本发明专利技术提供一种用于粒化熔料的粒化装置，包括：粒化单元（１１０；２１０），用于水淬火；及流道结构，具有源于至少一个熔料源（１２，１４’）的入口区（２２）和朝向终止于粒化单元（１１０；２１０）处的出口区（１２６；２２６）引导熔料的传送区（１２４；２２４）。根据本发明专利技术，下游出口区包括并排布置的多个出口流道（１２８－１，１２８－２，１２８－３；２２８－１，２２８－２，２２８－３），每一个均具有流道末端（１２９），熔料从流道末端下降到粒化单元（１１０；２１０）中；流道结构包括布置在传送区（１２４；２２４）与出口区（１２６；２２６）之间的分流区（１３０；２３０），以将熔料流分成被分别供给到一个出口流道（１２８－１，１２８－２，１２８－３；２２８－１，２２８－２，２２８－３）的多股分流；并且粒化单元包括并排布置的多个喷头（１４４－１，１４４－２，１４４－３；２４４－１，２４４－２，２４４－３），每个喷头与一个出口流道关联，以粒化从关联的出口流道下降的一股熔料分流。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术通常涉及熔料的粒化，该熔料尤其指铁产业或非铁产业的成品、半成品或副产品，例如鼓风炉产生的生铁或炼铁炉渣、铜冶炼炉产生的冰铜(copper matte)或镍冶炼炉产生的镍冰铜。更具体地说，本专利技术涉及一种包括如下类型粒化单元的粒化装置，该粒化单元被构造成用于将水喷射到诸如炉渣或冰铜等自由下降的熔料流中，以便通过熔料的快速淬火而实现粒化。
技术介绍
具有被构造成用于将水喷射到熔融流中的粒化单元的一类众所周知的装置是PAUL WURTH S.A.所销售的以“INBATM系统”为商品名的装置。在欧洲，这种粒化装置是当前用于处理鼓风炉炉渣的最通用的解决方案。除了粒化单元本身，这种装置通常包括动力脱水单元(dynamic dewatering unit)，用于借助于从浆料中分离出粒化产品的转筒对粒化物料和水的混和物(通常所谓的浆料)进行脱水。例如在美国专利4’204’855中公开了这种典型的装置。图5的平面图示出了鼓风炉设备中公知的INBATM型粒化装置的典型布局。该装置包括粒化单元10，在该粒化单元中通过喷头产生的高压喷水注入熔融的鼓风炉炉渣流。借助于布置在从鼓风炉16的出渣口(taphole，出铁口)径向延伸的两个主流道14、14’上的撇渣器12、12’，炉渣流与熔融的生铁流分离。该粒化装置包括流道结构20(也称为“流槽(launder)”)，用于将熔融炉渣从两个撇渣器12、12’中的任一个引导到粒化单元10。通常，流道结构20是一些单独流道构件的组装件，这些单独流道构件为耐火材料衬里的并且可以是水冷的。流道结构20具有上游入口区22和中间传送区24，上游入口区具有两个源自于任一撇渣器12、12’的入口分支，中间传送区用于朝向粒化单元10引导熔融的炉渣流。传送区24通向下游出口区26，该出口区终止于粒化单元10处并且被构造成使得熔融炉渣能够自由下降到通过水淬火(即喷水喷射到下降流中)被粒化的粒化单元10中。图5的平面图中进一步可见，该装置包括布置在粒化单元10下游的动力脱水单元27，用于对来自粒化单元10的粒化炉渣和水的浆料进行脱水。虽然图5的装置被设计成用来粒化鼓风炉炉渣，但已经知道类似的装置可用来粒化其他类型的铁熔料和非铁熔料，例如冰铜或镍冰铜。在本领域众所周知的还有，所产生颗粒的质量和均匀性(尤其是在非铁冰铜粒化的情况下)有时令人不满意，因此这就为进一步改进留下了空间。不想被理论所约束，我们相信水与熔料之间的更好的热交换将提高玻璃含量(glass content)以及由粒化过程形成的产品的体积密度。此外，粒化过程伴随有气体的形成，诸如H2和O2，如果这些气体在放热反应中再结合，则可能造成噪声巨响。这种普遍现象也可能由于更好的传热而减少。为了解决这些问题，已经尝试改善相对冷的注射喷水与热熔料流(例如炉渣或冰铜)之间的热交换。例如卢森堡专利LU 88380和中国专利CN 1038602C建议改进上述类型的粒化装置，从而终止于粒化单元处的下游出口区具有加宽的且沿下游方向倾斜度增大的流道末端-->(tip)。然而这种方法降低了注入到喷水中的液流区(flow section)的高度，这可能造成淬火之前的过度凝固和过度结壳(incrustination)问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种用于熔料的粒化装置，在该装置中，改善了注入喷水与热熔料流之间的热交换。本专利技术适用于如下的粒化装置，该粒化装置被设计成用来粒化熔料，尤其是非铁冰铜(例如熔融的铜或镍冰铜)、熔融的非铁炉渣或熔融的炼铁炉渣，并且该粒化装置具有被构造成将水喷射到下降熔料流中的一类粒化单元。该装置具有一流道结构，通常以循环的间歇方式，通过该流道结构将来自源头(诸如一个或多个撇渣器或一个或多个浇包(ladle))的熔料供给粒化单元。该流道结构通常具有一上游入口区、一中间传送区、以及一下游出口区，上游入口区源自于至少一个熔料源头，即接收熔料，中间传送区朝向粒化单元引导熔料流，下游出口区终止于粒化单元处从而使得熔料能够下降到粒化单元中。为了解决上述问题，根据本专利技术，下游出口区包括多个(例如2至6个)并排布置的出口流道，每个出口流道具有独立的流道末端，熔料能够从该流道末端下降到粒化单元中。该流道结构还包括布置在中间传送区与下游出口区之间的一分流区。根据本专利技术，该分流区被构造成将来自中间传送区的整流分成多股单独的分流，每股分流被分别供给到一个出口流道。此外，根据本专利技术，粒化单元包括多个并排地横向布置的喷头，每个喷头分别关联多个出口流道中的一个并且布置成将水喷射到从该关联的出口流道的流道末端下降的熔料分流中。所提出的解决方案提高了熔料的分配，并允许通过几个独立的相邻喷头(也称为“鼓风箱(blowing box)”)进行淬火。因此可利用多个独立的喷头以更有效地粒化熔料。在本专利技术的第一变型中，分流区包括一缓冲储罐(buffer reservoir)和多个排出喷嘴(drain nozzle)，该缓冲储罐接收来自中间传送区的熔料，排出喷嘴将来自缓冲储罐的熔料分别朝向关联的出口流道排出。有利地，排出喷嘴配备有一加热装置。在该变型的优选实施例中，分流区包括位于传送区下游且位于出口区上游的中间包(tundish)。该中间包优选地包括将中间包分成缓冲储罐和位于缓冲储罐上游的附加接收储罐的内溢流堰(internal weir)。该接收储罐被构造成用于接收来自传送区的熔料流并使得缓冲储罐中的炉浴稳定。有利地，中间包布置在中间传送区的伸出的流道末端的下方以及部分下游出口区的上方，排出喷嘴定向成基本竖直以供给熔料使之自由下降到关联的出口流道中。优选地，中间包包括溢流槽(spillway chute)，该溢流槽被构造成通过该溢流槽将过多的熔料优选地排放到下游出口区中。在本专利技术的第二变型中，分流区包括一个或多个具有一个主干和两个分支的Y形流道段，即具有构成流动分叉的Y形平面图的流道段。在三个喷头的解决方案中，分流区包括一系列的三重或三级节段。一主Y形流道段后接着是一对次级Y形流道段，再接着是一三级Y形流道段。次级Y形流道段将它们的主干连接至主段的任一分支。次级段的内分支连接至三级Y形流道段的分支。下游出口区包括三个出口流道。其中两个出口流道分别连接至次级段的外分支，而一个出口流道连接至三级段的主干，从而整流被分成各自供给至三个出口流道之一的三股分流。具有四个喷头的解决方案同样是可行的。其包括双重系列的-->一个主Y形流道段和一对次级Y形流道段。次级Y形流道段将它们的主干连接至主Y形流道段的任一分支。四个出口流道中的每一个均分别连接至次级Y形流道段的分支之一，从而分流区将整流分成各自供给至四个出口流道之一的四股分流。优选地，第一和第二级Y形流道段包括楔形部，该楔形部具有至少280°的外角，优选地至少为300°，以防止急剧的流动偏差。楔形部的与楔形部横向侧相交的前缘可以是锐角或圆角。类似地，每个Y形段都优选地构造成其分支的中心轴线之间的夹角(included angle)在10°-40°范围内，优选地在18°-32°范围内，以防止急剧的流动偏差。无论采用哪种变型，在一有利的实施例中，为了避免液流过宽，多个出口流道的流道区底部宽度的总和在中间传送区的流道区底部宽度的80％-1本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于粒化熔料的粒化装置，所述熔料尤其是非铁冰铜、非铁炉渣或炼铁炉渣，所述装置包括：粒化单元，其被构造成将水喷射到下降的熔料流中；流道结构，其具有源于至少一个熔料源的上游入口区、中间传送区以及终止于所述粒化单元处以便使熔料能够下降到所述粒化单元中的下游出口区；其特征在于，所述下游出口区包括并排布置的多个出口流道，每个出口流道具有流道末端，熔料能够从所述流道末端下降到所述粒化单元中；所述流道结构进一步包括布置在所述中间传送区与所述下游出口区之间的分流区，所述分流区被构造成将来自所述中间传送区的流分成多股独立的分流，每股分流被分别供给到一个所述出口流道；并且所述粒化单元包括并排布置的多个喷头，每个喷头分别与所述多个出口流道中的一个相关联并且被布置成将水喷射到从所述出口流道中的相关联的一个出口流道的流道末端下降的熔料分流中。
【技术特征摘要】
1.一种用于粒化熔料的粒化装置，所述熔料尤其是非铁冰铜、非铁炉渣或炼铁炉渣，所述装置包括：粒化单元，其被构造成将水喷射到下降的熔料流中；流道结构，其具有源于至少一个熔料源的上游入口区、中间传送区以及终止于所述粒化单元处以便使熔料能够下降到所述粒化单元中的下游出口区；其特征在于，所述下游出口区包括并排布置的多个出口流道，每个出口流道具有流道末端，熔料能够从所述流道末端下降到所述粒化单元中；所述流道结构进一步包括布置在所述中间传送区与所述下游出口区之间的分流区，所述分流区被构造成将来自所述中间传送区的流分成多股独立的分流，每股分流被分别供给到一个所述出口流道；并且所述粒化单元包括并排布置的多个喷头，每个喷头分别与所述多个出口流道中的一个相关联并且被布置成将水喷射到从所述出口流道中的相关联的一个出口流道的流道末端下降的熔料分流中。2.根据权利要求1所述的粒化装置，其特征在于，所述分流区包括一缓冲储罐和多个排出喷嘴，所述缓冲储罐被布置成接收来自所述中间传送区的熔料，所述排出喷嘴用于将熔料排出至所述下游出口区，每个排出喷嘴均源自所述缓冲储罐并分别与所述多个出口流道中的一个相关联，以将独立的分流供给到所关联的出口流道。3.根据权利要求2所述的粒化装置，其特征在于，所述分流区包括布置在所述传送区下游且位于所述出口区上游的一中间包，所述中间包包括将所述中间包分成所述缓冲储罐和一接收储罐的内溢流堰，所述接收储罐布置在所述缓冲储罐上游且用于接收来自所述传送区的所述熔料流。4.根据权利要求3所述的粒化装置，其特征在于，所述排出喷嘴设有用于加热所述喷嘴的加热装置。5.根据权利要求3或4所述的粒化装置，其特征在于，所述中间包布置在所述中间传送区的流道末端的下方且位于所述下游出口区的上方，所述排出喷嘴被定向成基本竖直以便熔料能够从所述传送区的流道末端自由下降到所述第一接收储罐，并且从每个所述排出喷嘴排出的独立的分流能够自由下降到所关联的出口流道中。6.根据权利要求5所述的粒化装置，其特征在于，所述中间包包括溢流槽，所述溢流槽被构造成通过该溢流槽排出过多的熔料。7.根据权利要求1所述的粒化装置，其特征在于，所述分流区包括至少一个具有一个主干和两个分支并形成分叉的Y形流道段。8....
【专利技术属性】
技术研发人员：鲍勃格赖弗尔丁格，马克施魏策尔，托马斯斯加尔比，
申请(专利权)人：保尔伍斯股份有限公司，
类型：发明
国别省市：LU[卢森堡]
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