【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及冶金，具体而言，涉及一种熔融渣风淬造粒方法与装置。
技术介绍
1、熔融渣是指在金属冶炼过程中从冶炼炉中排出的呈熔融状态的冶金渣，包括高炉渣、钢渣、铜渣、铅渣、锌渣和镍渣等金属渣。作为冶炼过程的主要副产品，排渣温度一般在1200～1600℃，熔融渣蕴含丰富的余热资源。传统的熔融渣处理方法，例如热泼法、水淬法、滚筒法等，不仅无法回收余热，还会造成水资源浪费和环境污染等问题。
2、风淬造粒法属于干式造粒法的一种，在不消耗新水或少消耗水的条件下，利用传热介质与熔融渣直接或间接接触进行熔融渣粒化处理的工艺。目前，大部分风淬法装置其实现造粒的方式是喷气口放置在熔融渣流的侧方，液态熔渣与高速气流接触后，在摩擦力和表面张力的作用下首先会破碎为液滴、液丝及不规则液体团块，而后在气流的作用下进一步破碎形成更小的液滴。这种侧方放置喷气口存在着两个问题，一是液体流股在风的作用下，迎风面与背风面受力不均匀，这导致了传热介质在流动过程中的动量传递不均匀。同时，液体流股散开成液滴后会在低风压区重新聚集，从而使得所造颗粒的尺寸分布不均匀；二是空气的比热容相对于熔融渣是很低的，为缩短冷却时间通常会使用高压水流混合高压空气的气水流作为传热介质，大部分的熔融渣的显热与相变潜热被转移到了水的相变过程，且这部分水蒸气大多含有so2、nox，形成酸雾腐蚀管道不能用于发电，这两点都不利于后续余热回收工序。。
技术实现思路
1、鉴于此，本专利技术提出了一种熔融渣风淬造粒方法与装置，以解决上述现有技术存在
2、一方面为实现上述目的，本专利技术提出了一种熔融渣风淬造粒方法，包括：
3、步骤一：将熔融渣倾倒入熔融渣风淬造粒装置的熔渣缓冲及流量控制单元内，由落渣管流下；
4、步骤二：熔融渣风淬造粒装置的主喷气口、辅助喷气口喷射高压冷却介质，将流下的熔融渣流股吹散粒化，此时液态的熔融渣呈现圆盘状散开；
5、步骤三，所得的熔融渣小液滴被风幕进一步冷却，落入熔融渣风淬造粒装置的造粒仓底部。
6、可选地，步骤一中，所述熔融渣经过若干挡墙的缓冲，在落渣管处流下时，流股维持层流状态。
7、可选地，步骤二中，所述高压冷却介质包括以下冷却介质中的一种：
8、空气、惰性气体、烟气、气体与高压水流混合的气水流、气体与细颗粒粉体混合的气粉流。
9、可选地，步骤二中，喷射的过程中，辅助喷气口的通气量为主喷气口的2～5倍。
10、可选地，步骤三中，风幕的通气量为主喷气口通气量的10～20倍。
11、另一方面为实现上述目的，本专利技术还提出了一种熔融渣风淬造粒装置，包括熔渣缓存及流量控制单元、粒化单元、造粒仓；所述熔渣缓存及流量控制单元设置于所述造粒仓顶部，所述粒化单元设置于所述造粒仓内；
12、所述熔渣缓存及流量控制单元包括落渣管、塞棒、挡墙、熔融渣入口；
13、所述粒化单元包括主喷气口、辅助喷气口、管道、移动平台；
14、所述造粒仓包括风幕、造粒仓壁、烟气通道、冷却水装置；
15、所述主喷气口设置于所述落渣管的正下方。
16、可选地，主喷气口与落渣管的中心轴线重合，且主喷气口与落渣管的内径比为1:2～1:4。
17、可选地，所述辅助喷气口为环形结构，环形结构上分布有若干个小喷气口，或分布有可喷气的缝隙结构，所述辅助喷气口的环形直径为10～60cm。
18、可选地，所述主喷气口设置于所述辅助喷气口的环中心位置，辅助喷气口的喷气方向与主喷气口的中心轴线夹角为40～70°。
19、可选地，所述造粒仓壁自上而下向外倾斜，倾斜角度为0～15°。
20、与现有技术相比，本专利技术的有益效果在于：
21、本专利技术所提供的有效的熔融渣风淬造粒装置与方法从根源上解决了现有喷气口布置在流体侧方的风淬法的缺点，具有造粒用风量小、造粒效率高、颗粒均匀的特点，通过改变喷气口的排布方式，解决了传统风淬造粒方法存在的液滴均匀性差、气流速度极高等问题。采用本方法对熔融渣进行造粒，具有粒化步骤用风量少，风速较低，粒化效率高，粒化渣尺寸均匀，方便后续的余热回收工序的优点。
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1.一种熔融渣风淬造粒方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的熔融渣风淬造粒方法，其特征在于，步骤一中，所述熔融渣经过若干挡墙的缓冲，在落渣管处流下时，流股维持层流状态。
3.根据权利要求1所述的熔融渣风淬造粒方法，其特征在于，步骤二中，所述高压冷却介质包括以下冷却介质中的一种：
4.根据权利要求1所述的熔融渣风淬造粒方法，其特征在于，步骤二中，喷射的过程中，辅助喷气口的通气量为主喷气口的2～5倍。
5.根据权利要求1所述的熔融渣风淬造粒方法，其特征在于，步骤三中，风幕的通气量为主喷气口通气量的10～20倍。
6.一种熔融渣风淬造粒装置，其特征在于，包括熔渣缓存及流量控制单元(1)、粒化单元(2)、造粒仓(3)；所述熔渣缓存及流量控制单元(1)设置于所述造粒仓(3)顶部，所述粒化单元(2)设置于所述造粒仓内(3)；
7.根据权利要求6所述的熔融渣风淬造粒装置，其特征在于，主喷气口(21)与落渣管(11)的中心轴线重合，且主喷气口(21)与落渣管(11)的内径比为1:2～1:4。
8.根据
9.根据权利要求6所述的熔融渣风淬造粒装置，其特征在于，所述主喷气口(21)设置于所述辅助喷气口(22)的环中心位置，辅助喷气口(22)的喷气方向与主喷气口(21)的中心轴线夹角为40～70°。
10.根据权利要求6所述的熔融渣风淬造粒装置，其特征在于，所述造粒仓壁(32)自上而下向外倾斜，倾斜角度为0～15°。
...【技术特征摘要】
1.一种熔融渣风淬造粒方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的熔融渣风淬造粒方法，其特征在于，步骤一中，所述熔融渣经过若干挡墙的缓冲，在落渣管处流下时，流股维持层流状态。
3.根据权利要求1所述的熔融渣风淬造粒方法，其特征在于，步骤二中，所述高压冷却介质包括以下冷却介质中的一种：
4.根据权利要求1所述的熔融渣风淬造粒方法，其特征在于，步骤二中，喷射的过程中，辅助喷气口的通气量为主喷气口的2～5倍。
5.根据权利要求1所述的熔融渣风淬造粒方法，其特征在于，步骤三中，风幕的通气量为主喷气口通气量的10～20倍。
6.一种熔融渣风淬造粒装置，其特征在于，包括熔渣缓存及流量控制单元(1)、粒化单元(2)、造粒仓(3)；所述熔渣缓存及流量控制单元(1)设置于所述造粒仓(3)顶部，所述粒化单元...
【专利技术属性】
技术研发人员：张斌，黎显俊，尹一鸣，吴怡康，黄烨楠，李宇睿，胡嘉伟，张振，李嘉乐，杨志乾，伍梓达，朱一睿，
申请(专利权)人：江西理工大学，
类型：发明
国别省市：
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