專利名稱：臥式液態(tài)渣資源微粉化回收裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及鐵或鋼的冶煉過程中廢棄物的回收裝置，尤其涉及一種臥式液態(tài)渣資源微粉化回收裝置。
背景技術(shù)：
我國目前鋼渣利用率還較低，未來幾年我國的鋼渣處理以提高鋼渣利用率為主， 重點解決好廢鋼渣的出路問題。鋼渣要做到“零排放”，其銷售出路必須要有一個廣闊、長期、穩(wěn)定的市場來接納，這只有水泥行業(yè)符合條件。要生產(chǎn)出符合水泥行業(yè)規(guī)范的鋼渣產(chǎn)品，必須首先解決鋼渣成分穩(wěn)定問題，以保證應(yīng)用安全；再次還應(yīng)將鋼渣產(chǎn)品盡量顆粒細化，以減少粉磨過程能量消耗，和提高鐵回收率。完成以上目標(biāo)，還只是解決了問題的一部分可以將鋼渣的物質(zhì)成份資源回收。還應(yīng)注意到，剛出爐的液態(tài)鋼渣溫度達1600°C左右，蘊含著大量的顯熱資源，其價值與鐵回收、廢渣利用可以相提并論。一套完美的鋼渣利用方案應(yīng)先回收廢鋼，其次盡可能回收顯熱及廢渣，對廢渣要盡可能提高其品位。目前的技術(shù)已經(jīng)注意到了鋼渣資源的全面回收問題。例如，熱悶渣法可以較好地回收廢渣和廢鋼鐵；風(fēng)淬?；梢詫⒁簯B(tài)渣顆?；?，并有技術(shù)開始著手回收其中的顯熱。但是以上技術(shù)只是發(fā)掘了鋼渣資源的表面層面，沒有深入到各資源間的深層聯(lián)系，還存在許多主要矛盾。以較近的河北理工大學(xué)專利200910075336. 3“一種液態(tài)鋼渣處理工藝及裝置”為例，該專利是以氣淬粒化工藝回收鋼渣顯熱的，得到粒徑小于3mm的高溫固態(tài)渣粒，然后進入密閉冷卻罐換熱，排出低溫渣粒。該專利其實可以代表風(fēng)碎粒化法回收余熱、 廢鋼鐵、廢渣的主要步驟1)先?；?mm以下(平均約l_2mm)的渣顆粒；2)然后再對熱的渣顆粒進行換熱；3)最后再對冷的渣顆粒進行處理以回收廢鋼鐵和廢渣。這種工藝存在的主要弊端是1)工藝流程路線長，環(huán)節(jié)太多；2)?；蒷_2mm平均粒徑的渣顆粒，是在風(fēng)碎瞬間形成其直徑大小的，時間在Is左右，如此短的時間內(nèi)液態(tài)渣要經(jīng)歷破碎、成球、冷卻凝固等諸多過程，實際上部分較大粒徑的渣顆粒來不及完全凝固成固態(tài)，因此剩余的半液態(tài)渣帶來一系列問題，主要是粘渣在設(shè)備壁面，影響換熱效率和設(shè)備壽命；3)平均粒徑l-2mm 的渣顆粒，要循環(huán)利用比較困難，如果作水泥添加劑，還需要進一步粉磨和穩(wěn)定化處理，耗能且占地。深入分析以上矛盾形成的主要原因，是由于液態(tài)渣?；睆竭^大造成的。如果將液態(tài)鋼渣直徑風(fēng)碎成微米級別的微粉，則因為渣粒直徑足夠小，可以順利解決上面一系列的矛盾。關(guān)于將液態(tài)鋼渣直接微粉化，目前尚無見過報道，但是在粉末冶金領(lǐng)域，將液態(tài)的金屬霧化成微粉的技術(shù)已經(jīng)比較成熟，最近的專利有200610047579. 2 “雙噴嘴霧化鋁粉生產(chǎn)工藝”，20101(^91650. 8 “金屬超微霧化粉碎分級系統(tǒng)及其金屬霧化裝置”， 201010216471.8 “金屬液噴射兩級霧化噴嘴裝置”等。由于液態(tài)鋼渣與某些液態(tài)金屬具有一定的相似性，因此將液態(tài)鋼渣微粉化應(yīng)該是可行的。但是，目前液態(tài)金屬霧化或微粉化， 其生產(chǎn)規(guī)模太小，與液態(tài)鋼渣的生產(chǎn)規(guī)模每分鐘數(shù)噸相比，難以適應(yīng)液態(tài)鋼渣的生產(chǎn)節(jié)奏。因此，完全照搬粉末冶金的技術(shù)是不可行的，必須找到一條適合液態(tài)鋼渣的中間路線。從上可以看出，現(xiàn)有技術(shù)中，適用于金屬的粉化裝置處理能力弱，無余熱回收系統(tǒng)，不適應(yīng)廢渣回收領(lǐng)域。而現(xiàn)有的廢渣回收系統(tǒng)，廢渣利用率低、顯熱資源回收率低、占地面積廣、效率低。
發(fā)明內(nèi)容為解決上述問題，本實用新型提出一種顯熱回收、廢渣利用率高的臥式液態(tài)渣資源微粉化回收裝置。為達到上述目的，本實用新型采用的技術(shù)方案是臥式液態(tài)渣資源微粉化回收裝置，包括渣罐、流槽，其特征在于還包括粒化混流換熱倉、噴嘴、換熱器、冷卻裝置、輸灰機； 渣罐設(shè)于流槽上，噴嘴和流槽設(shè)于?；炝鲹Q熱倉入口處，噴嘴設(shè)于流槽下方，?；炝鲹Q熱倉設(shè)有進風(fēng)口、出風(fēng)口，?；炝鲹Q熱倉底部設(shè)有灰斗，所述的噴嘴包括高壓噴嘴，所述高壓噴嘴為可調(diào)式雙流體高低壓二級漸縮噴嘴， 高壓噴嘴為漸縮音速噴嘴，采用0. 6Mpa-3. OMpa的蒸汽或者壓縮氣體作氣源，低壓噴嘴為漸縮亞音速噴嘴，采用0. 5atm—0. 03atm的空氣或者蒸汽作氣源；輸灰機設(shè)于灰斗下，與冷卻裝置連接；所述的出風(fēng)口通過出口風(fēng)道與換熱器連接。本實用新型的第一優(yōu)選方案為，所述的進風(fēng)口處連通鼓風(fēng)機。本實用新型的第二優(yōu)選方案為，所述的粒化混流換熱倉外壁為水冷壁。本實用新型的第三優(yōu)選方案為，所述的低壓噴嘴設(shè)于高壓噴嘴與流槽之間。本實用新型的第四優(yōu)選方案為，所述的換熱器內(nèi)設(shè)熱管束；所述的臥式液態(tài)渣資源微粉化回收裝置還包括熱水夾套、汽包、蒸汽蓄熱器，所述的熱水夾套設(shè)于換熱器內(nèi)，與汽包包連通；所述的蒸汽蓄熱器與汽包連通。本實用新型的第五優(yōu)選方案為，所述的臥式液態(tài)渣資源微粉化回收裝置還包括除塵器、引風(fēng)機、煙 ，換熱器連通除塵器，除塵器通過引風(fēng)機連通煙囪。本實用新型的第六優(yōu)選方案為，還包括給水泵、除氧器，所述的給水泵通過除氧器與熱水夾套連通。本實用新型的實用新型思想在于高溫液態(tài)鋼渣首先經(jīng)過雙流體碎渣器，采用中高壓(0. 6Mpa以上)、大流量(100Nm3/t渣以上)的壓縮空氣、氮氣或者水蒸汽作氣源，將液態(tài)鋼渣急劇破碎并冷卻成為微米級別的細粉；液態(tài)渣成為細粉必須飛行一段距離，此過程在臥式的?；炝鲹Q熱倉內(nèi)完成，粒化混流換熱倉采用普通的水冷壁面，在?；炝鲹Q熱倉內(nèi)的飛行過程中完成破碎、成粉、細顆粒冷卻、氣流輸送等多環(huán)節(jié)。細粉顆粒被急劇冷卻后造成煙氣溫度升高，并且煙氣中攜帶大量的細顆粒粉塵。對此高溫含塵煙氣，采用熱管換熱器回收其余熱，降低溫度后經(jīng)布袋除塵器除塵，所得粉塵也即微米級別的廢渣細粉，可作水泥添加劑。由于粉塵中含有一部分細化后的鐵顆粒，因此采用磁選機加以分離，回收廢鋼鐵資源。采用熱管換熱器的余熱回收系統(tǒng)是這樣的布置在換熱室內(nèi)的熱管束吸收含塵高溫?zé)煔鉄崃?，加熱水夾套中的水，使之成為飽和蒸汽上升到汽包中。汽包生產(chǎn)的蒸汽進入蒸汽蓄熱器進行蓄集，經(jīng)過閥門供給用戶使用。在液態(tài)鋼渣?；到y(tǒng)未啟動之前，由外供蒸汽經(jīng)閥門給?；鞒跏剂；?只針對破碎氣體采用水蒸汽時的情形)。水夾套的給水由除氧器、給水泵、軟化水箱等常規(guī)系統(tǒng)組成。關(guān)于雙流體碎渣器，由高壓噴嘴，低壓噴嘴等構(gòu)成。高壓噴嘴為漸縮音速噴嘴，采用0. 6Mpa-3. OMpa的蒸汽或者壓縮氣體作氣源，為一級?；瘒娮欤粴庠戳髁康墓┙o量當(dāng)壓力為0. 6Mpa時至少應(yīng)在100Nm3/t渣以上。低壓噴嘴為漸縮亞音速噴嘴，采用0. 5atm— 0. 03atm的空氣或者蒸汽作氣源，為二級?；c平衡回流噴嘴，流量供給量一般不超過一級?；瘒娮斓?0%。低壓噴嘴布置在高壓噴嘴與渣液出口之間，前后與上下位置可調(diào)。
以下結(jié)合附圖和具體實施方式
對本實用新型做進一步說明。

圖1為本實施例工藝流程圖。圖2為本實施例?；炝鲹Q熱倉俯視圖。附圖標(biāo)注1、渣罐 2、流槽 3、雙流體碎渣器 4、冷風(fēng)入口5、鼓風(fēng)機 6、灰斗 7、?；炝鲹Q熱倉 8、熱風(fēng)出口 9、軟化水箱 10、給水泵11、除氧器 12、熱水夾套 13、熱管束 14、汽包 15、蒸汽蓄熱器 16、布袋除塵器17、引風(fēng)機 18、煙囪 19、磁選機 20、廢鋼鐵 21、廢渣細粉 221、222、223、224、225、閥門。
具體實施方式
參考圖1、圖2，從轉(zhuǎn)爐或電爐等出來的高溫液態(tài)鋼渣進入渣罐1，并從流槽2流出。 而用于破碎液態(tài)渣的中高壓氣體(壓力0. 6Mpa以上，流量100Nm3/t渣以上的壓縮空氣、氮氣或者水蒸汽)從雙流體碎渣器3噴出，將液態(tài)鋼渣破碎成細小顆粒。采用合適的工藝參數(shù) (噴吹氣體流量和壓力、液態(tài)渣流量等)，可使鋼渣細粉直徑達到微米級別。從鼓風(fēng)機5鼓入冷空氣，經(jīng)冷風(fēng)入口 4，與鋼渣進行熱量交換。液態(tài)渣成為細粉必須飛行一段距離，此過程在臥式?；炝鲹Q熱倉7內(nèi)完成，在粒化混流換熱倉7內(nèi)的飛行過程中完成破碎、成粉、細顆粒冷卻、氣流輸送等多環(huán)節(jié)。部分大顆粒沉降到底部，用灰斗6進行收集。鋼渣細粉顆粒被急劇冷卻后造成煙氣溫度升高，并且煙氣中攜帶大量的細顆粒粉塵，從?；炝鲹Q熱倉出口 8排出，對此高溫含塵煙氣，采用熱管換熱器系統(tǒng)(由軟化水箱9、給水泵10、除氧器11、水夾套12、熱管束13、汽包14、蒸汽蓄熱器15等組成)回收其余熱，降低溫度后由布袋除塵器 16除塵，經(jīng)引風(fēng)機17和煙囪18排放入大氣。除塵器收集到的粉塵也即微米級別的廢鋼渣細粉采用磁選機19加以分離，回收廢鋼鐵20和廢渣細粉21。廢渣細粉21可作高品位水泥添加劑使用。采用熱管換熱器的余熱回收系統(tǒng)是這樣的布置在換熱室內(nèi)的熱管束13吸收含塵高溫?zé)煔鉄崃?，加熱水夾套12中的水，使之成為飽和蒸汽上升到汽包14中。汽包14生產(chǎn)的蒸汽進入蒸汽蓄熱器15進行蓄集，經(jīng)過閥門221供給用戶使用。在液態(tài)鋼渣粉化系統(tǒng)未啟動之前，由外供蒸汽經(jīng)閥門222、223給碎渣器初始粉化用(只針對破碎氣體采用水蒸汽時的情形)。水夾套12的給水由除氧器11、給水泵10、軟化水箱9等常規(guī)系統(tǒng)組成。
權(quán)利要求1.臥式液態(tài)渣資源微粉化回收裝置，包括渣罐、流槽，其特征在于還包括?；炝鲹Q熱倉、噴嘴、換熱器、冷卻裝置、輸灰機；渣罐設(shè)于流槽上，噴嘴和流槽設(shè)于粒化混流換熱倉入口處，噴嘴設(shè)于流槽下方，?；炝鲹Q熱倉設(shè)有進風(fēng)口、出風(fēng)口，?；炝鲹Q熱倉底部設(shè)有灰斗，所述的噴嘴包括高壓噴嘴，所述高壓噴嘴為可調(diào)式雙流體高低壓二級漸縮噴嘴，高壓噴嘴為漸縮音速噴嘴，采用0. 6Mpa-3. OMpa的蒸汽或者壓縮氣體作氣源，低壓噴嘴為漸縮亞音速噴嘴，采用0. 5atm—0. 03atm的空氣或者蒸汽作氣源；輸灰機設(shè)于灰斗下，與冷卻裝置連接；所述的出風(fēng)口通過出口風(fēng)道與換熱器連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的臥式液態(tài)渣資源微粉化回收裝置，其特征在于所述的進風(fēng)口處連通鼓風(fēng)機。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的臥式液態(tài)渣資源微粉化回收裝置，其特征在于所述的?；炝鲹Q熱倉外壁為水冷壁。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的臥式液態(tài)渣資源微粉化回收裝置，其特征在于；所述的低壓噴嘴設(shè)于高壓噴嘴與流槽之間。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的臥式液態(tài)渣資源微粉化回收裝置，其特征在于所述的換熱器內(nèi)設(shè)熱管束；所述的臥式液態(tài)渣資源微粉化回收裝置還包括熱水夾套、汽包、蒸汽蓄熱器，所述的熱水夾套設(shè)于換熱器內(nèi)，與汽包連通；所述的蒸汽蓄熱器與汽包連通。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或5所述的臥式液態(tài)渣資源微粉化回收裝置，其特征在于所述的臥式液態(tài)渣資源微粉化回收裝置還包括除塵器、引風(fēng)機、煙囪，換熱器連通除塵器，除塵器通過引風(fēng)機連通煙囪。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的臥式液態(tài)渣資源微粉化回收裝置，其特征在于還包括給水泵、除氧器，所述的給水泵通過除氧器與熱水夾套連通。
專利摘要本實用新型涉及臥式液態(tài)渣資源微粉化回收裝置，包括渣罐、流槽，其特征在于還包括?；炝鲹Q熱倉、噴嘴、換熱器、冷卻裝置、輸灰機；渣罐設(shè)于流槽上，噴嘴和流槽設(shè)于?；炝鲹Q熱倉入口處，噴嘴設(shè)于流槽下方，?；炝鲹Q熱倉設(shè)有進風(fēng)口、出風(fēng)口，?；炝鲹Q熱倉底部設(shè)有灰斗，所述的噴嘴包括高壓噴嘴，所述高壓噴嘴為可調(diào)式雙流體高低壓二級漸縮噴嘴，高壓噴嘴為漸縮音速噴嘴，采用0.6Mpa—3.0Mpa的蒸汽或者壓縮氣體作氣源，低壓噴嘴為漸縮亞音速噴嘴，采用0.5atm—0.03atm的空氣或者蒸汽作氣源；輸灰機設(shè)于灰斗下，與冷卻裝置連接；所述的出風(fēng)口通過出口風(fēng)道與換熱器連接。該種裝置節(jié)能減排，保護環(huán)境。
文檔編號C21B3/06GK202297623SQ20112039131
公開日2012年7月4日 申請日期2011年10月14日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月14日
發(fā)明者何先志, 談慶, 雷震東 申請人:無錫市東方環(huán)境工程設(shè)計研究所有限公司