[发明专利]一种液态高炉渣粒化方法及其装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种液态高炉渣粒化方法及其装置，属于冶金行业的高炉渣利用技术领域。

背景技术

高炉渣是一种性能良好的硅酸盐材料，通过处理可以作为生产建筑材料和化肥的原料。液态高炉渣经过急速冷却，其内部来不及形成矿物结晶而把一部分化学能储存于形成的玻璃体中，因而具有较高的活性，急冷处理后的高炉渣具有潜在的水硬胶凝性能，是优良的水泥原料，因此急冷处理的高炉渣具有巨大的市场需求。

同时，液态高炉渣温度在1350℃到1500℃之间，属于高品位的余热资源，具有很高的回收利用价值。

目前我国液态高炉渣主要采用水淬法急冷处理，水淬后的高炉渣可用于制作水泥等建筑材料，水淬法存在的问题是：水耗高；水淬渣过程中产生的大量H₂S和SO_x随蒸汽排入大气，促进酸雨形成，环境污染；高炉熔渣的显热没有得到回收利用；水淬渣含水率高，作为水泥原料仍需干燥处理，需要消耗一定的能源；系统电耗大；水冲渣循环水中所含微细颗粒对水泵和阀门等部件的磨损和堵塞非常严重，系统维护工作量非常大，增加了维护费用。

针对高炉熔渣水淬工艺的缺点，20世纪70年代国外就已经开始研究干式急冷粒化高炉渣的方法，主要有风淬法和离心粒化法，二者都是首先将液态高炉渣快速破碎、凝固为小颗粒，再采取技术手段回收其显热的方法。风淬法是用大功率造粒风机产生高压、高速气流将熔渣流吹散、粒化的方法，主要缺点是动力消耗大、设备庞大复杂、占地面积大、投资和运行费用高。离心粒化法是依靠转盘或转杯的高速旋转产生的离心力将液态高炉渣粒化，虽然不需要造粒风机这样的高耗能设备，且粒化渣的粒径分布也较小，但是在高温下高速旋转粒化装置的机械可靠性较差，其对负荷变动的适应性也有待确证。

液态高炉渣的粒化对于高炉渣这样的固体废弃物的再利用和液态高炉渣显热回收都具有重要意义，研究一种动力消耗低、粒化效果好、结构简单可靠性高的的粒化方法是非常必要的。

发明内容

本发明的目的是提供一种动力消耗低、结构简单的干法粒化方法和装置。

本发明的技术方案如下：

一种液态高炉渣干法粒化方法，该方法是将液态高炉渣通过导流槽流入干法粒化器，通过粒化喷嘴喷出携带有固体颗粒的气固两相流，液体高炉渣在气固两相流的冲击下被破碎，并冷却凝固为小颗粒，然后经排渣口排出。该方法中气固两相流中的气体为压缩空气、高压惰性气体或高压蒸汽；所述压缩空气和高压惰性气体的压力为0.05～1.0MPa，高压蒸汽的压力为0.1～10.0MPa。所述气固两相流中的气流携带的固体颗粒与气流不发生化学反应且在流动过程中始终保持固态，粒径范围为0.1～0.5mm的固体颗粒的质量占气体携带的固体颗粒总质量的80％。

本发明提供了一种液态高炉渣干法粒化装置，其特征在于：所述的液态高炉渣粒化装置包括导流槽、落渣口、粒化器、粒化喷嘴和排渣口，所述导流槽以耐火材料砌筑而成，设置在粒化器顶部，所述落渣口设置在导流槽的底部，并与干法粒化器连通；所述落渣口为上宽下窄的圆锥形；粒化器上部设有至少一个粒化喷嘴，粒化喷嘴出口中心轴线与竖直方向夹角α大于0°且小于等于90°；所述的排渣口设置在干法粒化器的底部的最低处。

上述技术方案中，所述的粒化喷嘴可以为单侧布置，干法粒化器的底面沿粒化喷嘴的轴线方向倾斜。

上述技术方案中，所述的粒化喷嘴还可以为双侧对称布置，或以落渣口中心垂线为圆心环向布置。

本发明与现有技术相比，具有以下优点及突出性效果：本发明采用携带固体颗粒的气流作为粒化介质，增强了对液态高炉渣的冲击力，强化了干法粒化的效果，并可减少气流消耗量；本发明还具有结构简单、环保节能等优点。

附图说明

图1为本发明所提供的液态高炉渣粒化装置粒化喷嘴单侧布置实施例示意图。

图2为本发明所提供的液态高炉渣粒化装置粒化喷嘴组对称布置实施例示意图。

图中：1-导流槽；2-落渣口；3-干法粒化器；4-粒化喷嘴；5-排渣口。

具体实施方式

下面结合附图详细描述该装置的具体结构、工作原理及实施方式。