06
2023
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01
一種液態(tài)高爐渣粒化裝置的制作方法
爐渣是一種性能良好的硅酸鹽材料，通過處理可以作為生產(chǎn)建筑材料和化肥的原料。液態(tài)高爐渣經(jīng)過急速冷卻，其內(nèi)部來不及形成礦物結(jié)晶而把一部分化學(xué)能儲(chǔ)存于形成的玻璃體中，因而具有較高的活性，急冷處理后的高爐渣具有潛在的水硬膠凝性能，是優(yōu)良的水泥原料，因此急冷處理的高爐渣具有巨大的市場(chǎng)需求。同時(shí)，液態(tài)高爐渣溫度在1350°C到1500°C之間，屬于高品位的余熱資源，具有很高的回收利用價(jià)值。目前我國(guó)液態(tài)高爐渣主要采用水淬法急冷處理，水淬后的高爐渣可用于制作水泥 等建筑材料，水淬法存在的問題是水耗高；水淬渣過程中產(chǎn)生的大量H2S和SOx隨蒸汽排入大氣，促進(jìn)酸雨形成，環(huán)境污染；高爐熔渣的顯熱沒有得到回收利用；水淬渣含水率高， 作為水泥原料仍需干燥處理，需要消耗一定的能源；系統(tǒng)電耗大；水沖渣循環(huán)水中所含微 細(xì)顆粒對(duì)水泵和閥門等部件的磨損和堵塞非常嚴(yán)重，系統(tǒng)維護(hù)工作量非常大，增加了維護(hù) 費(fèi)用。針對(duì)高爐熔渣水淬工藝的缺點(diǎn)，20世紀(jì)70年代國(guó)外就已經(jīng)開始研究干式急冷粒 化高爐渣的方法，主要有風(fēng)淬法和離心粒化法，二者都是首先將液態(tài)高爐渣快速破碎、凝固為小顆粒，再采取技術(shù)手段回收其顯熱的方法。風(fēng)淬法是用大功率造粒風(fēng)機(jī)產(chǎn)生高壓、高速氣流將熔渣流吹散、粒化的方法，主要缺點(diǎn)是動(dòng)力消耗大、設(shè)備龐大復(fù)雜、占地面積大、投資和運(yùn)行費(fèi)用高。而離心粒化法是依靠轉(zhuǎn)盤或轉(zhuǎn)杯的高速旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的離心力將液態(tài)高爐渣粒化，之后再回收其顯熱，其能耗相對(duì)風(fēng)淬法要低。液態(tài)高爐渣的粒化對(duì)于高爐渣這樣的固體廢棄物的再利用和液態(tài)高爐渣顯熱回 收都具有重要意義，研究一種動(dòng)力消耗低、粒化效果好、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單可靠性高的的液態(tài)高爐渣 粒化方法是非常必要的。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種動(dòng)力消耗低、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、節(jié)約水資源的粒化方法和本實(shí)用新型的技術(shù)方案如下一種液態(tài)高爐渣粒化裝置，包括澆口、粒化器、一級(jí) 轉(zhuǎn)盤、水嘴、二級(jí)轉(zhuǎn)盤、驅(qū)動(dòng)裝置、中心輸水管、渣斗和排氣管；所述澆口設(shè)置在粒化器上端中部，以粒化器中心線為中心線；粒化器上半部份采用水冷壁結(jié)構(gòu)，下半部分收縮形成渣斗；一級(jí)轉(zhuǎn)盤、水嘴、二級(jí)轉(zhuǎn)盤、驅(qū)動(dòng)裝置和中心輸水管均設(shè)置在粒化器內(nèi)部中心線上；澆口正下方為一級(jí)轉(zhuǎn)盤，一級(jí)轉(zhuǎn)盤以粒化器中心線旋轉(zhuǎn)；一級(jí)轉(zhuǎn)盤下方為二級(jí)轉(zhuǎn)盤，二級(jí)轉(zhuǎn)盤直徑大于一級(jí)轉(zhuǎn)盤直徑，與一級(jí)轉(zhuǎn)盤共軸線旋轉(zhuǎn)；一級(jí)轉(zhuǎn)盤和二級(jí)轉(zhuǎn)盤與驅(qū)動(dòng)裝置相連；水嘴位于一級(jí)轉(zhuǎn)盤和二級(jí)轉(zhuǎn)盤之間，出口方向指向二級(jí)轉(zhuǎn)盤上表面；中心輸水管設(shè)置在一 級(jí)轉(zhuǎn)盤和二級(jí)轉(zhuǎn)盤中心，上部與水嘴相連；粒化器側(cè)壁接有排氣管。上述技術(shù)方案中，二級(jí)轉(zhuǎn)盤與一級(jí)轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn)方向相同或相反；二級(jí)轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)速與一 級(jí)轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)速相等或不相等。上述技術(shù)方案中，二級(jí)轉(zhuǎn)盤上表面中心低、四周高；二級(jí)轉(zhuǎn)盤上表面環(huán)向布置有兩個(gè)以上的半球形凹坑，凹坑之間有淺槽相連。采用上述裝置的液態(tài)高爐渣粒化方法，包括如下步驟：1)熔融液態(tài)高爐渣經(jīng)過澆口落在轉(zhuǎn)速為2000-4000轉(zhuǎn)/分鐘的一級(jí)轉(zhuǎn)盤上，在離心力的作用下被攤薄后甩落到二級(jí)轉(zhuǎn)盤上；2)冷卻水通過中心輸水管從與輸水管連接的水嘴向二級(jí)轉(zhuǎn)盤表面噴出，并在二級(jí)轉(zhuǎn)盤表面形成水膜；3)落到二級(jí)轉(zhuǎn)盤上的熔融液態(tài)高爐渣的高溫將水膜迅速汽化，與此同時(shí)液態(tài)高爐渣在二級(jí)轉(zhuǎn)盤的離心力和水膜急速汽化膨脹的爆破力作用下被破碎，在粒化器中濺開；部 分熔融液態(tài)高爐渣在破碎過程中因與水膜換熱，急速冷卻并凝固成高爐渣顆粒，另一部分 熔融液態(tài)高爐渣被破碎后飛濺到粒化器上半部的水冷壁上，與水冷壁換熱并凝固成高爐渣顆粒；4)凝固后的高爐渣顆粒落入粒化器底部的渣斗中，液態(tài)高爐渣凝固過程中產(chǎn)生的熱氣體從排氣管排出，完成液態(tài)高爐渣的粒化過程。本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)本實(shí)用新型采用離心力與水急速汽 化膨脹的爆破力相結(jié)合破碎液態(tài)高爐渣，在二級(jí)轉(zhuǎn)盤上的水膜既可以與液態(tài)高爐渣接觸時(shí)汽化爆炸擊碎高爐渣從而增強(qiáng)破碎的效果，又可以利用水的相變吸熱急速冷卻液態(tài)高爐渣，使之凝固為高爐渣顆粒，系統(tǒng)能耗較低，水消耗量也不大，節(jié)約了能源和水資源，粒化后 的高爐渣具有較高的活性且具有較高的溫度，利于高爐渣顯熱的回收，同時(shí)裝置的結(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)單。
高爐渣粒
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