仅是为了清楚说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术用户来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

技术特征：

技术总结
本发明属于炉渣处理技术领域，公开了一种熔融渣造粒法。该熔融渣造粒法包括以下步骤:包括以下步骤:将熔融渣和经冷却固化的固体块料共同倒入筒体内，熔融渣能填充于固体块料的缝隙中，以使熔融渣降温，并形成与固体块料的缝隙体积相同的渣块；向筒体中自下而上地通入冷空气吸热，使渣块逐渐碎裂成颗粒渣。本发明先利用固体块料与熔融渣换热，形成与固体块料的缝隙体积相同的渣块，然后向筒体中自下而上的通入冷空气进一步与渣块对流换热，使其温度进一步降低，形成内应力以使渣块碎裂成颗粒渣，上述造粒法工艺、设备简单，且其造粒效率高，无粉尘和含有害物蒸汽的排放，投资小，能耗低，运行成本低。

技术研发人员：张晓东;郭瑛;单宏伟;赵臣;范文兵;赵娟
受保护的技术使用者：南京有荣节能科技有限公司
技术研发日：2018.09.13
技术公布日：2019.01.11