一种熔渣粒化反应器制造技术

本发明专利技术提供了一种熔渣粒化反应器，属于冶金与动力机械技术领域。该反应器包括环形弹簧、上圆盘、下圆盘、转动支架、上轴承、下轴承、固定轴等，上圆盘、下圆盘、转动支架固定连接，转动支架由上轴承和下轴承支承于固定轴上，可绕固定轴转动，环形弹簧位于上圆盘和下圆盘组成的圆环形空腔内形成螺旋形通道；在上圆盘的内圆上设有熔渣通道，外圆上设有渣汽出口，下圆盘塞内圆上设有进水口和进水通道。本发明专利技术熔渣粒化反应器是改变现有熔渣粒化工艺的关键设备，粒化效果好，水蒸汽和炉渣的余热可回收利用，资源消耗少，无粉尘污染，设备占地面积小，在高炉生产中有重要的应用前景。

A kind of slag granulation reactor

The invention provides a slag granulating reactor, which belongs to the technical field of metallurgy and power machinery. The reactor consists of a ring spring, an upper disk, a lower disk, a rotating bracket, a upper bearing, a lower bearing, a fixed shaft, etc. the upper disk, the lower disk, and the rotating bracket are fixed. The rotating bracket is supported on the fixed axis by the upper and lower bearings and can be rotated around the fixed axis. The circular elastic spring is located in the circle of upper and lower disks. A spiral channel is formed in the annular cavity, and a slag passage is provided on the inner circle of the upper disc. The outer circle is equipped with a slag outlet, and the inner circle of the lower disc is equipped with a intake and an inlet channel. The granulating reactor of the present invention is the key equipment to change the existing granulating process of slag. The effect of granulating is good, the waste heat of water vapor and slag can be recycled, the consumption of resources is less, the dust pollution is less, the area of the equipment is small, and it has an important application prospect in the production of blast furnace.

【技术实现步骤摘要】
一种熔渣粒化反应器
本专利技术属于冶金与动力机械
，具体涉及一种熔渣粒化反应器。
技术介绍
钢铁冶金过程中产生大量的高温废渣，主要是高炉渣和钢渣(简称炉渣)。其中高炉渣的温度在1450℃左右，热焓约为1700MJ/t，钢渣的温度约为1450-1650℃，热焓约为1670MJ/t，它们属于高品质的余热资源，具有很高的回收价值。高炉渣缓慢冷却时形成晶体相，快速冷却时形成玻璃相，急冷处理得到的玻璃态高炉渣具有良好的水硬活性，可作水泥原料。因此目前绝大部分高炉渣都采用水淬粒化工艺(简称水淬法)，如拉萨(Rasa)法、印巴(INBA)法和图拉(Tyna)法等，对应于这些工艺的粒化反应都是在开放的空间内进行，虽然粒化反应器的结构简单、投资小，能满足高炉生产的处理能力要求，但存在新水消耗大，不能回收熔渣余热，系统维护工作量大；粉磨时，湿渣烘干仍要消耗能源等问题。
技术实现思路
为克服现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种熔渣粒化反应器，解决现有高炉渣粒化处理中存在的不足，获得一种熔渣的粒化效果好，余热和水蒸汽可回收利用，资源消耗少，设备占地面积小的高炉渣高效处理关键设备。为了实现上述目的，本专利技术是通过以下技术方案予以实现的。本专利技术所提供的一种熔渣粒化反应器包括环形弹簧、上圆盘、下圆盘、转动支架、上轴承、下轴承、固定轴。所述环形弹簧是圆柱形螺旋弹簧首尾相连形成的圆环形结构，位于上圆盘和下圆盘之间的环形空腔内，其钢丝的断面是圆断面或矩形断面。所述上圆盘和下圆盘的轴线重合，上圆盘位于下圆盘的上部，通过螺栓固定在转动支架上，上圆盘的下表面设有断面为半圆的环形槽、进渣槽和出渣槽，进渣槽和出渣槽和下圆盘的上表面接合组成进渣通道S1和渣汽通道S2。所述下圆盘位于转动支架的上部，轴线与转动支架的回转轴线重合，下圆盘的上表面设有断面为半圆的环形槽和进水通道W1；下圆盘的环形槽和上圆盘的环形槽轴线重合并组成上述的环形空腔。所述转动支架分别通过上轴承和下轴承支承在固定轴上，可相对于固定轴转动。进一步的，所述的环形弹簧的螺距稍大于进渣槽和出渣槽的宽度，环形弹簧与上圆盘和下圆盘之间的环形空腔形成紧配合。进一步的，所述的上圆盘的进渣槽位于其环形槽的内侧，而出渣槽位于其环形槽的外侧，进渣槽和出渣槽的数量相等，均匀分布在上圆盘的圆周上，但周向分布的相位差设有N个环形弹簧的螺距，N≥2，出渣槽沿径向的中心线是平面螺旋线，螺旋的方向与圆盘的转向相反。进一步的，所述的下圆盘的进水通道W1位于其环形槽的内侧且位于进渣通道S1出口的正下方，进水通道W1入口位于下圆盘的内圆柱面上，而进水通道W1出口位于下圆盘的环形槽内侧，出水方向与进渣通道S1的出渣方向的夹角大于80°而小于90°，进水通道W1和出渣槽的数量相等，均匀分布在下圆盘的圆周上。与现有技术相比，本专利技术具有以下技术效果：1、熔渣处理效率高，粒化效果好。熔渣高速流过圆盘上的进渣通道，在环形螺旋形空腔内与水进行连续的水爆反应，渣粒与水和环形螺旋形槽发生多次高速碰撞，粒化效率高，渣颗粒小。2、余热利用率高，资源消耗少。水爆反应在有限的空间内进行，热量损失少，传热效率高，由此产生的高压流体的动能和热能有利于有效吸收和利用，排出的水蒸汽也可回收再利用。3、设备占地面积小，结构简单，维护方便。附图说明图1是本专利技术熔渣粒化反应器的主视结构示意图。图2是本专利技术熔渣粒化反应器的K剖面俯视结构示意图。图3是本专利技术熔渣粒化反应器的K剖面仰视结构示意图。图中标号：1：环形弹簧、2：上圆盘、3：下圆盘、4：转动支架、5：上轴承、6：下轴承、7：固定轴、8：压板、9：螺栓、10：螺母、S1：熔渣通道、S2：渣汽通道、W1：进水通道。具体实施方式以下结合附图和具体实施例详述本专利技术，但本专利技术不局限于下述实施例。图1中环形弹簧1安放在上圆盘2和下圆盘3组成的环形腔内，上圆盘2和下圆盘3通过螺栓9和螺母10与转动支架4固定连接，并保证它们的轴线重合。环形弹簧和环形腔紧配合组成空间环形螺旋槽。转动支架4通过上轴承5和下轴承6支承在固定轴7上，上轴承6通过压板8进行轴向定位。熔渣通道S1设于上圆盘2的环形腔内侧，渣汽通道S2设于上圆盘2的环形腔外侧，熔渣通道S1和渣汽通道S2的断面为矩形，有利于加工。设于下圆盘3上的进水通道W1位于环形腔的内侧，进水通道W1的入口位于下圆盘的内圆柱面上，其出口位于下圆盘3的圆环面上且在熔渣通道S1出口的正下方。进水通道W1的出流方向与熔渣通道S1出流方向的夹角为85°左右。图2中弹簧丝断面为圆形的环形弹簧与下圆盘的环形槽紧配合，8个进水通道沿下圆盘圆周均匀分布，进水通道的出口位于前后弹簧丝的空隙之间。图3中圆形断面弹簧丝的环形弹簧与上圆盘的环形槽紧配合，8个熔渣通道和8个渣汽通道沿上圆盘圆周均匀分布，通道中心线为平面螺旋线，熔渣通道和渣汽通道相隔了2个环形弹簧的螺距，熔渣通道入口和渣汽通道入口介于前后弹簧丝的空隙之间。工作时，上圆盘2、环形弹簧1和下圆盘3随转动支架4一起高速转动，熔渣在离心力的作用下流过上圆盘2的熔渣通道S1进入环形腔；同时，高压水从进水通道W1出口喷出，渣与水接触在封闭的空间内产生水爆反应形成水、渣和蒸汽混合的高速流体，该流体经过数个螺距后从渣汽通道喷出。由于熔渣通道S1和进水通道W1的出流方向接近90°，高压水流冲击熔渣改变熔渣的主流方向并沿螺旋槽运动，水爆反应后的熔渣颗粒在环形腔内与水和螺旋槽发生多次碰撞，渣与水热量交换，渣粒温度迅速下降，蒸汽温度和压力快速增高，形成水、渣粒和蒸汽混合的高压流体。该流体是一种高能流体，非常有利于涡轮转子的有效吸收和利用，排出的水蒸汽也可回收再利用。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种熔渣粒化反应器，其特征在于：所述反应器包括环形弹簧(1)、上圆盘(2)、下圆盘(3)、转动支架(4)、上轴承(5)、下轴承(6)、固定轴(7)；所述环形弹簧(1)是圆柱形螺旋弹簧首尾相连形成的圆环形结构，位于上圆盘(2)和下圆盘(3)之间的环形空腔内，其钢丝的断面是圆断面或矩形断面；所述上圆盘(2)和下圆盘(3)的轴线重合，上圆盘(2)位于下圆盘(3)的上部，通过螺栓固定在转动支架(4)上，上圆盘(2)的下表面设有断面为半圆的环形槽、进渣槽和出渣槽，进渣槽和出渣槽和下圆盘(3)的上表面接合组成进渣通道(S1)和渣汽通道(S2)；所述下圆盘(3)位于转动支架(4)的上部，轴线与转动支架的回转轴线重合，下圆盘(3)的上表面设有断面为半圆的环形槽和进水通道(W1)；下圆盘(3)的环形槽和上圆盘(2)的环形槽轴线重合并组成上述的环形空腔；所述转动支架(4)分别通过上轴承(5)和下轴承(6)支承在固定轴(7)上，可相对于固定轴(7)转动。

【技术特征摘要】
1.一种熔渣粒化反应器，其特征在于：所述反应器包括环形弹簧(1)、上圆盘(2)、下圆盘(3)、转动支架(4)、上轴承(5)、下轴承(6)、固定轴(7)；所述环形弹簧(1)是圆柱形螺旋弹簧首尾相连形成的圆环形结构，位于上圆盘(2)和下圆盘(3)之间的环形空腔内，其钢丝的断面是圆断面或矩形断面；所述上圆盘(2)和下圆盘(3)的轴线重合，上圆盘(2)位于下圆盘(3)的上部，通过螺栓固定在转动支架(4)上，上圆盘(2)的下表面设有断面为半圆的环形槽、进渣槽和出渣槽，进渣槽和出渣槽和下圆盘(3)的上表面接合组成进渣通道(S1)和渣汽通道(S2)；所述下圆盘(3)位于转动支架(4)的上部，轴线与转动支架的回转轴线重合，下圆盘(3)的上表面设有断面为半圆的环形槽和进水通道(W1)；下圆盘(3)的环形槽和上圆盘(2)的环形槽轴线重合并组成上述的环形空腔；所述转动支架(4)分别通过上轴承(5)和下轴承(6)支承在固定轴(7)上，可相对于固定轴(7)转动。2.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：张玉华，王孝义，张维，范兆方，
申请(专利权)人：安徽工业大学，
类型：发明
国别省市：安徽,34