[实用新型]一种液态钢渣气淬粒化装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种将液态钢渣进行气淬粒化的装置，属冶金设备技术领域。

背景技术

钢渣是炼钢过程中的副产品，液态钢渣出炉温度在1550～1650℃，物理热1.7GJ/t，相当于每吨渣60kg标煤左右，是目前钢铁企业唯一没有进行回收利用的高品质余热资源。固态钢渣全铁量在15％～28％，其中相当一部分以单质铁形式存在，约占总量的8％～10％。提铁后的钢渣尾渣也具有很高的矿物价值，主要化学成分为CaO、SiO₂、FeO、MgO等，是不可再生的矿物资源。钢渣资源的综合利用包括钢渣显热、单质铁回收以及尾渣的资源化。

钢渣显热回收过程中，需要注意两方面的问题。首先，钢渣和高炉渣都属于硅酸盐类体系，含有玻璃体(非晶相)和晶体。冷却速率较低时熔渣形成晶体相，其化学活性较低；快速冷却时形成玻璃相，具有潜在的化学活性。因此，在冶金渣余热回收的基础上，为了将钢渣尾渣用于钢渣硅酸盐水泥熟料，从而提高其综合利用价值，必须采用急冷的方式在液渣转变为固相过程中形成玻璃体或非晶相。其次，钢渣和高炉渣的导热率都相对较低，在1400～1550℃的液相阶段，其热导率λ只有0.1～0.3W/(m·K)；玻璃体固相的热导率λ为1～2W/(m·K)；晶体相的热导率λ只有7W/(m·K)左右，这给熔渣显热提取增加了很大的困难。

因此，无论是从熔渣的显热回收，还是从尾渣综合利用角度看，液态钢渣的干法粒化都是处理液态钢渣所必须的工艺过程。目前，对液态钢渣或高炉渣进行干法粒化并进行显热回收的工艺主要包括离心粒化法和风淬法两种工艺：(1)离心粒化法：该方法采用一个高速旋转的中心略凹的盘子作为粒化器，液态渣通过渣沟或管道注入到盘子中心，盘子在电动机的带动下连续地旋转，当盘子旋转速度达到一定时，液渣由于离心力的作用从盘沿飞出，粒化成粒。液态渣粒在飞行过程中与空气进行热交换至凝固。凝固后的冶金渣继续下落到设备底部，在底部设一个流化床，在流化床内凝固的渣进一步与空气进行热交换，热空气从设备顶部回收。(2)风淬法：该方法将液态钢渣由渣罐倒入流渣槽，渣槽下面为粒化钢渣的鼓风机，当液渣从渣槽末端流出时，与鼓风机喷出的高速空气流接触，钢渣迅速粒化并被吹入一个罩式锅炉内，在飞行的过程中液态渣滴通过辐射和对流传热进行热交换，迅速凝固。上述两种方法，离心粒化法对液渣粒化后渣粒不容易收集，同时为了保证粒化后渣粒不再黏连，粒化罐直径需要在18～20m，因此该粒化罐占地面积较大、不容易进行粒化车间的布置，且钢渣显热不易回收；钢渣风淬粒化工艺尽管可以回收钢渣显热，但存在钢渣中单质铁全部氧化、显热回收效率低等问题。

若从液态钢渣显热、单质铁和尾渣的综合利用角度考虑，液态钢渣处理首先要解决在惰性气氛下进行粒化的问题，而且粒化后颗粒粒径越小，对显热和铁的回收以及尾渣的后续处理就越有利。当然，如果利用惰性气体对液态钢渣进行粒化和冷却，一定要保证设备的密封性。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种液态钢渣气淬粒化装置，该装置在密封状态下利用惰性气体对液态钢渣进行干法粒化，能够连续地将液态钢渣粒化成800～1000℃的固态渣粒。

本实用新型所称问题是由以下技术方案解决的：

一种液态钢渣气淬粒化装置，其特别之处是：构成包括密闭的粒化罐本体、履带式输送机、中间料仓、中间包和中间包操作平台，所述中间包的流渣槽与粒化罐本体进渣口密封连接，所述履带式输送机位于粒化罐本体内的下部，所述中间料仓位于粒化罐本体尾部的下部、与粒化罐本体密封对接，在中间料仓下部设有星型卸料阀，所述粒化罐本体端部设有气淬气体喷嘴，粒化罐本体头部设有冷却气体出口，粒化罐本体尾部设有冷却气体入口。

上述液态钢渣气淬粒化装置，所述粒化罐本体上部为拱形，粒化罐本体头部横截面为上部拱形、中下部矩形，粒化罐本体中部和尾部横截面为上部拱形、中部矩形、下部倒梯形，其倒梯形下口与履带式输送机的履带对应，所述冷却气体出口为两个，它们对称配置在粒化罐本体头部侧壁，所述冷却气体入口为两个，它们对称配置在粒化罐本体尾部侧壁。

上述液态钢渣气淬粒化装置，所述中间包位于中间包操作平台的运行轨道上，中间包一端连接液压驱动装置，所述中间包与粒化罐本体进渣口连接处设有密封板。

上述液态钢渣气淬粒化装置，所述粒化罐本体头部下侧设有清渣门。