一种利用气体喷嘴阵列将高炉熔渣粒化的装置制造方法及图纸

一种利用气体喷嘴阵列将高炉熔渣粒化的装置，其包括：熔渣粒化本体，为箱体结构，其顶部设渣流入口、蒸汽流出通道；高速空气喷射机构，包括：压缩机、储气罐、连接储气罐的输气管道及连接输气管道一端的喷嘴阵列；储气罐出口端的输气管道中依次设置控制阀及流量计；所述储气罐上设压力表、进气管道及进气阀；所述喷嘴阵列包括若干雾化喷嘴及相应的支流管道，各支流管道分别接入输气管道；所述雾化喷嘴设置于所述熔渣粒化本体的一侧壁。本实用新型专利技术利用高速气体喷嘴喷出的高速气流冲击液态熔渣将其破碎，并对所粒化的渣粒迅速降温，便于其快速成渣，兼具水淬和风淬粒化技术的优点。兼具水淬和风淬粒化技术的优点。兼具水淬和风淬粒化技术的优点。

【技术实现步骤摘要】
一种利用气体喷嘴阵列将高炉熔渣粒化的装置


[0001]本技术涉及高炉熔渣粒化领域，具体涉及一种利用气体喷嘴阵列将高炉熔渣粒化的装置。

技术介绍

[0002]高炉渣是冶炼生铁时从高炉中排出的一种熔融状态的废渣，其成分主要为CaO、SiO2、Al2O3、MgO，其产量庞大，是冶金行业中产生数量最多的一种副产物。出炉温度高可达1450～1650℃，它也是一种高品质热源，热焓约1770MJ/t，在高品位余热资源中，炉渣显热约占35％，在余热回收的方面存在着较大的潜力、济性与可行性，在这种现状下，对高炉渣余热回收利用的研究成为近年来企业关注的焦点。
[0003]目前，高炉炉渣余热回收工艺总体分为湿法工艺和干式回收工艺两种方法。湿法工艺大多数采用水淬工艺。水淬法的水资源消耗严重，处理每吨熔渣约需要消耗10吨水，并伴随大量含硫蒸汽如SO
X
和H2S的排放，管路易磨损维护工作量大，熔渣显热没有得到回收，经过水淬后仅有10％的热量可用于采暖发电，余下90％的热量以水蒸气的形式进入大气，白白浪费。若要对水淬后的高炉渣进一步利用，仍然需要消耗一部分能量对其进行干燥。对于干式回收法中的风淬法，也具有一系列的缺点，例如在处理过程中噪音污染严重，动力能源消耗巨大，成本高，回收的热空气温度低，效益低，冷却速率跟水冷相比，处理速度更慢，导致玻璃体含量降低。

技术实现思路

[0004]本技术的目的在于提出一种利用气体喷嘴阵列将高炉熔渣粒化的装置，利用高速气体喷嘴喷出的高速气流冲击液态熔渣将其破碎，并对所粒化的渣粒迅速降温，便于其快速成渣，可适当减少水消耗量以降低成本，还能兼顾熔渣冷却速率以利于固态渣的玻璃体形成，并且该装置可充分利用熔渣的余热，以减少能量的损耗，兼具水淬和风淬粒化技术的优点；冷却速率较快，熔渣破碎效果好，耗能低。
[0005]为达到上述目的，本技术的技术方案是：
[0006]一种利用气体喷嘴阵列将高炉熔渣粒化的装置，其包括：
[0007]熔渣粒化本体，为箱体结构，其顶部设渣流入口、蒸汽流出通道；
[0008]高速空气喷射机构，包括：
[0009]压缩机、储气罐、连接储气罐的输气管道及连接输气管道一端的喷嘴阵列；储气罐出口端的输气管道中依次设置控制阀及流量计；
[0010]所述储气罐上设压力表、进气管道及进气阀；
[0011]所述喷嘴阵列包括若干雾化喷嘴及相应的支流管道，各支流管道分别接入输气管道；所述雾化喷嘴设置于所述熔渣粒化本体的一侧壁。
[0012]进一步，还包括：喷嘴雾化机构，包括沿输水管道依次设置的第二控制阀、水泵、第三控制阀、压力表、流量计和若干雾化喷嘴；该输水管道进口端接水源；所述雾化喷嘴设置
于所述熔渣粒化本体内底部至少两排，雾化喷嘴出口方向正对自渣流入口流入的高炉熔渣。
[0013]更进一步，还包括余热回收系统，其包括：
[0014]换热箱体，其一侧壁上部设与所述熔渣粒化本体出料口连通的进料口；换热箱体顶部二次换热气流出口；换热箱体内高度方向设多层开孔床板；换热箱体底部设熔渣颗粒出口；
[0015]气体喷嘴阵列，设置于换热箱体内底部、开孔床板的下方，气体喷嘴出口向上对应所述开孔床板；或者，
[0016]余热回收系统采用旋风分离器。
[0017]优选的，所述开孔床板在换热箱体内高度方向呈之字形布置。
[0018]优选的，所述旋风分离器包括分离器本体，其上部一侧设与所述熔渣粒化本体出料口连通的气固介质入口；分离器本体顶部设空气出口，分离器本体底部设灰斗。
[0019]优选的，所述喷嘴阵列的喷嘴为超音速喷嘴、雾化喷嘴或气液双流体喷嘴；优选的，所述喷嘴阵列的喷嘴轴向与熔渣粒化本体侧壁垂直。
[0020]优选的，所述喷嘴阵列的喷嘴的排布方式为多行多列，或呈弧形排列；优选的，上、下行的喷嘴左右错开；更优选的，喷嘴数量自上往下逐步减少或增加。
[0021]优选的，所述喷嘴阵列的喷嘴为气液双流体喷嘴；相应的，还设有喷嘴供水机构，其包括沿输水管道依次设置的第四控制阀、水泵、第五控制阀、压力表、流量计；该输水管道进口端接水源，其出口端连接至气液双流体喷嘴的进口端管道。
[0022]压缩机将空气加压后送入储气罐，由储气罐将空气通过管道和(超音速)喷嘴喷射到熔渣粒化本体内进行粒化，液态熔渣在粒化本体内粒化；超音速喷嘴喷出的高速气流冲击液态熔渣将其破碎，并对所粒化的渣粒迅速换热降温，便于其快速成渣。
[0023]本技术相比于传统风淬和水淬工艺，采用超音速喷嘴阵列的方式使渣处理能力进一步提高，雾滴的喷射提升渣粒换热效果，减少了水资源的浪费。
[0024]与现有技术相比，本技术的优点在于：
[0025]1.高速气体喷嘴喷出的高速射流破碎高炉熔渣使水资源消耗减少，减少了水污染，同时减少了有害气体的排放，气体管道不易磨损维护成本较少，且不需要花费额外能源对冷却后的高炉熔渣进行干燥处理。
[0026]2.相比于风淬工艺，该装置通过布置高速气体喷嘴以较少的能源消耗使管内气体在相同的压力下可以达到更高的速度，成本低，且噪音污染更小，高温熔渣的冷却速率也比传统风淬的冷却速率要快，更加有利于玻璃体的形成，玻璃体质量越好、含量越高，高炉渣的回收利用率越高。
[0027]3.采用底部安装多个高速气体喷嘴的方式，形成均匀分布的高速气流与熔渣进行换热，喷嘴阵列的布置与熔渣的换热更为充分。阵列所形成的气体流域可以均匀而充分的覆盖渣流流动的范围，使得粒化效果更加均匀，成渣效果更好。
[0028]4.采用熔渣粒化本体内底部安装多个雾化喷嘴的方式，形成均匀分布的雾滴颗粒与熔渣进行换热，与一般的水流冲击相比，雾滴颗粒与熔渣的换热更为充分；且雾滴颗粒的喷射给气淬后的熔渣颗粒提供一个推动力，使其避免过早落入装置底部发生粘结现象。
[0029]5.高速气体以(超音速)喷嘴阵列的形式进行排布，阵列所形成的气体流域可以均
匀而充分的覆盖渣流流动的范围，使得粒化效果更加均匀，成渣效果更好。
[0030]6.本技术通过余热回收段设计多层布置，渣粒和高温气流进入换热箱体内进行二次余热气体回收、换热和气固分离，大大提高了余热回收效率，且在底部成阵列的气体喷嘴可以使熔渣颗粒迅速降温，并且分离出高温的气流，使熔渣余热得到充分回收。
附图说明
[0031]图1为本技术实施例1的结构示意图；
[0032]图2～图4为本技术实施例1中喷嘴阵列的排布示意图。
[0033]图5为本技术实施例2的结构示意图；
[0034]图6为本技术实施例2中喷嘴阵列的俯视图；
[0035]图7为本技术实施例3的结构示意图；
[0036]图8为本技术实施例4的结构示意图；
[0037]图9为本技术实施例5的结构示意图。
具体实施方式
[0038]参见图1，本技术所述本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种利用气体喷嘴阵列将高炉熔渣粒化的装置，其特征在于，包括：熔渣粒化本体，为箱体结构，其顶部设渣流入口、蒸汽流出通道；高速空气喷射机构，包括：压缩机、储气罐、连接储气罐的输气管道及连接输气管道一端的喷嘴阵列；储气罐出口端的输气管道中依次设置第一控制阀及流量计；所述储气罐上设压力表、进气管道及进气阀；所述喷嘴阵列包括若干喷嘴及相应的支流管道，各支流管道分别接入输气管道；所述喷嘴设置于所述熔渣粒化本体的一侧壁。2.如权利要求1所述的利用气体喷嘴阵列将高炉熔渣粒化的装置，其特征在于，还包括：喷嘴雾化机构，包括沿输水管道依次设置的第二控制阀、水泵、第三控制阀、压力表、流量计和若干雾化喷嘴；该输水管道进口端接水源；所述雾化喷嘴设置于所述熔渣粒化本体内底部至少两排，雾化喷嘴出口方向正对自渣流入口流入的高炉熔渣。3.如权利要求1或2所述的利用气体喷嘴阵列将高炉熔渣粒化的装置，其特征在于，还包括余热回收系统，其包括：换热箱体，其一侧壁上部设与所述熔渣粒化本体出料口连通的进料口；换热箱体顶部二次换热气流出口；换热箱体内高度方向设多层开孔床板；换热箱体底部设熔渣颗粒出口；气体喷嘴阵列，设置于换热箱体内底部、开孔床板的下方，气体喷嘴出口向上对应所述开孔床板；或者，所述余热回收系统采用旋风分离器。4.如权利要求3所述的利用气体喷嘴阵列将高炉熔渣粒化的装置，其特征在于，所述开孔床板在换热箱体内高度方向呈之字形布置。5.如权利要求4所述的利用气体喷嘴阵列将高炉熔渣粒化的装置，其特征在于，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：肖永力，楼国锋，刘晓宏，关运泽，温治，
申请(专利权)人：宝山钢铁股份有限公司，
类型：新型
国别省市：