[发明专利]一种高炉渣热破离心干法粒化装置及方法

说明书

技术领域

本发明属于高炉金属冶炼废料的处理技术领域，特别涉及一种高炉渣热破离 心干法粒化装置及方法。

背景技术

高炉渣是炼铁生产过程中的副产物，其含有丰富的显热资源。每生产一吨铁， 约产生0.3吨高炉渣，出渣温度在1450℃左右。按照2014年国内生铁产量7亿吨 估算，国内年产高炉渣约2亿吨，其所含热量折合约1200万吨标准煤。

目前钢厂对高炉渣普遍采用水淬粒化的“湿法”处理，然后用作生产水泥的 原料。这种“湿法”处理存在如下问题：

1、消耗了大量水资源，处理1吨渣约需消耗新水1吨，循环用水10吨；

2、水淬过程中伴有SO₂和H₂S等酸性气体污染物的排放；

3、渣所含高值显热得不到有效回收利用，能源浪费巨大。

4、生产的水渣无论是继续深加工生产微粉还是作为生产水泥的混合料，其中 的10％～15％左右的水分所需烘干的能源消耗巨大。

在讲求节能环保，绿色发展，建设生态文明社会的今天，金属冶炼行业有必 要开发出更好的高炉渣处理装置和方法。

发明内容

本发明的目的是针对现有的高炉渣处理技术中存在的问题，提供了一种高炉 渣热破离心干法粒化装置及方法。该装置和方法采用干法处理高炉渣，既可以利 用高炉渣的高温显热发电，还可节约宝贵的水资源，减少有害气体排放，降低能 耗；而且处理后的高炉渣能够保持95％以上的玻璃化率。

本发明是通过如下技术方案实现的：

一种高炉渣热破离心干法粒化装置，包括中间罐，粒化室，填充式逆流热交 换器和高温空气收集净化器；中间罐位于粒化室上部，粒化室位于填充式逆流热 交换器上部，中间罐、粒化室和填充式逆流热交换器依次连接，高温空气收集净 化装置位于外部，与粒化室和填充式逆流热交换器分别通过管道连接；

所述的中间罐为空腔体，罐的顶部设有罐盖，罐的底部设有出渣口，中间罐 盖内壁设有加热装置，罐盖和罐体内壁设有起到保温作用的内衬；

所述的加热装置为在中间罐盖内壁上设有孔洞，在孔洞用设有煤气烧嘴，加 热装置可用于加热罐内高炉渣；

所述的内衬为耐火材料内衬；

所述的粒化室为锥台形空腔体，粒化室上部设有导流槽，顶部设有挡板，侧 壁设有水冷外锥体，底部中心位置设有转盘并且转盘位于导流槽正下方，转盘与 粒化室侧壁之间的空间形成旋风室，粒化室还设有进风口、排风管和排渣槽，粒 化室外部设有鼓风机和电机，鼓风机与进风口连接，电机与转盘连接，水冷外锥 体内通入循环冷却水，转盘由电机带动旋转；

所述的填充式逆流热交换器为外壁有保温层的空腔体，设有进料口、出料口、 入风口和出风口，交换器外部设有鼓风机与交换器的入风口连接；

具体的，所述中间罐通过出渣口与粒化室的导流槽连接，所述粒化室通过排 渣槽与填充式逆流热交换器的进料口连接，所述粒化室通过排风管、交换器通过 出风口分别与高温空气收集净化装置连接；

更好的，所述的中间罐的底部还设有数个称重传感器，在出渣口处设有导流 控制阀，用导流控制阀控制出渣口高炉渣排出量从而调节高炉渣的供应速度，用 称重传感器监控高炉渣的流速。

一种高炉渣热破离心干法粒化的方法，利用了上述的装置，包括如下步骤：

1)离心冷却

将高炉生产产生的高炉渣运送到中间罐中，再利用中间罐加热装置将高炉渣 温度控制在1450～1600℃；然后打开出渣口，呈液态的高炉渣由中间罐流入粒化室 中高速旋转的转盘上，高炉渣在转盘离心力的作用下，沿转盘边缘飞出经过旋风 室飞向通入冷却水的水冷外锥体；

液态高炉渣落到转盘的过程中和由转盘向水冷外锥体的飞行过程中，在由粒 化室外鼓入的冷风作用下，与冷风充分接触发生热交换，高炉渣温度急剧下降， 小粒径的液态高炉渣可完全固化形成小颗粒固体渣，而粒径大的高炉渣内部核心 仍为熔融状态；

当高炉渣飞到通入冷却水的水冷外锥体与其撞击后，粒径较大的高炉渣粒在 冲击力的作用下破碎分散成许多小颗粒并被水冷外锥体迅速冷却固化，也形成小 颗粒固体渣；

然后，这些固化的小颗粒固体渣由水冷外锥体弹向旋风室，在旋风室中冷风 和自身重力的共同作用下，降落到旋风室底部，并且得到冷风进一步冷却至温度 为800～1000℃，最后排出粒化室；