【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及冶金废料回收利用方法，尤其是一种熔融冶金渣冷却粒化系统及方法。
技术介绍
1、我国于20世纪80年代开始对高炉熔渣风淬法进行研究，马鞍山钢厂于2007年投入了风淬处理设备，得到的渣粒最终落到水池中进行冷却，实际上是风淬法与水淬法的联合使用。据报道在在风淬过程中会产生析晶行为，容易生成纤维继而堵塞设备，降低气-渣间换热。研究表明粒化直径越小粒径分布越均匀时，换热效果越好、余热回收效率越高、冷却速度越快、玻璃相含量越高。因此粒化性能直接决定渣粒的后续利用以及余热回收，但是目前对于高炉熔渣粒化性能的研究少有报道。同时高炉熔渣余热回收㶲回收效率很低，虽然工业试验的热回收效率都在60%以上、甚至超过80%，但㶲回收效率只有40%左右，表明回收的余热品质较低。
2、国内科技工作者也有探索了滚筒粒化法、转杯或转盘的离心粒化法；所述滚筒法是熔渣流到连续转动的滚筒上带动熔渣形成薄片状粘附其上，由内部通入的冷却流体迅速冷却得到玻璃率很高的固体渣，由刮板刮下回收的热能用来发电。该方法可以确保熔渣快速降温得到玻璃体，但处理能力不高、作业效率低，滚筒外表皮损害大，冶金渣颗粒大且成片状多，破碎能耗高，不利于后续处理。
3、所述转杯或转盘的离心粒化方法，是将熔融液态渣流入转杯或转盘中，通过离心力的作用下熔渣在转杯或转盘的边缘被甩出粒化，并在飞行过程中被冷却落下，并得到热风。该方法的转盘在高温环境下高速运转，设备容易发生故障且维修维护的难度非常大难以实现长期的稳定运行。
4、实现冶金熔渣的粒化效果及余热回收工业
技术实现思路
1、本专利技术要解决的技术问题是提供一种生产均匀且晶体率高的熔渣颗粒的熔融冶金渣冷却粒化系统；本专利技术还提供了一种熔融冶金渣冷却粒化方法。
2、为解决上述技术问题，本专利技术系统所采取的技术方案是：其包括沉降粒化室、粒化器喷嘴、液态熔渣缓冲罐、颗粒仓、颗粒混合器、颗粒强化输送风机、一次粒化风机、折流预除尘装置和二级预除尘器；所述粒化器喷嘴的出口伸入沉降粒化室的内腔；所述液态熔渣缓冲罐内的熔融冶金渣流入沉降粒化室内并形成液渣瀑布流，粒化器喷嘴出口的喷吹方向正对液渣瀑布流；所述颗粒混合器连通在颗粒仓的下部出口，颗粒强化输送风机连通颗粒混合器后与粒化器喷嘴的入口连通；所述一次粒化风机连通粒化器喷嘴的入口；所述沉降粒化室的出气口连通除尘装置，除尘装置的粉料出口连通颗粒仓的入料口。
3、进一步的，所述沉降粒化室的内腔包括一级粒化沉降室和二级粒化沉降室；所述粒化器喷嘴连通在一级粒化沉降室的前部，液态熔渣缓冲罐内的熔融冶金渣在一级粒化沉降室内形成液渣瀑布流；所述二级粒化沉降室位于一级粒化沉降室的后部，二级粒化沉降室的后部设有斜板冷壁，斜板冷壁向前下方倾斜。
4、进一步的，所述二级粒化沉降室的下部设有冷却埋管。
5、进一步的，所述二级粒化沉降室的下部出口通过小颗粒出渣螺旋连通有小颗粒流化床换热器。
6、进一步的，所述一级粒化沉降室的下部出口通过大颗粒出渣机连通有大颗粒固定床换热器。
7、本专利技术方法采用上述的系统，其方法步骤为：1）所述熔融冶金渣流入沉降粒化室内并形成液渣瀑布流；同时一次粒化风机向粒化器喷嘴送入粒化气流、颗粒强化输送风机的气流经颗粒混合器后携带冷态冶金渣颗粒形成混合粉体气流进入粒化器喷嘴；
8、2）所述粒化气流和混合粉体气流在粒化器喷嘴中混合后喷向液渣瀑布流，熔融冶金渣在气流的高速冲击下粒化；并且冷态冶金渣颗粒冲击熔融冶金渣时，熔融冶金渣包裹冷态冶金渣颗粒，粒化成热态冶金渣颗粒并喷入沉降粒化室内；
9、3）所述热态冶金渣颗粒在沉降粒化室进行沉降；
10、4）所述沉降粒化室内的热烟气经除尘装置进行除尘，生成的粉料进入颗粒仓作为冷态冶金渣颗粒。
11、进一步的，所述步骤3）中，热态冶金渣颗粒中的大颗粒在一级粒化沉降室进行沉降，小颗粒在二级粒化沉降室进行沉降。
12、更进一步的，所述热态冶金渣颗粒中的大颗粒沉降后进入大颗粒固定床换热器进行换热冷却，小颗粒沉降后进入小颗粒流化床换热器进行换热冷却。
13、采用上述技术方案所产生的有益效果在于：本专利技术在熔融冶金渣的风淬粒化过程中，在风力中混入熔融冶金渣回收的冷态冶金渣颗粒形成强化风淬，达到快速冷却、均匀冷淬效果，该系统与方法通过熔融冶金渣的颗粒强化风淬，生产均匀且晶体率高的熔渣颗粒及热能的高值利用。本专利技术保证熔融渣的极速冷却形成玻璃体均匀的颗粒，有效地实现了高炉熔渣的回收利用。
14、本专利技术将烟气与风淬后的冶金渣颗粒均进行余热回收，实现了热能的气气换热、气固换热、气水换热等不同方式进行梯级回收热能的回收，实现高品质、低成本、无二次污染的熔渣颗粒的利用率和余热回收效率，提高降低设备的造价的和运行成本，为冶金行业的节能降耗和降碳提供了有效的方法。
15、本专利技术用低温循环烟气或其他的低温烟气比直接用风机冷空气，降低风机动能，降低能耗；利用烟气的惰性含氧量低于8%，降低熔渣里的成分氧化，保证提高熔渣颗粒的玻璃体率和产品质量。
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1.一种熔融冶金渣冷却粒化系统，其特征在于：其包括沉降粒化室（24）、粒化器喷嘴（2）、液态熔渣缓冲罐（3）、颗粒仓（18）、颗粒混合器（19）、颗粒强化输送风机（17）、一次粒化风机（1）、折流预除尘装置（23）和二级预除尘器（11）；所述粒化器喷嘴（2）的出口伸入沉降粒化室的内腔；所述液态熔渣缓冲罐（3）内的熔融冶金渣流入沉降粒化室（24）内并形成液渣瀑布流（28），粒化器喷嘴（2）出口的喷吹方向正对液渣瀑布流（28）；所述颗粒混合器（19）连通在颗粒仓（18）的下部出口，颗粒强化输送风机（17）连通颗粒混合器（19）后与粒化器喷嘴（2）的入口连通；所述一次粒化风机（1）连通粒化器喷嘴（2）的入口；所述沉降粒化室（24）的出气口连通除尘装置，除尘装置的粉料出口连通颗粒仓（18）的入料口。
2.根据权利要求1所述的一种熔融冶金渣冷却粒化系统，其特征在于：所述沉降粒化室（24）的内腔包括一级粒化沉降室（4）和二级粒化沉降室（6）；所述粒化器喷嘴（2）连通在一级粒化沉降室（4）的前部，液态熔渣缓冲罐（3）内的熔融冶金渣在一级粒化沉降室（4）内形成液渣瀑布流（28）；所述
3.根据权利要求1所述的一种熔融冶金渣冷却粒化系统，其特征在于：所述二级粒化沉降室（6）的下部设有冷却埋管（8）。
4.根据权利要求1所述的一种熔融冶金渣冷却粒化系统，其特征在于：所述二级粒化沉降室（6）的下部出口通过小颗粒出渣螺旋（9）连通有小颗粒流化床换热器（14）。
5.根据权利要求1-4任意一项所述的一种熔融冶金渣冷却粒化系统，其特征在于：所述一级粒化沉降室（4）的下部出口通过大颗粒出渣机（10）连通有大颗粒固定床换热器（16）。
6.一种熔融冶金渣冷却粒化方法，采用权利要求1-5任意一项所述的系统，其特征在于，方法步骤为：1）所述熔融冶金渣流入沉降粒化室（24）内并形成液渣瀑布流（28）；同时一次粒化风机（1）向粒化器喷嘴（2）送入粒化气流、颗粒强化输送风机（17）的气流经颗粒混合器（19）后携带冷态冶金渣颗粒形成混合粉体气流进入粒化器喷嘴（2）；
7.根据权利要求6所述的一种熔融冶金渣冷却粒化方法，其特征在于：所述步骤3）中，热态冶金渣颗粒中的大颗粒在一级粒化沉降室（4）进行沉降，小颗粒在二级粒化沉降室（6）进行沉降。
8.根据权利要求7所述的一种熔融冶金渣冷却粒化方法，其特征在于：所述热态冶金渣颗粒中的大颗粒沉降后进入大颗粒固定床换热器（16）进行换热冷却，小颗粒沉降后进入小颗粒流化床换热器（14）进行换热冷却。
...【技术特征摘要】
1.一种熔融冶金渣冷却粒化系统，其特征在于：其包括沉降粒化室（24）、粒化器喷嘴（2）、液态熔渣缓冲罐（3）、颗粒仓（18）、颗粒混合器（19）、颗粒强化输送风机（17）、一次粒化风机（1）、折流预除尘装置（23）和二级预除尘器（11）；所述粒化器喷嘴（2）的出口伸入沉降粒化室的内腔；所述液态熔渣缓冲罐（3）内的熔融冶金渣流入沉降粒化室（24）内并形成液渣瀑布流（28），粒化器喷嘴（2）出口的喷吹方向正对液渣瀑布流（28）；所述颗粒混合器（19）连通在颗粒仓（18）的下部出口，颗粒强化输送风机（17）连通颗粒混合器（19）后与粒化器喷嘴（2）的入口连通；所述一次粒化风机（1）连通粒化器喷嘴（2）的入口；所述沉降粒化室（24）的出气口连通除尘装置，除尘装置的粉料出口连通颗粒仓（18）的入料口。
2.根据权利要求1所述的一种熔融冶金渣冷却粒化系统，其特征在于：所述沉降粒化室（24）的内腔包括一级粒化沉降室（4）和二级粒化沉降室（6）；所述粒化器喷嘴（2）连通在一级粒化沉降室（4）的前部，液态熔渣缓冲罐（3）内的熔融冶金渣在一级粒化沉降室（4）内形成液渣瀑布流（28）；所述二级粒化沉降室（6）位于一级粒化沉降室（4）的后部，二级粒化沉降室（6）的后部设有斜板冷壁（7），斜板冷壁（7）向前下方倾斜。
3.根据权利要求1所述的一种熔融冶金...
【专利技术属性】
技术研发人员：田京雷，孟立宁，李毅仁，孙宇佳，王博，李国涛，
申请(专利权)人：河钢集团有限公司，
类型：发明
国别省市：
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