一种冶金熔渣粒化处理系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种冶金熔渣粒化处理系统，包括：滚筒(2)，设置在渣沟(1)的出口处，渣沟(1)中的熔渣滴落在滚筒(2)上被冷却，并由转动的滚筒(2)以碎片形式甩出；振动溜槽(3)，碎片形式的熔渣与振动溜槽(3)碰撞后被粒化，并由振动溜槽(3)汇集到筛分装置(4)中；筛分装置(4)，可将粒化后的熔渣进行筛分；链篦机(5)，链篦机(5)上设置有水喷雾管(51)，水喷雾管(51)喷出的水雾可冷却熔渣；热焖罐(6)，输送到热焖罐(6)中的熔渣可在高压蒸汽的作用下进行粒化及氧化物消解处理。本发明专利技术还公开了一种冶金熔渣粒化处理方法。本发明专利技术可保持冶金熔渣中硅酸二钙、硅酸三钙的水化特性，并有效回收冶金熔渣的显热。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种冶金熔渣粒化处理系统及方法，属于冶金

技术介绍
金属冶炼均是从矿石中将金属元素以单质或合金的方式还原或提纯出来，而与金属伴生的脉石等杂质元素作为金属冶炼的废弃物被排出。在火法冶炼中，被排出的废弃物由于高温过程而以熔体方式排出，即所谓熔渣。熔渣的主要成分是伴生的脉石等杂质元素，以及为使熔渣易于排出而加入的各种助熔剂。一般情况下熔渣成分取决与金属伴生的脉石，硅、钙、镁、铝作为地球上的固体宏量元素是与金属伴生的主要元素，特别是硅元素。硅含量高的熔渣黏度高不易与金属分离，往往加入富含钙、镁的化合物改变高硅熔渣物理性质，使其易于分离。总之，冶金熔渣是一种极复杂的体系，其化学组成因冶炼方法而不同。其中，由于硅、钙、镁、铝作为自然界的宏量元素普遍存在，因此一般意义上冶金熔渣以硅、钙、镁、铝氧化物为主。以硅、钙、镁、铝氧化物为主的冶金熔渣具有一定的水硬性活性可以作为建筑材料使用，而冶金熔渣作为建筑材料使用需要解决两个问题：1)快速冷却，以增加玻璃体含量，提高水硬性活性；2)粒化，冶金熔渣作为建筑材料使用，无论是型砂化利用，还是粉体化利用，粒化是其使用的前提。冶金熔渣的处理可以划分为两个阶段，即前级处理阶段：对冶金熔渣实施降温、粒化；后级处理阶段：对冶金熔渣实施粉磨处理，所得粉体用作水硬性胶凝材料，或对冶金熔渣实施制粒与分级处理，所得颗粒用作混凝土集料。目前，冶金熔渣前级处理分为干法处理与湿法处理。最简单的干法处理即自然冷却，所得干渣呈大块状难以利用，只能堆放，环境污染严重，现在已很少使用，一般只在事故处理时，设置渣坑或渣罐出渣。湿法处理是目前冶金熔渣处理的主流方式，其中以水淬处理最常用。水淬过程是快速冷却过程，冶金熔渣得以玻璃体的形式保留，可以作为水泥原料，或用于制造渣砖、轻质混凝土砌块，使资源得到合理的利用，同时水淬过程易于冶金熔渣碎裂，使冶金熔渣粒化。对于高硅、铝(SiO2与Al2O3合量大于40％)低钙、镁(CaO、MgO合量小于50％)的冶金熔渣，其主要矿物组成为硅酸一钙，硅酸一钙水化速度慢，因此水淬处理对其水硬性特性影响不大。对于高钙、镁(CaO、MgO合量大于50％)的冶金熔渣该方法存在一定缺陷，这类冶金熔渣中的矿物组成中不仅有硅酸一钙，还有硅酸二钙、硅酸三钙等系列硅酸盐，硅酸二钙、硅酸三钙水化速度快，因此水淬处理对其水硬性特性影响很大。由此，现有的水淬处理不适用于上述冶金熔渣，同时现有的水淬处理也不能有效回收冶金熔渣的显热。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种不仅可以保持冶金熔渣中硅酸二钙、硅酸三钙的水化特性，还可以有效回收冶金熔渣的显热的冶金熔渣粒化处理系统及方法。为实现上述目的，本专利技术的一种冶金熔渣粒化处理系统及方法的具体技术方案为：一种冶金熔渣粒化处理系统，包括：滚筒，设置在渣沟的出口处，滚筒内部设置有水冷装置，渣沟中的熔渣滴落在滚筒上被冷却，并由快速转动的滚筒将熔渣以碎片形式甩出，落到振动溜槽上；振动溜槽，设置在滚筒的后方，振动溜槽的内部设置有水冷装置，以碎片形式甩出的熔渣与振动溜槽碰撞后被进一步粒化，并由振动溜槽汇集到筛分装置中；筛分装置，设置在振动溜槽的后方，可将粒化后的熔渣进行筛分，以对细渣粒进行收集，并将大颗粒熔渣输送到链篦机；链篦机，设置在筛分装置的后方，链篦机上设置有水喷雾管，水喷雾管喷出的水雾可冷却熔渣，冷却后的熔渣由链篦机输送到热焖罐中；热焖罐，设置在链篦机的后方，输送到热焖罐中的熔渣可在高压蒸汽的作用下进行粒化及氧化物消解处理。一种冶金熔渣粒化处理方法，包括以下步骤：从渣沟流出的熔渣滴落在旋转的滚筒上，熔渣与滚筒的表面接触后冷却形成玻璃体熔渣，并被旋转的滚筒以碎片形式甩出落到振动溜槽上；以碎片形式甩出的熔渣与振动溜槽碰撞后进一步粒化，并通过振动溜槽汇集送入筛分装置；筛分装置将细渣粒和大颗粒渣粒分离开来，细渣粒由筛分装置下方的细渣罐收集，大颗粒渣粒被送入链篦机；链篦机上的熔渣由水喷雾管喷出的水雾冷却，冷却后的熔渣输送到热焖罐中；热焖罐装满熔渣后移至热焖罐区，向热焖罐中加入冷却水并密封热焖罐，使热焖罐保压预定时间后，开启排气阀泄压并排出热焖罐中的熔渣。本专利技术的冶金熔渣粒化处理系统及方法的优点在于：采用干式冷却方法快速冷却冶金熔渣至玻璃体形成以下温度，确保了冶金熔渣的水硬性活性，并在冶金熔渣熔融态完成一次粒化；同时，在后续温降时进行余热回收，以及最后进行二次蒸压粒化与f-CaO和f-MgO消解和余热回收，保证了冶金熔渣显热的有效利用。附图说明图1为本专利技术的冶金熔渣粒化处理系统的结构示意图；图2为本专利技术中的滚筒的结构示意图；图3为本专利技术中的振动溜槽的结构示意图；图4为本专利技术中的链篦机中的喷雾管的结构示意图；图5为本专利技术中的热焖罐的结构示意图。具体实施方式为了更好的了解本专利技术的目的、结构及功能，下面结合附图，对本专利技术的一种冶金熔渣粒化处理系统及方法做进一步详细的描述。如图1至图5所示，本专利技术的冶金熔渣粒化处理系统包括：滚筒2、振动溜槽3、筛分装置4、链篦机5和热焖罐6。其中，滚筒2设置在渣沟1的出口处，滚筒2内部设置有水冷装置，渣沟1中的熔渣滴落在滚筒2上被冷却，并由滚筒2甩落到振动溜槽3上。具体来说，如图2所示，滚筒2包括滚筒本体22和驱动滚筒本体22转动的传动装置21。其中，滚筒本体22内部形成有水冷腔室23，滚筒本体22的转动轴上形成有冷却水进口24和冷却水出口25，转动轴上的冷却水进口24和冷却水出口25与滚筒本体22内部的水冷腔室23相连通，以形成水冷回路。此外，滚筒本体22的外表面上还设置有钼铁片26。进一步，振动溜槽3设置在滚筒2的后方，振动溜槽3的内部设置有水冷装置，熔渣与振动溜槽3碰撞后被粒化，并由振动溜槽3汇集到筛分装置4中。具体来说，如图3所示，振动溜槽3包括溜槽本体31。其中，溜槽本体31内部形成有水冷腔室32，溜槽本体31的两侧壁上形成有冷却水进口33和冷却水出口34，冷却水进口33和冷却水出口34与溜槽本体31内部的水冷腔室23相连通，以形成水冷回路。进一步，筛分装置4设置在振动溜槽3的后方，可将粒化后的熔渣进行筛分，以对细渣粒进行收集，并将大颗粒熔渣输送到链篦机5。具体来说，如图1所示，筛分装置4(如滚筒筛或振动筛)下方设置有罐车41。其中，罐车41上装载有细渣罐42，由筛本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种冶金熔渣粒化处理系统，其特征在于，包括：滚筒(2)，设置在渣沟(1)的出口处，滚筒(2)内部设置有水冷装置，渣沟(1)中的熔渣滴落在滚筒(2)上被冷却，并由转动的滚筒(2)以碎片形式甩出，以落到振动溜槽(3)上；振动溜槽(3)，设置在滚筒(2)的后方，振动溜槽(3)的内部设置有水冷装置，碎片形式的熔渣与振动溜槽(3)碰撞后被粒化，并由振动溜槽(3)汇集到筛分装置(4)中；筛分装置(4)，设置在振动溜槽(3)的后方，可将粒化后的熔渣进行筛分，以对细渣粒进行收集，并将大颗粒熔渣输送到链篦机(5)；链篦机(5)，设置在筛分装置(4)的后方，链篦机(5)上设置有水喷雾管(51)，水喷雾管(51)喷出的水雾可冷却熔渣，冷却后的熔渣由链篦机(5)输送到热焖罐(6)中；热焖罐(6)，设置在链篦机(5)的后方，输送到热焖罐(6)中的熔渣可在高压蒸汽的作用下进行粒化及氧化物消解处理。

【技术特征摘要】
1.一种冶金熔渣粒化处理系统，其特征在于，包括：
滚筒(2)，设置在渣沟(1)的出口处，滚筒(2)内部设置有水冷装
置，渣沟(1)中的熔渣滴落在滚筒(2)上被冷却，并由转动的滚筒(2)
以碎片形式甩出，以落到振动溜槽(3)上；
振动溜槽(3)，设置在滚筒(2)的后方，振动溜槽(3)的内部设置
有水冷装置，碎片形式的熔渣与振动溜槽(3)碰撞后被粒化，并由振动溜
槽(3)汇集到筛分装置(4)中；
筛分装置(4)，设置在振动溜槽(3)的后方，可将粒化后的熔渣进行
筛分，以对细渣粒进行收集，并将大颗粒熔渣输送到链篦机(5)；
链篦机(5)，设置在筛分装置(4)的后方，链篦机(5)上设置有水
喷雾管(51)，水喷雾管(51)喷出的水雾可冷却熔渣，冷却后的熔渣由链
篦机(5)输送到热焖罐(6)中；
热焖罐(6)，设置在链篦机(5)的后方，输送到热焖罐(6)中的熔
渣可在高压蒸汽的作用下进行粒化及氧化物消解处理。
2.根据权利要求1所述的冶金熔渣粒化处理系统，其特征在于，滚筒
(2)包括滚筒本体(22)和驱动滚筒本体(22)转动的传动装置(21)，
滚筒本体(22)内部形成有水冷腔室(23)，滚筒本体(22)的转动轴上形
成有冷却水进口(24)和冷却水出口(25)，转动轴上的冷却水进口(24)
和冷却水出口(25)与滚筒本体(22)内部的水冷腔室(23)相连通，以形
成水冷回路。
3.根据权利要求2所述的冶金熔渣粒化处理系统，其特征在于，滚筒
本体(22)的外表面上包覆设置有钼铁片(26)。
4.根据权利要求1所述的冶金熔渣粒化处理系统，其特征在于，振动
溜槽(3)包括溜槽本体(31)，溜槽本体(31)内部形成有水冷腔室(32)，

\t溜槽本体(31)的两侧壁上形成有冷却水进口(33)和冷却水出口(34)，
冷却水进口(33)和冷却水出口(34)与溜槽本体(31)内部的水冷腔室(23)
相连通，以形成水冷回路。
5.根据权利要求1所述的冶金熔渣粒化处理系统，其特征在于，筛分
装置(4)下方设置有罐车(41)，罐车(41)上装载有细渣罐(42)，由
筛分装置(4)筛分出的细渣粒可落入到细渣罐(42)中，以完成收集工作。

【专利技术属性】
技术研发人员：赵铭，赵祉荣，贺春平，王定洪，王振平，
申请(专利权)人：中冶东方工程技术有限公司，
类型：发明
国别省市：内蒙古;15