專利名稱：一種液態(tài)高爐渣?；椒捌溲b置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種液態(tài)高爐渣?；椒捌溲b置，屬于冶金行業(yè)的高爐渣利用技術領域。
背景技術：
高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建筑材料和化肥的原料。液態(tài)高爐渣經過急速冷卻，其內部來不及形成礦物結晶而把一部分化學能儲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需求。
同時，液態(tài)高爐渣溫度在135(TC到150(TC之間，屬于高品位的余熱資源，具有很高的回收利用價值。
目前我國液態(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；水淬渣過程中產生的大量H2S和SOx隨蒸汽排入大氣，促進酸雨形成，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)水中所含微細顆粒對水泵和閥門等部件的磨損和堵塞非常嚴重，系統(tǒng)維護工作量非常大，增加了維護費用。
針對高爐熔渣水淬工藝的缺點，20世紀70年代國外就已經開始研究干式急冷?；郀t渣的方法，主要有風淬法和離心?；ǎ叨际鞘紫葘⒁簯B(tài)高爐渣快速破碎、凝固為小顆粒，再采取技術手段回收其顯熱的方法。風淬法是用大功率造粒風機產生高壓、高速氣流將熔渣流吹散、?；姆椒?，主要缺點是動力消耗大、設備龐大復雜、占地面積大、投資和運行費用高。離心粒化法是依靠轉盤或轉杯的高速旋轉產生的離心力將液態(tài)高爐渣?；m然不需要造粒風機這樣的高耗能設備，且?；牧椒植家草^小，但是在高溫下高速旋轉粒化裝置的機械可靠性較差，其對負荷變動的適應性也有待確證。
液態(tài)高爐渣的?；瘜τ诟郀t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，研究一種動力消耗低、?；Ч?、結構簡單可靠性高的的粒化方法是非常必要的。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是提供一種動力消耗低、結構簡單的干法?；椒ê脱b置。
本發(fā)明的技術方案如下
一種液態(tài)高爐渣干法?；椒?，該方法是將液態(tài)高爐渣通過導流槽流入干法?；鳎ㄟ^?；瘒娮靽姵鰯y帶有固體顆粒的氣固兩相流，液體高爐渣在氣固兩相流的沖擊下被破碎，并冷卻凝固為小顆粒，然后經排渣口排出。該方法中氣固兩相流中的氣體為壓縮空氣、高壓
3惰性氣體或高壓蒸汽；所述壓縮空氣和高壓惰性氣體的壓力為0.05 1.0MPa，高壓蒸汽的壓力為0.1 10.0MPa。所述氣固兩相流中的氣流攜帶的固體顆粒與氣流不發(fā)生化學反應且在流動過程中始終保持固態(tài)，粒徑范圍為0.1 0.5mm的固體顆粒的質量占氣體攜帶的固體顆?？傎|量的80%。
本發(fā)明提供了一種液態(tài)高爐渣干法?；b置，其特征在于所述的液態(tài)高爐渣粒化裝置包括導流槽、落渣口、?；鳌⒘；瘒娮旌团旁?，所述導流槽以耐火材料砌筑而成，設置在?；黜敳浚雎湓谠O置在導流槽的底部，并與干法?；鬟B通；所述落渣口為上寬下窄的圓錐形；?；魃喜吭O有至少一個?；瘒娮?，粒化噴嘴出口中心軸線與豎直方向夾角a大于O。且小于等于90。；所述的排渣口設置在干法?；鞯牡撞康淖畹吞?。
上述技術方案中，所述的粒化噴嘴可以為單側布置，下法?；鞯牡酌嫜亓；瘒娮斓妮S線方向傾斜。
上述技術方案中，所述的粒化噴嘴還可以為雙側對稱布置，或以落渣口中心垂線為圓心環(huán)向布置。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比，具有以下優(yōu)點及突出性效果本發(fā)明采用攜帶固體顆粒的氣流
作為?；橘|，增強了對液態(tài)高爐渣的沖擊力，強化了干法粒化的效果，并可減少氣流消耗
量；本發(fā)明還具有結構簡單、環(huán)保節(jié)能等優(yōu)點。


圖1為本發(fā)明所提供的液態(tài)高爐渣?；b置粒化噴嘴單側布置實施例示意圖。
圖2為本發(fā)明所提供的液態(tài)高爐渣粒化裝置?；瘒娮旖M對稱布置實施例示意圖。
圖中l(wèi)一導流槽；2 —落渣口； 3—干法?；?；4一?；瘒娮?；5 —排渣口。
具體實施例方式
下面結合附圖詳細描述該裝置的具體結構、工作原理及實施方式。
本發(fā)明包括導流槽1、落渣口 2、干法粒化器3、?；瘒娮?、排渣口 5。導流槽1以耐火材料砌筑而成，設置在?；黜敳?，導流槽最低點設有落渣口2與干法?；?連通，落渣口 2為圓臺形，上寬下窄。來自高爐渣溝或渣罐的液態(tài)高爐渣流入導流槽1，從導流槽1下部的落渣口 2流出并垂直下落進入?；?。?；?上部設有?；瘒娮?，粒化噴嘴4出口軸線與豎直方向夾角a為0 9(T ，可以使?；橘|斜向切割液態(tài)高爐渣。?；瘒娮?內介質為攜帶固體顆粒的高速氣流，形成高速氣固兩相流。用于切割、?；邷匾簯B(tài)高爐渣的氣固兩相流中夾帶固體顆粒的載體氣流為壓縮空氣或高壓惰性氣體或高壓蒸汽，所使用的壓縮空氣或高壓惰性氣體的壓力為0.05 1.0MPa，高壓蒸汽的壓力為0.1 10.0MPa。載體氣流攜帶的固體顆粒與載體氣流不發(fā)生化學反應且在流動過程中始終保持固態(tài)。在液態(tài)高爐渣下流的過程中，高速氣固兩相流以特定方向吹向液態(tài)高爐渣，液態(tài)高爐渣在與此高速氣固兩相流碰撞的過程中，被破碎、快速冷卻凝固為小顆粒。由于氣流夾帶固體顆粒后其密度和動量提高，可以大大增強氣流對液態(tài)高爐渣的沖擊力，從而得到平均粒徑更小的粒化高爐渣顆粒，增強了粒化的效果，在保證?；Ч那疤嵯?，可以減少高壓氣體的消耗量，從而減少?；b置的動力消耗和設備的投資。?；瘹饬鹘橘|夾帶的固體顆粒，可以是具有一定粒徑分布的高爐渣顆粒、砂粒等，也可以采用其它不與載體氣流發(fā)生化學反應且在流動過程中始終保持固態(tài)的固體顆粒，還可以通過夾帶特定成分構成的顆粒，以改變高爐渣的成分構成，為高爐渣的后利用提供便利。通常，氣固兩相流中夾帶的粒徑范圍為0.1 0.5mm的固體顆粒的質量占氣體攜帶的固體顆?？傎|量的80%，亦即氣固兩相流中80wt。/。的固體顆粒粒徑集中在0.1 0.5mm，而只有10wt。/。的固體顆粒粒徑小于O.lmm，另有約10wt。/。的固體顆粒粒徑大于0.5mm。
為了便于渣粒順利排出?；?，粒化器底部為傾斜布置，排渣口設在粒化器底部的最低處。?；w粒從排渣口5排出?；?，進入后續(xù)的換熱裝置中。
粒化噴嘴可以設置兩個或兩個以上，粒化噴嘴可以單側布置，或對稱布置，或以落渣口中心垂線為圓心環(huán)向布置。圖1為液態(tài)高爐渣干法粒化裝置?；瘒娮靻蝹炔贾脤嵤├疽鈭D，單個或兩個至兩個以上的?；瘒娮煸O置在?；魃喜恳粋龋鐬閮蓚€以上，則?；瘒娮鞛樯舷缕叫胁贾?，形成粒化噴嘴組。圖2為液態(tài)高爐渣粒化系統(tǒng)?；瘒娮鞂ΨQ布置示意圖，兩個或兩個以上的?；瘒娮煸O置在?；魃喜康膬蓚?，對稱布置；同一側的?；瘒娮鞛樯舷缕叫胁贾茫纬梢唤M?；瘒娮旖M。兩個以上的噴嘴或噴嘴組，還可以以落渣口中心垂線為圓心環(huán)向布置。
經過?；髲呐旁谂懦龅母郀t渣顆粒進入后續(xù)換熱裝置換熱，產生熱風或蒸汽以供生產使用或發(fā)電；從排渣口排出的還有含有粉塵的熱氣體，其所含熱量可以回收利用，為防止粉塵污染，該氣體經除塵器除塵后排放。
本發(fā)明所涉及的高爐熔渣干法?；椒?，其原理在于利用夾帶了固體顆粒的正壓氣體，形成高速氣固兩相流，在可調噴嘴的導向下，高速撞擊流動的高爐熔渣，對高溫的液態(tài)熔渣進行橫向或斜向切割，氣固兩相射流與流動熔渣的動量交換使液態(tài)熔渣碎裂成粒狀；在液態(tài)熔渣碎裂為顆粒并在空中飛行下落的過程中由于輻射的作用，碎裂后的高爐熔渣表面迅速凝固，完成干法?；^程。控制液態(tài)熔渣的流量，并且控制氣固兩相流的方向、氣固流率和氣相壓力，可以獲得不同粒徑范圍的高爐渣固體顆粒，以便后續(xù)熱量利用。
權利要求
1.一種液態(tài)高爐渣干法粒化裝置，其特征在于所述的液態(tài)高爐渣?；b置包括導流槽(1)、落渣口(2)、干法?；?3)、?；瘒娮?4)和排渣口(5)，所述的導流槽設置在干法?；?3)頂部，所述落渣口(2)設置在導流槽(1)的底部，并與干法?；?3)連通；所述干法?；?3)上部設有至少一個?；瘒娮?4)，?；瘒娮?4)出口中心軸線與豎直方向的夾角α大于0°且小于等于90°；所述的排渣口(5)設置在干法粒化器(3)的底部的最低處。
2. 根據(jù)權利要求1所述的干法粒化裝置，其特征在于所述的?；瘒娮?4)為單側布 置，干法粒化器的底面沿?；瘒娮斓妮S線方向傾斜。
3. 根據(jù)權利要求1所述的干法?；b置，其特征在于所述的粒化噴嘴(4)為雙側對 稱布置，或以落渣口 (2)中心垂線為圓心環(huán)向布置。
4. 根據(jù)權利要求1所述的干法?；b置，其特征在于所述導流槽(1)以耐火材料砌 筑而成，所述落渣口 (2)為上寬下窄的圓錐形。
5. —種采用如權利要求1所述裝置的液態(tài)高爐渣干法?；椒?，其特征在于該方法是將液態(tài)高爐渣通過導流槽流入干法粒化器，通過?；瘒娮靽姵鰯y帶有固體顆粒的氣固兩相流，液體高爐渣在氣固兩相流的沖擊下被破碎，并冷卻凝固為小顆粒，然后經排渣口 (5)排出。
6. 根據(jù)權利要求5所述的干法粒化方法，其特征在于所述氣固兩相流中的氣體為壓縮 空氣、高壓惰性氣體或高壓蒸汽；所述壓縮空氣和高壓惰性氣體的壓力為0.05 1.0MPa，高 壓蒸汽的壓力為0.1 10.0MPa。
7. 根據(jù)權利要求5所述的干法粒化方法，其特征在于；所述氣固兩相流中的氣流攜帶的 固體顆粒與氣流不發(fā)生化學反應且在流動過程中始終保持固態(tài)，粒徑范圍為0.1 0.5mm的固 體顆粒的質量占氣體攜帶的固體顆?？傎|量的80%。
全文摘要
一種液態(tài)高爐渣粒化方法及其裝置，屬于冶金行業(yè)的高爐渣利用技術領域。它包括導流槽、落渣口、?；?、?；瘒娮?、排渣口。本發(fā)明采用攜帶固體顆粒的高速氣固兩相流作為?；橘|，沖擊液體高爐渣將其破碎、快速冷卻凝固為小顆粒，實現(xiàn)干法急冷?；?。本?；b置中，導流槽用耐火材料砌筑而成，設置在?；黜敳?，導流槽最低點設有落渣口與?；鬟B通，?；魃喜吭O有?；瘒娮?，?；瘒娮斐隹谳S線與豎直方向夾角大于0°且小于等于90°。?；瘒娮炜梢栽O兩個或兩個以上，為單側布置，或對稱布置，或以落渣口中心垂線為圓心環(huán)向布置。本發(fā)明利用氣固兩相流強射流破碎液態(tài)高爐渣流的能力，增強粒化效果，降低粒化裝置動力消耗和設備投資。
文檔編號C21B3/00GK101665845SQ20091009375
公開日2010年3月10日 申請日期2009年9月28日 優(yōu)先權日2009年9月28日
發(fā)明者張衍國, 李清海, 濱 杜, 蒙愛紅 申請人:清華大學;昆明陽光基業(yè)股份有限公司