一种熔融物料处理装置(10)，用于处理冶炼厂产生的熔融物料，包括：粒化单元(12)，其包括布置成用于向熔融物料流(16)喷射水(14)的一个或多个喷头(18)，以实现熔融物料的粒化；粒化槽或管，用于收集粒化产品和来自所述一个或多个喷头的水；以及供水系统，包括液压连接至所述一个或多个喷头的泵(32)，用于经由一供水管线向喷头供应加压的水。该供水系统还包括流体连接至供水管线的压力容器(36)。该压力容器包括气压控制器(48)，用于控制压力容器的顶部空间(41)中的气压。提供一条旁路管线，该旁路管线从压力容器或供水管线连接到粒化槽或管，同时形成所述一个或多个喷头的旁路，用于将供水管线中多余的水引至粒化槽或管。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术大体涉及处理冶炼厂中的熔融物料的领域，更具体地涉及诸如炼铁渣的熔渣(例如高炉渣、Corex渣，Finex渣等)的粒化。
技术介绍
在各种冶炼生产工艺中，为便于物料的进一步使用，必须对熔融物料流进行粒化， 其中熔融物料可以是冶炼生产工艺中的副产品(例如炼铁渣)或者是中间产品(例如冰铜)。对于粒化炼铁渣的具体实例，目前已知有各种类型的装置。现在对传统的渣坑排放进行显著改进的人们普遍接受的做法就是通过水淬火来粒化熔渣。在粒化的熔渣可进一步利用之前，例如在水泥生产中，通常必须对产生的浆液(粒化的熔渣和水的混合物)进行脱水。目前广泛使用的设计用于粒化和脱水，尤其是对炼铁渣进行粒化和脱水的系统由 PAUL WURTH S. Α.公司销售，商业名称为INBA 。例如，从美国专利号4，204，855、国际专利申请WO 96/11286和WO 2006/005653、或者欧洲专利号EP 0 573 769中能知道这种设计的实例。这些系统通常包括粒化单元，该粒化单元用于以水注(water jet)对熔渣流进行淬火的方式来粒化来自撇渣器的熔渣流。该粒化单元通常包括一个浇道端，熔融物料流从该浇道端倾入到由一个或多个喷头(也称为“鼓风箱”)产生的高压水注中。生成的浆液流入一个池中(通常称为“粒化槽”)，从此处获取浆液进行脱水。有利地，该粒化单元还包括一个位于该池上方的冷凝塔，用于冷凝产生的水蒸汽。粒化的物料和水形成的浆液被送至脱水单元。粒化一公吨的高熔渣需要4至12m3的粒化水。因此，对于高炉，一个喷头中的粒化水的流量(throughput)在1000m3/h至4000m3/h之间。对于粒化质量，除了粒化水的量以外，其它如水注的冲量和形状对液态熔渣流的影响也是决定性的。这些参数很大程度上取决于流经喷头的水压和流速(flow rate)。由于熔渣的流量并不是始终恒定的，所以水压和流速应当优选地为可独立调节的，以在变化的工艺情况(熔渣温度、熔渣流速或熔渣化学性质)下保证最佳的产品质量。为确保经济的粒化和恒定的粒化质量，欧洲专利1 422 299公开了一种用于粒化装置的喷头，该喷头包括位于喷嘴管道中的一个可枢转的椭圆形流量控制体，用于改变水流速。然而，在多数潮湿的熔渣粒化装置中，喷头的前端由一块具有多个孔的普通板构成。此外，熔渣粒化装置中的一个让人吃惊且常见的想象是喷头在过高的压力下运行，并且常常在过高的水流速下运行。产生的不好的结果是粒化产品的质量差，例如，生成过细的颗粒状或爆米花状(低密度的熔渣砂)粒化产品。这可能导致〇从脱水单元重新获取回的熔渣砂的水含量过高(并且因此导致更高的水消耗)；以及〇工艺水中的颗粒含量高，导致管道、阀门和其它设备的磨损。进而，工艺水中的颗粒含量高增加了管道的磨蚀以及泵和阀门的过早磨损。必须更频繁地更换部件或者使用昂贵的耐磨组件。据粗略估计，由于过高压力下的粒化，运行成本和/或投资可能几乎翻倍。该基本问题的一个主要原因是人们习惯于使用过大尺寸的泵来运行粒化单元。在为粒化单元选择泵时，工程师们倾向于包括一个安全裕度，如果他们不信任泵制造商所提供的规格，该安全裕度就可能很重要。事与愿违的是，如果泵比初始设计产生更大的功率， 则在粒化装置中会造成重大的问题。
技术实现思路
本专利技术的一个目的就是减少上述问题。该目的通过本专利技术的用于处理冶炼厂产生的熔融物料的装置实现。根据本专利技术，一种用于处理冶炼厂产生的熔融物料的装置，尤其是用于处理炼铁渣，该装置包括粒化单元，其包括布置成向熔融物料流喷射水的一个或多个喷头，以实现熔融物料的粒化；粒化槽或管，用于收集粒化产品和来自所述一个或多个喷头的水；以及供水系统，包括液压连接至所述一个或多个喷头的泵，用于经由一供水管线将水供应给喷头。该供水系统还包括流体地连接至供水管线的压力容器(以下也称为“第一容器”或“第一压力容器”)。该压力容器包括气压控制器，用于控制压力容器的顶部空间内的气压。提供一条旁路管线，该旁路管线从压力容器或供水管线连接到粒化槽或管同时形成所述一个或多个喷头的旁路，用于将供水管线中的任何多余的水引入粒化槽或管。该旁路管可配置成用于维持和/或调节压力容器中的(最大)水位。根据一个优选实施方式，与顶部空间内的气压不同，第一压力容器中的水位(且因此所述一个或多个喷头上方的水柱高度)不是直接调节的，而是根据流经供水管线的水流速、流经所述一个或多个喷头的水流速以及流经旁路管线的水流速而改变。第一压力容器中的水位移动，使得流经供水管线的水和通过所述一个或多个喷头以及旁路管线排出的水之间达到平衡。本专利技术技术人员将理解，通过此装置，可以改变(adapt)喷头处的水压。任何多余的水(即，在选定压力下不能流经喷头的水)可经由旁路管线而绕过喷头。因此，可根据粒化工艺的要求，调节所述一个或多个喷头处的压力，而无需更换现有的过大尺寸的泵。喷头处的压力由第一容器的顶部空间中的压力以及压力容器中的出口与水面之间的水柱的有效高度确定。例如，假设在压力容器的顶部空间具有一给定压力，通过适当地选择压力容器的顶部空间中的气压，可以将所述一个或多个喷头处的压力设为所需的值。根据本专利技术的装置可以是静态配置的，即不同的参数(所述一个或多个喷头与压力容器中的水位之间的水柱的有效高度、压力容器的顶部空间中的气压、泵所输送的流速等)基本上是固定的，或者只能通过重要的构造变更才能改变。然而，优选地，本装置配置为灵活地或动态地调整这些参数。优选地，旁路管线包括排水管。该排水管可配置为压力容器的溢流管。这种溢流管可以是静态配置的，以便实现压力容器内的恒定最大水位。然而，溢流管也可以这样配置， 使得可以动态地调节水位。可替换地(或另外地)，为了调节流经排水管的水流，可在排水管中布置一个控制阀。该控制阀可通过机械装置(例如，布置在压力容器中且连接至控制阀的浮标)驱动。该控制阀也可电力或电子地控制，例如，借助于布置成用来测量压力容器内的水位的液位计， 该液位计连接至控制阀。根据本专利技术的一个优选实施方式，旁路管线包括具有上行管段的存水弯(比如J 形或U形管段)，用于容纳具有一定高度的水柱，该高度足以平衡压力容器的顶部空间中的最大压力。本领域技术人员将理解，这种存水弯构成了一种通过旁路管线防止压力容器内的压力损失的简单但有效的方式。根据本专利技术的一个优选实施方式，该装置包括第二容器，该第二容器布置在供水管线中并与第一压力容器连通。第二容器优选地具有一个出水口和一个布置在第二容器的顶部空间中的进水口。 该进水口可通过一水管液压连接至泵，该水管优选为上行的，至少从泵到进水口平均起来是上行的。泵所输送的流速取决于泵和第二容器的顶部空间中的进水口之间的水柱的有效高度、第二容器的顶部空间中的压力、以及泵的特征。通过适当选择水柱的有效高度和/或第二容器的顶部空间内的压力，无需改变泵的配置，就可以调节进入第二容器的流速(从而调节进入粒化槽或管的流速)。为了调节泵所输送的流速，该装置优选地包括一个用于对第二压力容器的顶部空间加压的气压控制器。在这种情况下，优选地将第二容器称为“第二压力容器”。可使用单独的气压控制器对第一和第二压力容器的顶部空间加压。第一和第二容器的顶部空间中的压力优选地可单独调节，以便进入第二容器的流速和所述本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．一种用于处理冶炼厂产生的熔融物料的装置（１０），尤其是用于处理炼铁渣，所述装置包括：粒化单元（１２），其包括布置成用于向所述熔融物料的流（１６）喷射水（１４）的一个或多个喷头（１８），以实现熔融物料的粒化；粒化槽（２４）或管，用于收集粒化产品和来自所述一个或多个喷头（１８）的水；以及供水系统，包括液压连接至所述一个或多个喷头（１８）的泵（３２），用于经由一供水管线向所述一个或多个喷头供水；其特征在于，所述供水系统还包括：压力容器（３６），流体地连接至所述供水管线，所述压力容器包括气压控制器（４８），用于控制所述压力容器（３６）的顶部空间中的气压，并且其中，提供一条旁路管线，所述旁路管线从所述压力容器或所述供水管线连接到所述粒化槽或管，同时形成所述一个或多个喷头（１８）的旁路，用于将供水管线中多余的水引至所述粒化槽或管。
【技术特征摘要】
1.一种用于处理冶炼厂产生的熔融物料的装置(10)，尤其是用于处理炼铁渣，所述装置包括粒化单元(12)，其包括布置成用于向所述熔融物料的流(16)喷射水(14)的一个或多个喷头(18)，以实现熔融物料的粒化；粒化槽04)或管，用于收集粒化产品和来自所述一个或多个喷头(18)的水；以及供水系统，包括液压连接至所述一个或多个喷头(18)的泵(32)，用于经由一供水管线向所述一个或多个喷头供水；其特征在于，所述供水系统还包括压力容器(36)，流体地连接至所述供水管线，所述压力容器包括气压控制器(48)，用于控制所述压力容器(36)的顶部空间中的气压，并且其中，提供一条旁路管线，所述旁路管线从所述压力容器或所述供水管线连接到所述粒化槽或管，同时形成所述一个或多个喷头(18)的旁路，用于将供水管线中多余的水引至所述粒化槽或管。2.根据权利要求1所述的装置(10)，其中，所述旁路管线包括排水管(60)。3.根据权利要求2所述的装置(10)，其中，所述排水管(60)配置为所述压力容器(36) 的溢流管(58)。4.根据权利要求2或3所述的装置(10)，其中，所述排水管(60)中布置有控制阀(94)， 所述控制阀配置为调节通过所述排水管(60)的水流。5.根据权利要求4所述的装置(10)，其中，所述压力容器(36)中布置有浮标(96)，所述浮标连接至所述控制阀(94)。6.根据权利要求4所述的装置(10)，其中，所述压力容器(36)包括液位计(98)，所述液位计连接至所述控制阀(94)。7.根据权利要求1至6中任一项所述的装置，其中，所述旁路管线包括具有上行管段的存水弯(66)，用于容纳具有一定高度的水柱，该高度足以...
【专利技术属性】
技术研发人员：周龙义，鲍勃·格赖弗蒂尔，
申请(专利权)人：保尔沃特冶金技术北京有限公司，
类型：发明
国别省市：11
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。