[发明专利]一种熔渣粒化反应器有效

专利信息
申请号: 201711402335.6 申请日: 2017-12-22
公开(公告)号: CN108048607B 公开(公告)日: 2019-07-09
发明(设计)人: 张玉华;王孝义;张维;范兆方 申请(专利权)人: 安徽工业大学
主分类号: C21B3/06 分类号: C21B3/06
代理公司: 安徽知问律师事务所 34134 代理人: 杜袁成
地址: 243002 安徽*** 国省代码: 安徽;34
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摘要:
搜索关键词: 一种 熔渣粒化 反应器
【说明书】:

发明提供了一种熔渣粒化反应器,属于冶金与动力机械技术领域。该反应器包括环形弹簧、上圆盘、下圆盘、转动支架、上轴承、下轴承、固定轴等,上圆盘、下圆盘、转动支架固定连接,转动支架由上轴承和下轴承支承于固定轴上,可绕固定轴转动,环形弹簧位于上圆盘和下圆盘组成的圆环形空腔内形成螺旋形通道;在上圆盘的内圆上设有熔渣通道,外圆上设有渣汽出口,下圆盘塞内圆上设有进水口和进水通道。本发明熔渣粒化反应器是改变现有熔渣粒化工艺的关键设备,粒化效果好,水蒸汽和炉渣的余热可回收利用,资源消耗少,无粉尘污染,设备占地面积小,在高炉生产中有重要的应用前景。

技术领域

本发明属于冶金与动力机械技术领域,具体涉及一种熔渣粒化反应器。

背景技术

钢铁冶金过程中产生大量的高温废渣,主要是高炉渣和钢渣(简称炉渣)。其中高炉渣的温度在1450℃左右,热焓约为1700MJ/t,钢渣的温度约为1450-1650℃,热焓约为1670MJ/t,它们属于高品质的余热资源,具有很高的回收价值。高炉渣缓慢冷却时形成晶体相,快速冷却时形成玻璃相,急冷处理得到的玻璃态高炉渣具有良好的水硬活性,可作水泥原料。因此目前绝大部分高炉渣都采用水淬粒化工艺(简称水淬法),如拉萨(Rasa)法、印巴(INBA)法和图拉(Tyna)法等,对应于这些工艺的粒化反应都是在开放的空间内进行,虽然粒化反应器的结构简单、投资小,能满足高炉生产的处理能力要求,但存在新水消耗大,不能回收熔渣余热,系统维护工作量大;粉磨时,湿渣烘干仍要消耗能源等问题。

发明内容

为克服现有技术的不足,本发明的目的在于提供一种熔渣粒化反应器,解决现有高炉渣粒化处理中存在的不足,获得一种熔渣的粒化效果好,余热和水蒸汽可回收利用,资源消耗少,设备占地面积小的高炉渣高效处理关键设备。

为了实现上述目的,本发明是通过以下技术方案予以实现的。

本发明所提供的一种熔渣粒化反应器包括环形弹簧、上圆盘、下圆盘、转动支架、上轴承、下轴承、固定轴。所述环形弹簧是圆柱形螺旋弹簧首尾相连形成的圆环形结构,位于上圆盘和下圆盘之间的环形空腔内,其钢丝的断面是圆断面或矩形断面。所述上圆盘和下圆盘的轴线重合,上圆盘位于下圆盘的上部,通过螺栓固定在转动支架上,上圆盘的下表面设有断面为半圆的环形槽、进渣槽和出渣槽,进渣槽和出渣槽和下圆盘的上表面接合组成进渣通道S1和渣汽通道S2。所述下圆盘位于转动支架的上部,轴线与转动支架的回转轴线重合,下圆盘的上表面设有断面为半圆的环形槽和进水通道W1;下圆盘的环形槽和上圆盘的环形槽轴线重合并组成上述的环形空腔。所述转动支架分别通过上轴承和下轴承支承在固定轴上,可相对于固定轴转动。

进一步的,所述的环形弹簧的螺距稍大于进渣槽和出渣槽的宽度,环形弹簧与上圆盘和下圆盘之间的环形空腔形成紧配合。

进一步的,所述的上圆盘的进渣槽位于其环形槽的内侧,而出渣槽位于其环形槽的外侧,进渣槽和出渣槽的数量相等,均匀分布在上圆盘的圆周上,但周向分布的相位差设有N个环形弹簧的螺距,N≥2,出渣槽沿径向的中心线是平面螺旋线,螺旋的方向与圆盘的转向相反。

进一步的,所述的下圆盘的进水通道W1位于其环形槽的内侧且位于进渣通道S1出口的正下方,进水通道W1入口位于下圆盘的内圆柱面上,而进水通道W1出口位于下圆盘的环形槽内侧,出水方向与进渣通道S1的出渣方向的夹角大于80°而小于90°,进水通道W1和出渣槽的数量相等,均匀分布在下圆盘的圆周上。

与现有技术相比,本发明具有以下技术效果:

1、熔渣处理效率高,粒化效果好。熔渣高速流过圆盘上的进渣通道,在环形螺旋形空腔内与水进行连续的水爆反应,渣粒与水和环形螺旋形槽发生多次高速碰撞,粒化效率高,渣颗粒小。

2、余热利用率高,资源消耗少。水爆反应在有限的空间内进行,热量损失少,传热效率高,由此产生的高压流体的动能和热能有利于有效吸收和利用,排出的水蒸汽也可回收再利用。

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