[发明专利]一种高温熔融渣造粒的方法

说明书

本发明公开了一种高温熔融渣造粒的方法，属于窑渣处理技术领域，钢铁厂的烧结灰和高炉灰等经过一系列处理成为高温熔融渣，通过造粒装置的外筒挤压造粒；通过对挤压成型孔直径的限定，使制出的颗粒直径为5‑10mm，达到了进入炼铁高炉要求的转鼓强度，避免了水淬法处理时颗粒破裂、粒径变小和强度变低的问题，方便后续处理；顺着进料斗下落的高温熔融渣和刚被挤压成型的小球将温度传导给外筒，挤压辊内设置的若干个喷头向外筒喷洒冷却水，较高的温度使冷却水瞬间汽化，未被汽化的水存积在腔体底部继续吸收热量，从而沸腾蒸发；蒸汽被余热回收系统回收，热量被重新利用，并且凝结的水作为冷却水循环利用，有利于节能环保。

技术领域

本发明属于窑渣处理技术领域，具体涉及一种高温熔融渣造粒的方法。

背景技术

钢铁企业从烧结、球团、炼焦、炼铁、炼钢、轧钢等数十道工序通过除尘等收集系统，产生占钢产量10％的烟气污染物和环境粉尘粉料，该类固体废物统称为钢铁尘泥。利用回转窑处理钢铁尘泥，达到脱锌富铁的目的，使窑渣达到进入高炉炼铁要求，同时回收窑渣的显热。窑渣要达到直接进入高炉炼铁需满足三个条件：(1)粒径要求；(2)满足转鼓强度要求；(3)含铁量要求。

目前处理窑渣的方式绝大多数为水淬法，即对渣进行冲水冷却，窑渣粒化成为水渣，进入烧结工序。经水淬后粒径变小，大部分粒径小于3mm，达不到直接进入炼铁高炉的要求，只能送配料烧结；经水淬后窑渣颗粒转鼓强度降低，达不到入高炉的要求；窑渣中的显热得不到回收，浪费能量且产生大量蒸汽，影响生产。同时水淬法还产生大量含有SO₂等有害气体的蒸汽，不仅造成大气污染，而且对周边环境造成热污染。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高温熔融渣造粒的方法，以解决背景技术中的问题。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：一种高温熔融渣造粒的方法，包括如下步骤：

步骤一：收集烧结灰和高炉灰，利用循环水洗系统进行水洗脱氯，获得滤饼；水洗后滤饼中的氯含量＜0.81％，钾含量＜0.8％，钠含量＜0.35％；

步骤二：将不需要水洗的钢铁灰分、焦粉和滤饼用水加湿后用混料器混合均匀，获得混合料，将混合料转移至回转窑中在1100-1300℃的条件下焙烧，脱锌富铁获得高温熔融渣；高温焙烧使混合料中的部分元素成为烟气，高温的烟气经冷却收尘回收次氧化锌，从而提高了高温熔融渣中的铁含量；最终高温熔融渣中总铁含量＞55％，金属化率达到70-75％；

步骤三：利用窑头溜槽将高温熔融渣输送到造粒装置中，通过电动机带动两根挤压辊，控制挤压辊转动的线速度为1.3-1.55m/s，利用两根挤压辊上相对设置的挤压成型孔将高温熔融渣挤压成直径为5-10mm的小球，小球的转鼓指数为71-92％；成型的小球将热量传递给外筒，通过喷头向外筒内壁喷洒冷却水，将热量带走的同时能够回收余热；将冷却后的小球通过皮带传送机传输收集，完成造粒工序。

进一步地，造粒装置包括耐火壳体，耐火壳体外部连接有与地面固定用的支撑架，且耐火壳体外部固定设置有电动机，电动机配合设置有行星减速机；耐火壳体内转动设置有两根挤压辊，挤压辊包括内筒和外筒，内筒和外筒通过周向均匀设置的若干根连接杆固定连接；内筒的两端固定设置有第一转轴和第二转轴，两根挤压辊通过对应设置的第一转轴和第二转轴与耐火壳体转动连接；两根第一转轴均伸出耐火壳体，其中一根转轴与行星减速机的输出轴固定连接，且通过传动齿轮与另一根转轴传动连接，使两根挤压辊能够反向运动；外筒外壁阵列设置有若干个挤压成型孔，挤压成型孔呈半球型设置，两根挤压辊上的挤压成型孔对应贴合，将高温熔融渣挤压成小球；

耐火壳体的上部设置有进料斗，进料斗的下端为进料口，耐火壳体下部设置在有出料斗，出料斗底部设置有出料口；进料斗上部配合设置有窑头溜槽，便于传输高温熔融渣；出料斗下方配合设置有皮带传送机，便于传输挤压造粒后的小球；耐火壳体内对称设置有两块刮板，每块刮板位于对应挤压辊的下方，用于刮落附着在挤压成型孔内的小球；