專利名稱：熔渣冷卻處理裝置以及冷卻處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及冷卻滾筒式的熔渣冷卻處理裝置、和使用該裝置的熔渣的冷卻處理方 法以及爐渣制品的制造方法。
背景技術(shù)：
在鋼鐵制造過(guò)程中產(chǎn)生的熔渣(例如制鋼爐渣)大多在冷卻場(chǎng)中放置冷卻之后， 通過(guò)灑水將其冷卻。此外，也有一部分是采用被稱為盤冷卻方式的流入鐵制容器中進(jìn)行灑 水冷卻的方法。另一方面，作為用于對(duì)高爐爐渣和垃圾焚燒灰熔渣等熔渣進(jìn)行冷卻處理用的裝 置，公知有雙滾筒式的爐渣冷卻處理裝置(例如，日本專利第3613106號(hào)公報(bào)等)。該爐渣 冷卻處理裝置具備一對(duì)冷卻滾筒，該一對(duì)冷卻滾筒在水平方向上并列、且具有相對(duì)置的外 周部分向上旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)方向，并從上方向這一對(duì)冷卻滾筒的上部外周面間供給熔渣而形成 爐渣液存積。由于熔渣附著、凝固在旋轉(zhuǎn)的冷卻滾筒的表面上而從該爐渣液存積中被帶出， 該熔渣在附著于冷卻滾筒面的狀態(tài)下被冷卻到適度的凝固狀態(tài)之后，在規(guī)定的滾筒旋轉(zhuǎn)位 置上因自重而從冷卻滾筒面剝離并被回收單元回收。通過(guò)用這樣的冷卻處理裝置來(lái)冷卻處理熔渣，具有如下的優(yōu)點(diǎn)(i)無(wú)需以往那 樣的寬敞的冷卻場(chǎng)；(ii)由于能夠得到厚度小的爐渣凝固體，因此容易加工成所希望的粒 度的土木材料和粗骨料等，并且由于經(jīng)粉碎處理制造粒狀爐渣時(shí)的粉和細(xì)顆粒的產(chǎn)生量較 少，因此提高產(chǎn)品成品率；(iii)由于無(wú)需用于冷卻的灑水或者可以減少灑水量即能完成， 所以可以獲得不含水分或者水分含量少的爐渣，在供給到水泥原料等中的情況下無(wú)需進(jìn)行 干燥處理等。但是，由于上述那樣的雙滾筒式的爐渣冷卻處理裝置，是將處理后的爐渣從一對(duì) 冷卻滾筒分別向相反方向排出，因此冷卻處理后爐渣的排出、處理必須有兩個(gè)路徑，且需要 有寬敞的占地面積。因此冷卻處理后爐渣的處理、后處理、熱回收復(fù)雜且效率低，且增大設(shè) 備成本。用冷卻滾筒式的冷卻處理裝置冷卻處理的爐渣還具有相當(dāng)?shù)娘@熱，因此從有效利 用能量的觀點(diǎn)來(lái)看，如果要盡可能多的回收爐渣顯熱，則從該被冷卻處理過(guò)的爐渣進(jìn)一步 進(jìn)行熱回收就非常重要。但是，如現(xiàn)有的雙滾筒式的爐渣冷卻處理裝置那樣，當(dāng)將向正反雙 方向排出的冷卻處理后的爐渣用一個(gè)熱回收設(shè)備進(jìn)行處理時(shí)，則在用于將兩條路徑合并為 一條路徑的輸送過(guò)程中爐渣的溫度會(huì)降低，因此無(wú)法進(jìn)行高效率的熱回收。這種情況，特別 是在大量處理熔渣的情況下會(huì)成為很大的問(wèn)題。另外，在使用大型的雙滾筒式的爐渣冷卻處理裝置來(lái)大量處理熔渣的情況下(例 如，爐渣處理量為lt/min以上)，在從渣罐向冷卻滾筒澆注熔渣時(shí)，有可能在落下的熔渣 的載荷的作用下磨損冷卻滾筒。為了防止這種情況，在冷卻滾筒的上方設(shè)有中間包，一旦渣 罐的熔渣向中間包移動(dòng)，則必須從該中間包向冷卻滾筒進(jìn)行澆注。但是，在熔渣的澆注使用 了中間包的情況下，與熔融金屬不同，爐渣會(huì)凝固附著到澆注口而無(wú)法適宜地進(jìn)行澆注等因此容易給操作帶來(lái)障礙。另外，在中間包內(nèi)殘留、附著的爐渣量變多就容易產(chǎn)生澆注口的 堵塞和殘留爐渣的粉化等問(wèn)題。另一方面，為了不產(chǎn)生這樣的殘留、附著爐渣就必須設(shè)置中 間包加熱器，這會(huì)產(chǎn)生降低能量效率、提高處理成本等問(wèn)題。在用高爐爐渣等制造用于骨料的爐渣制品的情況下，會(huì)根據(jù)制造條件而變成非晶 質(zhì)(玻璃質(zhì))，但是非晶質(zhì)爐渣存在吸濕性低，容易出現(xiàn)尖銳棱角部分的問(wèn)題。此外，在產(chǎn)生 纖維狀爐渣的情況下，其形狀不適合作為用于骨料的爐渣制品。此外，如果變成細(xì)微纖維狀 時(shí)，則存在必須采取包括防止其飛散等在內(nèi)的環(huán)境對(duì)策的問(wèn)題。進(jìn)而，本發(fā)明人們進(jìn)行研究的結(jié)果發(fā)現(xiàn)，在現(xiàn)有的雙滾筒式的爐渣冷卻處理裝置 中還存在如下的問(wèn)題。(a)如轉(zhuǎn)爐脫碳精煉爐渣等那樣，堿度(質(zhì)量比％ CaO/% SiO2)(以下簡(jiǎn)稱為“堿 度”)較高的熔渣的粘性高，在用現(xiàn)有的雙滾筒式的爐渣冷卻處理裝置對(duì)這樣的粘性高的熔 渣進(jìn)行冷卻處理的情況下，由于高粘性而使熔渣難以均勻地附著到冷卻滾筒面上，因此無(wú) 法進(jìn)行有效地使用滾筒面整體的冷卻處理。因此熔渣的冷卻效率低，無(wú)法獲得較高的生產(chǎn) 率。另外，堿度高的爐渣(特別是堿度>3)易粉化，通過(guò)將這樣的爐渣從熔融狀態(tài)驟冷可 以使其難以粉化，但是在用現(xiàn)有的爐渣冷卻處理裝置進(jìn)行了冷卻處理的情況下，由于高粘 性而無(wú)法使厚度變薄，無(wú)法獲得足夠的冷卻速度，因此無(wú)法適宜地抑制冷卻后的粉化。(b)在用現(xiàn)有的雙滾筒式的爐渣冷卻裝置來(lái)冷卻處理高爐爐渣等那樣的粘度比較 小的熔渣的情況下，只能得到厚度為2 3mm左右的較薄的爐渣凝固體，并且即使將他們粉 碎處理成粒狀也無(wú)法滿足粗骨料或路基材料等所需的粒度。另外，為了使較薄的爐渣凝固 體成為玻璃質(zhì)則會(huì)降低保水性，從這方面看也可以說(shuō)是不適合路基材料等。因此本發(fā)明的 目的在于解決這樣的現(xiàn)有技術(shù)的問(wèn)題，提供一種爐渣制品制造裝置，能夠容易地進(jìn)行冷卻 處理后爐渣的處理、后處理等，且能夠?qū)⒃O(shè)備成本抑制得較低，并且提供一種即使是大型裝 置也無(wú)需使用中間包，且不會(huì)使冷卻滾筒因所供給的熔渣的落下載荷而磨損，能夠大量處 理熔渣的冷卻滾筒式的熔渣冷卻處理裝置。此外，本發(fā)明的另一目的在于提供熔渣冷卻處理裝置，能夠有效地冷卻處理堿度 較高、具有粘性的熔渣，并且即使是堿度特別高的爐渣也能夠獲得難以粉化的爐渣凝固體。此外，本發(fā)明的又一目的在于提供熔渣冷卻處理裝置，能夠在將粘度比較小的熔 渣作為處理對(duì)象的情況下，也可以制造出適于獲得粗骨料等爐渣制品的較厚的爐渣凝固 體。此外，本發(fā)明的再一目的在于提供使用了以上那樣的冷卻處理裝置的熔渣冷卻處
理方法。進(jìn)而，本發(fā)明的其他目的在于提供使用了上述冷卻處理方法的爐渣制品的制造方法。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決上述課題，本發(fā)明的要旨如下1. 一種熔渣冷卻處理裝置，其特征在于，具備可旋轉(zhuǎn)的一個(gè)橫式冷卻滾筒(1)， 其使熔渣附著在外周的滾筒面(100)上；導(dǎo)管(2)，其向該橫式冷卻滾筒(1)供給熔渣，附 著在滾筒面(100)上且被冷卻的爐渣，隨著橫式冷卻滾筒⑴的旋轉(zhuǎn)從滾筒面(100)剝離
5并向一個(gè)方向排出。2.根據(jù)上述1所述熔渣冷卻處理裝置，其特征在于，將導(dǎo)管(2)設(shè)置為其前端部與 橫式冷卻滾筒(1)的滾筒面(100)接觸或者接近，熔渣從導(dǎo)管(2)的前端部被直接供給到 滾筒面(100)，并附著到滾筒面(100)上。3.根據(jù)上述1所述的熔渣冷卻處理裝置，其特征在于，將導(dǎo)管(2)設(shè)置為其前端部 與橫式冷卻滾筒(1)的滾筒面(100)接觸或者接近，并且利用導(dǎo)管(2)和滾筒面(100)形 成爐渣液積存部(A)，隨著橫式冷卻滾筒(1)的旋轉(zhuǎn)，爐渣液積存部(A)內(nèi)的熔渣附著于滾 筒面(100)而被帶出。4.根據(jù)上述1至3中任一項(xiàng)所述的熔渣冷卻處理裝置，其特征在于，具有延展輥 (3)，其用于對(duì)附著到橫式冷卻滾筒(1)的滾筒面(100)上的熔渣進(jìn)行按壓延展使其沿滾筒 寬度方向延展。5.根據(jù)上述1所述的熔渣冷卻處理裝置，其特征在于，將導(dǎo)管(2)設(shè)置為其前端部 與橫式冷卻滾筒(1)的滾筒面(100)接觸或者接近，并且在橫式冷卻滾筒(1)的上方設(shè)置 閘口(4)，利用該閘口(4)、滾筒面(100)以及導(dǎo)管(2)形成爐渣液積存部(A)，在閘口(4) 與橫式冷卻滾筒(1)之間具有供爐渣液積存部(A)內(nèi)的熔渣被推出的開口(5)。6.根據(jù)上述5所述的熔渣冷卻處理裝置，其特征在于，閘口(4)由冷卻滾筒(4x) 構(gòu)成，該冷卻滾筒(4x)具有下部外周面向與爐渣液積存部(A)相反方向旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)方向。7.根據(jù)上述3至6中任一項(xiàng)所述的熔渣冷卻處理裝置，其特征在于，具有用于向爐 渣液積存部(A)內(nèi)噴入流體的流體供給單元(6)。8.根據(jù)上述1至7中任一項(xiàng)所述的熔渣冷卻處理裝置，其特征在于，具有用于對(duì)從 橫式冷卻滾筒⑴的滾筒面(100)剝離的爐渣進(jìn)行冷卻的冷卻單元(7)。9. 一種熔渣冷卻處理方法，其特征在于，使用上述1至8中任一項(xiàng)所述的熔渣冷卻 處理裝置對(duì)熔渣進(jìn)行冷卻處理。10.根據(jù)上述9所述的熔渣冷卻處理方法，其特征在于，使用具有延展輥(3)的冷 卻處理裝置，將爐渣堿度即質(zhì)量比％ CaO/% SiO2為2以上的熔渣作為處理對(duì)象，利用延展 輥(3)對(duì)附著在滾筒面(100)上的熔渣進(jìn)行按壓延展，使其向滾筒寬度方向延展。11.根據(jù)上述9所述的熔渣冷卻處理方法，其特征在于，使用具有閘口(4)的冷卻 處理裝置，將爐渣從開口(5)推出。12.根據(jù)上述11所述的熔渣冷卻處理方法，其特征在于，從開口(5)推出厚度為 5mm以上的板狀的爐渣。13.根據(jù)上述9至12中任一項(xiàng)所述的熔渣冷卻處理方法，其特征在于，使用具有爐 渣液積存部(A)的冷卻處理裝置向爐渣液積存部(A)內(nèi)的熔渣中添加粉狀體。14.根據(jù)上述9至13中任一項(xiàng)所述的熔渣冷卻處理方法，其特征在于，使用具有爐渣液積存部(A)的冷卻處理裝置向爐渣液積存部(A)內(nèi)的熔渣中噴入 流體。15.根據(jù)上述9至14中任一項(xiàng)所述的熔渣冷卻處理方法，其特征在于，進(jìn)行下述 (i) (iv)中的至少一個(gè)熱回收，(i)從經(jīng)過(guò)橫式冷卻滾筒(1)內(nèi)部的制冷劑進(jìn)行熱回收；(ii)在使用具有閘口⑷的冷卻處理裝置的熔渣冷卻處理中，從經(jīng)過(guò)閘口⑷內(nèi)部的制冷劑進(jìn)行熱回收；(iii)使在橫式冷卻滾筒⑴被冷卻過(guò)的熔渣進(jìn)一步與制冷劑接觸進(jìn)行冷卻，并 從該制冷劑進(jìn)行熱回收；(iv)在使用具有爐渣液積存部㈧的冷卻處理裝置的熔渣冷卻處理中，在向爐渣 液積存部(A)內(nèi)的熔渣中噴入流體的情況下，回收所噴入的流體，并從該流體進(jìn)行熱回收。16. 一種爐渣制品的制造方法，其特征在于，對(duì)利用上述9至15中任一項(xiàng)所述的熔 渣冷卻處理方法所冷卻、凝固的爐渣進(jìn)行粉碎處理和/或磨碎處理，來(lái)獲得粒狀的爐渣制
P
ΡΠ O另外，在本發(fā)明中，存在閘口⑷與橫式冷卻滾筒⑴之間的開口(5)，根據(jù)閘口 (4)和橫式冷卻滾筒(1)的外表面形狀等而斷續(xù)地形成(即，在閘口(4)與橫式冷卻滾筒 ⑴之間斷續(xù)地開口)的情況，此時(shí)，爐渣液積存部㈧內(nèi)的熔渣以不連續(xù)狀從開口(5)被 推出。


圖1是示意地表示本發(fā)明的熔渣冷卻處理裝置以及冷卻處理方法的一個(gè)實(shí)施方 式的主視圖。圖2是示意地表示本發(fā)明的熔渣冷卻處理裝置以及冷卻處理方法的另一實(shí)施方 式的主視圖。圖3是示意地表示本發(fā)明的熔渣冷卻處理裝置以及冷卻處理方法的另一實(shí)施方 式的主視圖。圖4是示意地表示本發(fā)明的熔渣冷卻處理裝置以及冷卻處理方法的另一實(shí)施方 式的主視圖。圖5是圖4所示的實(shí)施方式的俯視圖。圖6是表示圖4所示的實(shí)施方式的附設(shè)于冷卻滾筒的延展輥的作用的說(shuō)明圖。圖7是示意地表示本發(fā)明的熔渣冷卻處理裝置以及冷卻處理方法的另一實(shí)施方 式的俯視圖。圖8是示意地表示本發(fā)明的熔渣冷卻處理裝置以及冷卻處理方法的另一實(shí)施方 式的主視圖。圖9是示意地表示本發(fā)明的熔渣冷卻處理裝置以及冷卻處理方法的另一實(shí)施方 式的主視圖。圖10是示意地表示本發(fā)明的熔渣冷卻處理裝置以及冷卻處理方法的其他實(shí)施方 式的主視圖。圖11是示意地表示圖10所示的實(shí)施方式的局部的側(cè)視圖。圖12是示意地表示本發(fā)明的熔渣冷卻處理裝置以及冷卻處理方法的另一實(shí)施方 式的局部的主視圖。圖13是示意地表示圖12所示的實(shí)施方式的局部的側(cè)視圖。圖14是示意地表示本發(fā)明的熔渣冷卻處理裝置以及冷卻處理方法的另一實(shí)施方 式的局部的主視圖。圖15是示意地表示圖14所示的實(shí)施方式的局部的側(cè)視圖。
圖16是示意地表示本發(fā)明的熔渣冷卻處理裝置以及冷卻處理方法的另一實(shí)施方 式的局部的主視圖。圖17是示意地表示圖16所示的實(shí)施方式的局部的側(cè)視圖。圖18是示意地表示本發(fā)明的熔渣冷卻處理裝置以及冷卻處理方法的另一實(shí)施方 式的局部的主視圖。圖19是示意地表示圖18所示的實(shí)施方式的局部的側(cè)視圖。圖20是示意地表示本發(fā)明的熔渣冷卻處理裝置以及冷卻處理方法的另一實(shí)施方 式的主視圖。圖21是示意地表示本發(fā)明的熔渣冷卻處理裝置以及冷卻處理方法的其他實(shí)施方 式的主視圖。圖22是示意地表示本發(fā)明的熔渣冷卻處理裝置以及冷卻處理方法的其他實(shí)施方 式的主視圖。圖23是示意地表示本發(fā)明的熔渣冷卻處理裝置以及冷卻處理方法的其他實(shí)施方 式的主視圖。圖24是示意地表示本發(fā)明的熔渣冷卻處理裝置以及冷卻處理方法的其他實(shí)施方 式的主視圖。圖25是表示適用于圖4 圖6等所示的延展輥的內(nèi)部冷卻機(jī)構(gòu)的一個(gè)實(shí)施方式 的示意剖視圖。圖26是表示本發(fā)明裝置的冷卻滾筒的轉(zhuǎn)速與爐渣處理量的關(guān)系的圖表。圖中符號(hào)說(shuō)明1...橫式冷卻滾筒；2...導(dǎo)管；3、3x、3y、3z...延展輥；4...閘口 ；4a...閘體；
4x...冷卻滾筒；5...開口；6...流體供給單元；7...冷卻單元；8...輸送帶；9...渣斗； 10...氣體噴射單元；11...支承臂；13...粉碎裝置；14、1如、1413、14(3...冷卻用容器； 15...螺旋進(jìn)料機(jī)；16、16a...制冷劑供給單元；17...罩；18...排氣管；19...熱交換器； 29...氣體溫度計(jì)；21...控制裝置；22...供給裝置；30...制冷劑流路；31a、31b...輥 軸；40a、40b. · ·制冷劑通路；100. · ·滾筒面；101,102. · ·環(huán)狀槽；102. · ·凹部；110. · ·軸 承孔；200. · ·側(cè)壁；300. · ·外周面；301. · ·輥軸；400. · ·滾筒面；401,402,403. · ·環(huán)狀槽； 404...凹部。
具體實(shí)施例方式在本發(fā)明的熔渣冷卻處理裝置以及冷卻處理方法中，不限制作為冷卻處理對(duì)象的 爐渣的種類，例如可以將高爐爐渣、制鋼爐渣(例如轉(zhuǎn)爐脫碳爐渣、脫磷爐渣、脫硅爐渣、脫 硫爐渣、電爐爐渣、鑄造爐渣等)、熔融還原爐渣(例如由鐵礦石、Cr礦石、Ni礦石、Mn礦石 等熔融還原而產(chǎn)生的爐渣)、其他的從冶煉爐或精煉爐產(chǎn)生的爐渣、垃圾焚燒熔渣、廢棄物 氣體化熔渣等各種爐渣為對(duì)象。圖1是示意地表示本發(fā)明的熔渣冷卻處理裝置以及冷卻處理方法的一個(gè)實(shí)施方 式的主視圖。該熔渣冷卻處理裝置具備可旋轉(zhuǎn)的一個(gè)橫式冷卻滾筒1 (以下簡(jiǎn)稱為“冷卻滾筒 1”。對(duì)于其他實(shí)施方式也同樣)，其使熔渣附著在外周的滾筒面100上進(jìn)行冷卻；和向該冷卻滾筒1供給熔渣的導(dǎo)管2。在此，橫式冷卻滾筒的“橫式”是表示滾筒的旋轉(zhuǎn)軸是大致水 平的。上述導(dǎo)管2配置在冷卻滾筒的徑向的一側(cè)，從適當(dāng)?shù)母叨认蚶鋮s滾筒1的上部滾 筒面供給熔渣S。在該導(dǎo)管2的上游側(cè)從渣罐等供給熔渣S。導(dǎo)管2的形態(tài)是任意的，但是通過(guò)使用在冷卻滾筒寬度方向(滾筒軸向)上具有 充足的寬度的裝置，由此可以使熔渣在滾筒寬度方向上擴(kuò)散，從而能夠在滾筒面100均勻 地冷卻熔渣。冷卻滾筒1被驅(qū)動(dòng)裝置(未圖示)旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)，以使其上部滾筒面向與導(dǎo)管相反的 方向旋轉(zhuǎn)。從導(dǎo)管2供給的熔渣S附著在滾筒面100上被冷卻后，隨著冷卻滾筒1的旋轉(zhuǎn) 而從滾筒面100剝離，并向冷卻滾筒徑向的另一側(cè)排出。另外，冷卻滾筒1優(yōu)選為，能夠根據(jù)操作條件控制轉(zhuǎn)速。在上述冷卻滾筒1的內(nèi)部設(shè)置有具有供制冷劑流通用的流路的內(nèi)部冷卻機(jī)構(gòu)(未 圖示)，在滾筒軸的各端部分別設(shè)置有對(duì)該內(nèi)部冷卻機(jī)構(gòu)進(jìn)行供給排出的制冷劑供給部和 制冷劑排出部。另外，制冷劑一般使用水(冷卻水)，但也可以使用其他流體(液體或氣 體)。在冷卻滾筒徑向的另一側(cè)配置有輸送帶8，該輸送帶8用于接受并輸送被冷卻而 從滾筒面100剝離下來(lái)的爐渣Sx。附著在冷卻滾筒1的表面而被冷卻的爐渣在滾筒面100 開始轉(zhuǎn)動(dòng)到滾筒下方側(cè)的旋轉(zhuǎn)位置時(shí)，因自重而從滾筒面100剝離，因此本實(shí)施方式的輸 送帶8配置在能夠接受這樣剝離的爐渣Sx的高度的位置。另外，也可以設(shè)置將從滾筒面 100剝離的爐渣Sx向輸送帶8引導(dǎo)的引導(dǎo)部件。在輸送帶8的輸送目的地設(shè)置有渣斗9，用于接受爐渣Sx并通過(guò)用制冷劑冷卻該 爐渣Sx來(lái)進(jìn)行熱回收。另外，也可以不設(shè)置輸送帶8而在冷卻滾筒1與渣斗9之間設(shè)置滑槽，從而使從冷 卻滾筒1剝離下來(lái)的爐渣Sx經(jīng)由該滑槽裝入渣斗9。此外，本實(shí)施方式的冷卻滾筒1是表面平滑的圓筒體，但不一定限定于此，也可以 具有槽等凹凸。在使用了以上那樣的冷卻處理裝置的熔渣的冷卻處理中，從導(dǎo)管2流下的熔渣S 被供給到冷卻滾筒1的滾筒面100上，該熔渣S以呈板狀附著到滾筒面100上的狀態(tài)被冷 卻到適度的凝固狀態(tài)(例如，半凝固狀態(tài)或者僅一面或兩面的表層凝固的狀態(tài))之后，在規(guī) 定的滾筒轉(zhuǎn)動(dòng)位置因自重而從冷卻滾筒面自然剝離，該剝離下來(lái)的爐渣Sx保持原狀地被 輸送帶8接受，并由該輸送帶8輸送并被裝入渣斗9。另外，輸送帶8的輸送速度與冷卻滾 筒1的圓周速度大致一致。在如上所述的熔渣S的冷卻處理中，從一個(gè)冷卻滾筒1的滾筒面100剝離下來(lái)的 冷卻處理后的爐渣Sx向一個(gè)方向排出，因此使冷卻處理后爐渣的處理、后處理等能夠容易 地進(jìn)行。因此在從冷卻處理后的爐渣Sx進(jìn)行顯熱回收時(shí)，能夠用一個(gè)熱回收設(shè)備有效地進(jìn) 行熱回收。此外，由于熔渣S產(chǎn)生的巨大的落下載荷不會(huì)施加于冷卻滾筒1，因此不會(huì)磨損 冷卻滾筒1并能夠大量處理熔渣S。制冷劑被供給到渣斗9內(nèi)進(jìn)行爐渣Sx的冷卻。另外，從冷卻滾筒1剝離下來(lái)的爐 渣Sx的冷卻也可以在其他單元或場(chǎng)所進(jìn)行。經(jīng)冷卻的爐渣Sx被送到用于制作爐渣制品的粉碎處理和/或磨碎處理的工序，進(jìn)一步根據(jù)需要實(shí)施篩除等篩選。通常，剛通過(guò)冷卻滾筒1完成了冷卻后的爐渣Sx為上述那樣的適度的凝固狀態(tài)但 還不具有可塑性，因此從冷卻滾筒面剝離并被輸送帶8接受的爐渣Sx是板狀的連續(xù)體。但 是，有時(shí)會(huì)因爐渣Sx的厚度和凝固的程度不同，使得板狀爐渣的連續(xù)體在從冷卻滾筒面剝 離而被輸送帶8接受的期間破碎，但也沒有特別的問(wèn)題。另外，在將爐渣Sx從輸送帶8交付給渣斗等時(shí)，也可以根據(jù)需要用適當(dāng)?shù)膯卧獙?duì) 爐渣Sx進(jìn)行粗粉碎。圖2是示意地表示本發(fā)明的熔渣冷卻處理裝置以及冷卻處理方法的另一實(shí)施方 式的主視圖。在該實(shí)施方式中，將導(dǎo)管2設(shè)置為使其前端部與冷卻滾筒1的滾筒面100接觸或 者接近，熔渣S從導(dǎo)管2的前端部被直接供給到滾筒面100，并附著到滾筒面100上。導(dǎo)管2的前端部也可以與滾筒面100接觸，還可以形成較小的間隙地與滾筒面100 接近。在后者的情況下，考慮熱膨脹等而優(yōu)選具有不使熔渣S泄漏的程度的間隙來(lái)接近滾 筒面100，但為了可靠地防止熔渣S的泄漏，優(yōu)選為，從設(shè)置在導(dǎo)管2下方的氣體噴射單元 10對(duì)該間隙部分噴射清潔氣體。對(duì)于該導(dǎo)管前端部與滾筒面100的間隙，雖與熔渣的粘性也有關(guān)，但在高溫下實(shí) 施爐渣處理時(shí)優(yōu)選最寬是5mm以下，更優(yōu)選為3mm以下，進(jìn)一步優(yōu)選為Imm以下。間隙越 窄越可以降低清潔氣體的量。沒有清潔氣體而能夠抑制熔渣泄漏的間隙的界限，很大程 度上依存于熔渣的性狀(粘性)，但是只要是間隙為Imm至其以下的幾乎接觸的狀態(tài)，則 大部分的情況下即使沒有清潔氣體也能夠抑制熔渣的泄漏。間隙越窄則由導(dǎo)管前端部的 接觸導(dǎo)致的滾筒面的磨耗和磨損也愈加嚴(yán)重，因此對(duì)于與滾筒面接觸的可能性高的導(dǎo)管 前端部，優(yōu)選由滑動(dòng)性能優(yōu)良的碳質(zhì)或氮化硼等其他材料構(gòu)成。在此，間隙的值是實(shí)際操 作時(shí)(高溫狀態(tài))的值，在常溫下設(shè)置裝置時(shí)，如上所述必須考慮冷卻滾筒的熱膨脹。以 下，表示熱膨脹的一個(gè)例子。在鋼性的直徑1.6πιΦ的冷卻滾筒的情況下，鋼的熱膨脹率 是15X 10_6，在滾筒材料平均溫度是200°C的情況下，因熱膨脹而沿徑向延伸的長(zhǎng)度為半徑 800mm X 200 0C X 15 X 10_6 = 2. 4mm。另外，本實(shí)施方式的其他構(gòu)成與圖1的實(shí)施方式相同，因此省略詳細(xì)的說(shuō)明。在使用以上那樣的冷卻處理裝置的熔渣冷卻處理中，由于熔渣S的落下載荷幾乎 不會(huì)施加到冷卻滾筒1上，因此能夠進(jìn)一步減少冷卻滾筒1的磨損。圖3是示意地表示本發(fā)明的熔渣冷卻處理裝置以及冷卻處理方法的另一實(shí)施方 式的主視圖。在該實(shí)施方式中，將導(dǎo)管2設(shè)置成其前端部與冷卻滾筒1的滾筒面100接觸或接 近，并且由導(dǎo)管2的前端部分和滾筒面100形成爐渣液存積部A，隨著冷卻滾筒1的旋轉(zhuǎn)，爐 渣液存積部A內(nèi)的熔渣S附著在滾筒面100上而被帶出。為了形成爐渣液存積部A，導(dǎo)管2 的前端部分具有向上側(cè)(水平狀)折彎乃至彎曲的承接盤狀，并且導(dǎo)管2的前端部與下部 滾筒面接觸或接近。另外，形成爐渣液存積部A的導(dǎo)管的前端部分的側(cè)壁200具有規(guī)定的高度來(lái)保持 熔渣S。此外，本實(shí)施方式的另一構(gòu)成與圖1的實(shí)施方式相同，因此省略詳細(xì)的說(shuō)明。
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在使用以上那樣的冷卻處理裝置的熔渣冷卻處理中，被供給到導(dǎo)管2的熔渣S流 入爐渣液存積部A，并在此停留適當(dāng)?shù)臅r(shí)間而冷卻后，附著在冷卻滾筒1的滾筒面100上被 帶出，然后與圖1以及圖2的實(shí)施方式同樣，在附著于滾筒面100的狀態(tài)下冷卻到適度的凝 固狀態(tài)(例如半凝固狀態(tài)或者僅一面或兩面的表層凝固的狀態(tài))之后，在規(guī)定的滾筒旋轉(zhuǎn) 位置因自重而從冷卻滾筒面自然剝離。在該實(shí)施方式中，通過(guò)使熔渣S在爐渣液存積部A 停留足夠的時(shí)間來(lái)促進(jìn)冷卻，因此易于獲得較厚的爐渣Sx。圖4 圖6是示意地表示本發(fā)明的熔渣冷卻處理裝置以及冷卻處理方法的另一實(shí) 施方式的圖，圖4是主視圖、圖5是俯視圖、圖6是表示附設(shè)于滾筒的延展輥的作用的說(shuō)明 圖。該實(shí)施方式的冷卻處理裝置具有延展輥3，該延展輥3用于對(duì)附著于冷卻滾筒1的 滾筒面100上的熔渣S進(jìn)行按壓延伸使其沿滾筒寬度方向延展，特別適于粘度高的爐渣堿 度即質(zhì)量比％ CaO/% SiO2(以下簡(jiǎn)稱“堿度”)為2以上的熔渣的冷卻處理。作為堿度彡2 的爐渣，可以列舉出例如普通鋼和不銹鋼的轉(zhuǎn)爐脫碳精煉爐渣、脫磷爐渣、電爐爐渣等制 鋼爐渣、廢棄物氣化熔渣、垃圾焚燒灰熔渣等。在冷卻滾筒1的上部，與冷卻滾筒1平行地設(shè)置有作為爐渣延展單元的延展輥3。 該延展輥3對(duì)附著于冷卻滾筒1的滾筒面100 (上部外周面)上的熔渣S進(jìn)行按壓延伸使 其沿滾筒寬度方向延展，因此在其外周面300與冷卻滾筒1的滾筒面100之間形成規(guī)定的 間隔t，該延展輥3可自由旋轉(zhuǎn)地被支承臂11支承。在本實(shí)施方式中，在支承臂11的前端 (下端)形成有上下方向較長(zhǎng)的長(zhǎng)圓形的軸承孔110，延展輥3的輥軸301可上下滑動(dòng)地支 承在該軸承孔110中。因此，本實(shí)施方式的延展輥3是非驅(qū)動(dòng)的部件，在其自重的作用下將 附著在冷卻滾筒1的上部滾筒面上的熔渣S按壓延伸成間隔t的厚度。如本實(shí)施方式那樣，使延展輥3以可上下滑動(dòng)地方式支承于支承臂11，由此即使 在附著于冷卻滾筒面的熔渣中包含塊狀物，也可以因延展輥3能夠向上方避讓而使塊狀物 通過(guò)。另外，延展輥3也可以構(gòu)成為以與冷卻滾筒面之間具有規(guī)定的間隔t的方式，可 自由旋轉(zhuǎn)地固定地支承于支承臂11。此時(shí)，優(yōu)選延展輥3在上下方向上可進(jìn)行位置調(diào)整，并 能夠調(diào)整間隔t。另外，也可以通過(guò)彈簧將可自由旋轉(zhuǎn)地保持延展輥3的輥軸承支承在支承 臂11等上，通過(guò)該彈簧獲得適度的下壓力，并且在夾入異物時(shí)延展輥3能夠退避。此外，延 展輥3也可以作為驅(qū)動(dòng)輥。由于延展輥3是將附著在冷卻滾筒面上的熔渣S按壓延伸而使其延展用的部件， 因此其外徑比冷卻滾筒1的外徑足夠小即可，但是當(dāng)輥的長(zhǎng)度變長(zhǎng)時(shí)會(huì)由于爐渣的熱和自 重而變形，使得與冷卻滾筒面之間的間隔t在滾筒寬度方向上變得不均勻，因此優(yōu)選根據(jù) 輥的長(zhǎng)度和輥的剛性來(lái)選擇外徑。此外，對(duì)于延展輥3，從熔渣的冷卻效率以及延展輥的耐久性的觀點(diǎn)來(lái)看，優(yōu)選具 有與上述冷卻滾筒1同樣的內(nèi)部冷卻機(jī)構(gòu)。此外，延展輥3設(shè)在冷卻滾筒周向的多個(gè)位置，通過(guò)這些多個(gè)延展輥3能夠?qū)⒏街?于滾筒面的爐渣按壓延伸成多階。另外，本實(shí)施方式的另一構(gòu)成與圖3的實(shí)施方式相同，因此省略詳細(xì)的說(shuō)明。此 外，本實(shí)施方式那樣的延展輥3也可以附設(shè)于圖1和圖2所示的冷卻處理裝置。
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在用上述的冷卻處理裝置對(duì)粘性高的熔渣進(jìn)行冷卻處理時(shí)，從爐渣液存積部A被 冷卻滾筒1帶出并附著在該滾筒面100上的粘性高的熔渣S,不易向滾筒寬度方向(滾筒軸 向)擴(kuò)展，因此會(huì)成為在滾筒寬度方向上不均勻地附著于滾筒面100的狀態(tài)(在冷卻滾筒 面上局部附著的狀態(tài))。在這樣的狀態(tài)下，熔渣S的冷卻效率(=單位時(shí)間的爐渣散熱量/ 爐渣單位體積)非常差，并且爐渣從冷卻滾筒1剝離時(shí)凝固狀態(tài)會(huì)變得不均勻從而使品質(zhì) 不穩(wěn)定。在本實(shí)施方式中，由于這樣不均勻地附著在滾筒面100上的熔渣S被延展輥3按 壓延伸，因而沿滾筒寬度方向延展。由此，能夠提高熔渣S的冷卻效率并且提高熔渣S的冷 卻速度。與圖1 圖3的實(shí)施方式同樣，熔渣S在附著于冷卻滾筒面上的狀態(tài)下被冷卻到 適度的凝固狀態(tài)(例如半凝固狀態(tài)或者僅表層凝固的狀態(tài))之后，在規(guī)定的滾筒旋轉(zhuǎn)位置 因自重而從冷卻滾筒面上自然剝離。這樣，熔渣S沿滾筒寬度方向被延展輥3延展的結(jié)果，使得熔渣S的厚度變薄從而 提高爐渣的冷卻效率、提高生產(chǎn)率，并且也提高了熔渣S的冷卻速度因此能夠獲得難以粉 化的爐渣凝固體。此外，能夠使?fàn)t渣的凝固狀態(tài)均勻化，從而獲得均勻的品質(zhì)的爐渣凝固 體。圖7是示意地表示本發(fā)明的熔渣冷卻處理裝置以及冷卻處理方法的另一實(shí)施方 式的俯視圖。該實(shí)施方式的冷卻處理裝置也具有作為爐渣延展單元的延展輥3。在該實(shí)施方式中，對(duì)冷卻滾筒1配置多個(gè)延展輥3x 3z。具體而言，在冷卻滾筒 旋轉(zhuǎn)方向的上游側(cè)位置的滾筒寬度方向中央部配置有延展輥3x，并且在冷卻滾筒旋轉(zhuǎn)方向 的下游側(cè)位置的滾筒寬度方向兩側(cè)部分配置有延展輥3y、3z。延展輥3y、3z在滾筒寬度方 向上的按壓延伸范圍與延展輥3x的滾筒寬度方向的按壓延伸范圍部分重疊。通過(guò)這樣在 冷卻滾筒旋轉(zhuǎn)方向的上游側(cè)和下游側(cè)配置延展輥3x 3z，能夠使冷卻滾筒面上的熔漁S臺(tái) 階狀地依次延展。如本實(shí)施方式那樣，較短的延展輥3x 3z在長(zhǎng)度方向上的變形較小，因 此有利于使冷卻滾筒寬度方向上的按壓延伸厚度均勻。另外，本實(shí)施方式的另一構(gòu)成與圖4 圖6的實(shí)施方式同樣，因此省略詳細(xì)的說(shuō) 明。圖8是示意地表示本發(fā)明的熔渣冷卻處理裝置以及冷卻處理方法的另一實(shí)施方 式的主視圖。該實(shí)施方式將導(dǎo)管2設(shè)置成其前端部與冷卻滾筒1的滾筒面100接觸或接近，并 且在冷卻滾筒1的上方設(shè)置閘口 4，由該閘口 4、滾筒面100以及導(dǎo)管2的前端部分形成爐 渣液存積部A，在閘口 4與冷卻滾筒1之間形成推出爐渣液存積部A內(nèi)的熔渣的開口 5。本實(shí)施方式的目的在于獲得厚度為5mm以上、優(yōu)選為20mm以上的爐渣凝固體，因 此期望開口 5的寬度(厚度)為5mm以上、優(yōu)選為20mm以上。此外優(yōu)選為，能夠調(diào)整閘口 4的上下方向位置，由此能夠改變開口 5的寬度(厚度)。上述閘口 4在本實(shí)施方式中由固定式的閘體4a(壁體)構(gòu)成，并利用適當(dāng)?shù)闹С?部件支承于裝置主體(基體)。也可以在閘體4a的內(nèi)部設(shè)置具有使制冷劑流通用的流路的 內(nèi)部冷卻機(jī)構(gòu)(未圖示)，此時(shí)，對(duì)內(nèi)部冷卻機(jī)構(gòu)分別設(shè)置制冷劑供給部和制冷劑排出部。 另外，制冷劑一般使用水(冷卻水)，但是也可以使用其他的流體(液體或氣體)。另外，本實(shí)施方式的另一構(gòu)成與圖3的實(shí)施方式同樣，因此省略詳細(xì)的說(shuō)明。在使用以上的冷卻處理裝置的熔渣冷卻處理中，被供給到導(dǎo)管2的熔渣S流入爐渣液存積部A，并在此停留適當(dāng)?shù)臅r(shí)間而冷卻后，從冷卻滾筒1與閘口 4(閘體4a)之間的開 口 5邊冷卻邊被推出。被推出的熔渣S在附著于冷卻滾筒面上的狀態(tài)下被冷卻到適度的凝 固狀態(tài)(例如，半凝固狀態(tài)或者僅一面或兩面的表層凝固的狀態(tài))之后，與圖1 圖3的實(shí) 施方式同樣，在規(guī)定的滾筒旋轉(zhuǎn)位置因自重而從冷卻滾筒面自然剝離。在這樣的熔渣冷卻處理中，通過(guò)使熔渣S在爐渣液存積部A停留足夠的時(shí)間來(lái)促 進(jìn)冷卻，并在從開口 5推出時(shí)被冷卻滾筒1進(jìn)一步冷卻，因此即使開口 5的寬度(厚度)足 夠大并推出較厚的爐渣Sx，也能夠適當(dāng)?shù)乩鋮s熔渣S。因此能夠從開口 5推出被適當(dāng)?shù)乩?卻過(guò)的厚度為5mm以上的較厚的板狀的爐渣Sx。根據(jù)本實(shí)施方式，能夠容易地制造厚度為 20 30mm左右的較厚的爐渣凝固體。另夕卜，在圖8的實(shí)施方式中，在閘體4a不具有特別的內(nèi)部冷卻機(jī)構(gòu)的情況下，從開 口 5被推出的爐渣Sx，通常與冷卻滾筒1接觸的一側(cè)的下表面以及兩側(cè)端面凝固，而上表面 側(cè)是熔融或者半熔融狀態(tài)，但是只要被推出的爐渣Sx是這種程度的凝固狀態(tài)就沒有問(wèn)題。圖9是示意地表示本發(fā)明的熔渣冷卻處理裝置以及冷卻處理方法的另一實(shí)施方 式的主視圖。該實(shí)施方式的冷卻處理裝置在冷卻滾筒1的上部也具有閘口 4。在該實(shí)施方式中，設(shè)置在冷卻滾筒1上部的閘口 4由冷卻滾筒4x構(gòu)成，該冷卻滾 筒4x具有使下部滾筒面向與爐渣液存積部A相反方向旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)方向。與冷卻滾筒1同樣，在上述冷卻滾筒4x的內(nèi)部設(shè)置有具有使制冷劑流通用的流路 的內(nèi)部冷卻機(jī)構(gòu)(未圖示)，在滾筒軸的各端部分別設(shè)置對(duì)該內(nèi)部冷卻機(jī)構(gòu)供給、排出制冷 劑的制冷劑供給部和制冷劑排出部。另外，制冷劑一般使用水(冷卻水)，但也可以使用其 他的流體(液體或氣體)。與圖8的實(shí)施方式同樣，開口 5的寬度(厚度)為5mm以上，優(yōu)選為20mm以上。此 外優(yōu)選為，能夠調(diào)整冷卻滾筒4x的上下方向位置，由此可改變開口 5的寬度(厚度)。另外，與冷卻滾筒1同樣，冷卻滾筒4x也通過(guò)驅(qū)動(dòng)裝置(未圖示)向上述的旋轉(zhuǎn) 方向旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)。另外，優(yōu)選為，冷卻滾筒1、冷卻滾筒4x都可以根據(jù)操作條件來(lái)控制轉(zhuǎn)速。 另外，冷卻滾筒4x也不必位于冷卻滾筒1的正上方而是可以如本實(shí)施方式那樣在水平方向 上錯(cuò)開位置。另外，本實(shí)施方式的另一構(gòu)成與圖3的實(shí)施方式同樣，因此省略詳細(xì)的說(shuō)明。在使用以上的冷卻處理裝置的熔渣冷卻處理中，熔渣S在爐渣液存積部A內(nèi)滯留 適當(dāng)?shù)臅r(shí)間而冷卻后，以在冷卻滾筒1與冷卻滾筒4x之間被按壓延伸的方式從開口 5邊冷 卻邊被推出。此時(shí)由于熔渣受到以下的冷卻作用，S卩⑴通過(guò)在爐渣液存積部A內(nèi)滯留足 夠的時(shí)間而冷卻、進(jìn)而(ii)在開口 5的入側(cè)部與冷卻滾筒1和冷卻滾筒4x接觸較長(zhǎng)時(shí)間 后，以在開口 5內(nèi)被冷卻滾筒1和冷卻滾筒4x從兩側(cè)按壓延伸的方式被冷卻，從而能夠更 有效地促進(jìn)熔渣S的冷卻，能夠更穩(wěn)定地獲得較厚的爐渣凝固體。另外，對(duì)于本實(shí)施方式的冷卻滾筒1和冷卻滾筒4x，圖8的實(shí)施方式的冷卻滾筒1 是表面平滑的圓筒體，但并不限定于此，還可以具有槽等凹凸。當(dāng)在滾筒面100上具有凹凸 時(shí)，則與熔渣的接觸面積增大，從而能夠促進(jìn)爐渣的冷卻。此外，還具有使凝固了的爐渣的 粉碎、磨碎變得容易的優(yōu)點(diǎn)。進(jìn)而，對(duì)于通過(guò)制冷劑的熱回收，由于比表面積大因此能夠提 高熱交換效率。另外，也可以利用形成于冷卻滾筒1的滾筒面100上的環(huán)狀槽等的凹凸，在冷卻滾筒1與冷卻滾筒4x的滾筒面間形成孔形狀的開口 5，并利用該孔形狀將爐渣推出。因此，從 冷卻滾筒1與冷卻滾筒4x之間的開口 5被推出的爐渣Sx的形狀，除了板狀之外也可以是 線狀和柱狀等。另外，根據(jù)冷卻滾筒1和冷卻滾筒4x的滾筒面的凹凸形狀，有時(shí)會(huì)斷續(xù)地 形成開口 5而使得爐渣Sx的推出變得不連續(xù)，在這種情況下則爐渣Sx實(shí)質(zhì)上呈塊形狀從 開口 5被推出。在圖8和圖9的實(shí)施方式中，從開口 5推出的爐渣Sx的厚度被定義為在圖8所示 的冷卻滾筒徑向上爐渣的最大厚度t。并且在所推出的爐渣Sx的形狀為板狀以外的形狀 時(shí)，期望上述定義的爐渣Sx的厚度為5mm以上，優(yōu)選為20mm以上。在圖8和圖9的實(shí)施方式中，從開口 5推出的較厚的爐渣Sx，通常僅一面或兩面的 表層凝固，而內(nèi)部處于熔融或半熔融狀態(tài)。并且，由于剛從開口 5推出的凝固表層部被冷卻 滾筒急速冷卻，因而變?yōu)椴Ａз|(zhì)或接近玻璃質(zhì)的組織，但是此后會(huì)因內(nèi)部未凝固爐渣的熱 而再次變熱從而改變成結(jié)晶質(zhì)。因此，在上述實(shí)施方式中，能夠獲得玻璃質(zhì)少的較厚的爐渣 凝固體。圖10和圖11、圖12和圖13、圖14和圖15、圖16和圖17、圖18和圖19所示的
各實(shí)施方式，是將爐渣Sx從冷卻滾筒1與冷卻滾筒4x之間的開口 5以板狀以外的形狀推 出。具體而言，在冷卻滾筒1和/或冷卻滾筒4x的滾筒面(外周面)上形成下述(1)和/ 或⑵的形狀(1)滾筒周向的環(huán)狀槽；(2)在滾筒周向上間隔設(shè)置的凹部。通過(guò)使冷卻滾筒4x的滾筒面400與冷卻滾筒1的滾筒面100抵接，從而利用上述 (1)和/或(2)形成孔形狀的開口 5，并從該孔形狀的開口 5推出爐渣Sx。在圖10和圖11的實(shí)施方式中，圖10是示意地表示冷卻處理裝置以及冷卻處理方 法的局部的主視圖、圖11是側(cè)視圖。在該實(shí)施方式中，在冷卻滾筒4x的滾筒面400(外周 面)上沿滾筒長(zhǎng)度方向間隔地形成多個(gè)環(huán)狀槽401，通過(guò)使冷卻滾筒4x的滾筒面400與冷 卻滾筒1的滾筒面100抵接，從而由上述環(huán)狀槽401形成孔形狀的開口 5。本實(shí)施方式的另一構(gòu)成與圖3、圖9的實(shí)施方式同樣，因此省略詳細(xì)的說(shuō)明。在本實(shí)施方式中，從由環(huán)狀槽401形成的多個(gè)孔形狀的開口 5推出柱狀的爐渣Sx。另外，也可以不在冷卻滾筒4x的滾筒面400上，而是在冷卻滾筒1的滾筒面100 上沿滾筒長(zhǎng)度方向間隔地形成多個(gè)環(huán)狀槽，并由該環(huán)狀槽形成孔形狀的開口 5。在圖12和圖13的實(shí)施方式中，圖12是示意地表示冷卻處理裝置以及冷卻處理方 法的局部的主視圖、圖13是側(cè)視圖。在該實(shí)施方式中，在冷卻滾筒1的滾筒面100和冷卻 滾筒4x的滾筒面400上分別沿滾筒長(zhǎng)度方向間隔地形成多個(gè)環(huán)狀槽101和環(huán)狀槽401，通 過(guò)使冷卻滾筒4x的滾筒面400與冷卻滾筒1的滾筒面100抵接，使對(duì)置的上述環(huán)狀槽101 和環(huán)狀槽401接合起來(lái)而形成孔形狀的開口 5。另外，導(dǎo)管2的前端部構(gòu)成為與冷卻滾筒1 的軸向的凹凸形狀(多個(gè)環(huán)狀槽101形成的凹凸形狀)相互咬合的形狀，以使導(dǎo)管2的前 端部與冷卻滾筒1之間不產(chǎn)生間隙、或者盡量減小間隙。在本實(shí)施方式中是從環(huán)狀槽101和環(huán)狀槽401接合起來(lái)所形成的多個(gè)孔形狀的開 口 5推出柱狀的爐渣Sx。本實(shí)施方式的另一構(gòu)成與圖3、圖9的實(shí)施方式同樣，因此省略詳細(xì)的說(shuō)明。
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在圖14和圖15的實(shí)施方式中，圖14是示意地表示冷卻處理裝置以及冷卻處理方 法的局部的主視圖、圖15是側(cè)視圖。在該實(shí)施方式中是在冷卻滾筒4x的滾筒面400上沿 滾筒長(zhǎng)度方向間隔地形成多個(gè)環(huán)狀槽402，并且將上述環(huán)狀槽402的底面構(gòu)成為在滾筒周 向上為凹凸?fàn)?齒輪狀)，通過(guò)使冷卻滾筒4x的滾筒面400與冷卻滾筒1的滾筒面100抵 接，從而利用環(huán)狀槽402形成孔形狀的開口 5。在該實(shí)施方式中是利用環(huán)狀槽402底面的凹 部使開口 5斷續(xù)地變大。在本實(shí)施方式中是將爐渣Sx從由環(huán)狀槽402所形成的多個(gè)孔形狀的開口 5推出。 通過(guò)環(huán)狀槽402底面的凹部使開口 5斷續(xù)地變大，因此該爐渣Sx以塊狀部b呈多個(gè)珠狀相 連的形狀被推出。這種形狀的爐渣Sx從冷卻滾筒1剝離后，因自重而分離為塊狀、或者借 助較小的外力就能夠簡(jiǎn)單地分離成塊狀。本實(shí)施方式的另一構(gòu)造與圖3、圖9的實(shí)施方式同樣，因此省略詳細(xì)的說(shuō)明。另外，在圖15中省略了形成于環(huán)狀槽402底面的凹凸，但是用虛線表示出底面的 凸部位置。此外，也可以代替圖14和圖15的實(shí)施方式的環(huán)狀槽402，而在滾筒周向上間隔地 形成槽狀或者孔狀的凹部，在這種情況下，由該凹部斷續(xù)地形成開口 5，并從該開口 5推出 塊狀的爐渣Sx。進(jìn)而，也可以不在冷卻滾筒4x的滾筒面400上，而是在冷卻滾筒1的滾筒面100 上沿滾筒長(zhǎng)度方向間隔地形成多個(gè)環(huán)狀槽(或如上述那樣的在滾筒周向上間隔地形成的 槽狀或者孔狀的凹部)，并由該環(huán)狀槽等形成孔形狀的開口 5。在圖16和圖17的實(shí)施方式中，圖16是示意地表示冷卻處理裝置以及冷卻處理方 法的局部的主視圖、圖17是側(cè)視圖。在該實(shí)施方式中，在冷卻滾筒1的滾筒面100與冷卻 滾筒4x的滾筒面400上分別沿滾筒長(zhǎng)度方向間隔地形成多個(gè)環(huán)狀槽102和環(huán)狀槽403，并 且將這些環(huán)狀槽102和環(huán)狀槽403的底面在滾筒周向上構(gòu)成為凹凸?fàn)?齒輪狀)，通過(guò)使冷 卻滾筒4x的滾筒面400與冷卻滾筒1的滾筒面100抵接，由此使對(duì)置的上述環(huán)狀槽102與 環(huán)狀槽403接合起來(lái)形成孔形狀的開口 5。在該實(shí)施方式中是通過(guò)使環(huán)狀槽102與環(huán)狀槽 403各底面的凹部彼此接合起來(lái)，從而使開口 5斷續(xù)地變大。另外，導(dǎo)管2的前端部構(gòu)成為與冷卻滾筒1軸向的凹凸形狀(由多個(gè)環(huán)狀槽102形 成的凹凸形狀)相互咬合的形狀，以便與冷卻滾筒1之間不產(chǎn)生間隙、或者盡量減小間隙。本實(shí)施方式的另一構(gòu)成與圖3、圖9的實(shí)施方式同樣，因此省略詳細(xì)的說(shuō)明。在本實(shí)施方式中是將爐渣Sx從環(huán)狀槽102與環(huán)狀槽403接合起來(lái)所形成的多個(gè) 孔形狀的開口 5推出。通過(guò)使環(huán)狀槽102與環(huán)狀槽403各底面的凹部彼此接合起來(lái)使開口 5斷續(xù)地變大，因此該爐渣Sx以塊狀部b呈多個(gè)珠狀相連的形狀被推出。這種形狀的爐渣 Sx從冷卻滾筒1剝離后，因自重而分離成塊狀、或者借助較小的外力就能夠簡(jiǎn)單地分離成 塊狀。另外，在圖16和圖17中省略了形成于環(huán)狀槽102和環(huán)狀槽403底面的凹凸，但用 虛線表示出底面的凸部位置。此外，也可以代替本實(shí)施方式的環(huán)狀槽102和環(huán)狀槽403，而在滾筒周向上間隔地 形成槽狀或者孔狀的凹部，在這種情況下，由該凹部斷續(xù)地形成開口 5，并從該開口 5推出 塊狀的爐渣Sx。
在圖18和圖19的實(shí)施方式中，圖18是示意地表示冷卻處理裝置以及冷卻處理方 法的局部的主視圖、圖19是側(cè)視圖。在該實(shí)施方式中是在冷卻滾筒1的滾筒面100與冷卻 滾筒4x的滾筒面400上分別形成多個(gè)截面為弧狀(半球狀)的凹部103和凹部404，通過(guò) 使冷卻滾筒4x的滾筒面400與冷卻滾筒1的滾筒面100抵接，由此使對(duì)置的上述凹部103 和凹部404接合起來(lái)斷續(xù)地形成孔形狀的開口 5。本實(shí)施方式的另一構(gòu)成與圖3、圖9的實(shí)施方式同樣，因此省略詳細(xì)的說(shuō)明。在本實(shí)施方式中，經(jīng)過(guò)凹部103與凹部404接合起來(lái)斷續(xù)地形成的多個(gè)開口 5而 推出塊狀的爐渣Sx。另外，也可以將冷卻滾筒1和冷卻滾筒4x中的任一個(gè)冷卻滾筒的滾筒面平滑地構(gòu) 成，而僅在另一冷卻滾筒的滾筒面上形成凹部(凹部103或凹部404)。通過(guò)以上所述的圖10 圖19的各實(shí)施方式獲得的爐渣Sx是下述(a)、(b)、(c) 中的任意一種，即(a)通過(guò)簡(jiǎn)單的粉碎單元等能夠容易地將剛從開口 5推出的爐渣Sx加 工成塊狀爐渣；(b)從開口 5被推出后，因自重而分離成塊狀、或者借助較小的外力就能夠 簡(jiǎn)單地分離成塊狀；(c)從開口 5以塊狀推出，由此極易使?fàn)t渣塊狀化。因此，在利用制冷 劑進(jìn)行熱回收的過(guò)程中，由于爐渣的比表面積大因此能夠提高熱交換效率從而有效地進(jìn)行 熱回收。此外，還具有無(wú)需或者減少在后續(xù)工序中進(jìn)行爐渣粉碎、磨碎處理的麻煩的優(yōu)點(diǎn)。作為將剛從開口 5推出后的爐渣Sx加工成塊狀爐渣的方法，也可以用壓碎機(jī)等粉 碎裝置進(jìn)行粉碎，還可以用剪切裝置進(jìn)行剪切。在本發(fā)明的冷卻處理裝置中，熔渣S呈層狀附著在旋轉(zhuǎn)的冷卻滾筒1的滾筒面100 上，在該狀態(tài)下優(yōu)選在冷卻滾筒1旋轉(zhuǎn)適當(dāng)?shù)男D(zhuǎn)角度期間進(jìn)行必要的冷卻。此外，為了使熔渣S接觸冷卻滾筒1并冷卻到至少在表面形成凝固層的程度，因此 冷卻滾筒1的轉(zhuǎn)速優(yōu)選為2 20rpm左右，更優(yōu)選為2 IOrpm左右。在這種情況下，冷卻 滾筒1的滾筒面的圓周速度因冷卻滾筒1的直徑而不同，例如優(yōu)選為0. 1 2m/sec，更優(yōu) 選為0. 1 lm/sec左右。當(dāng)冷卻滾筒1的轉(zhuǎn)速超過(guò)上述范圍時(shí)，則熔渣難以接觸、附著于 滾筒面100。但是，當(dāng)滾筒面100的圓周速度超過(guò)5m/sec時(shí)，則在從滾筒受到的力的作用 下，在為高爐爐渣等熔渣的情況下，會(huì)被弄碎而細(xì)顆?；虺蔀槔w維狀，因此對(duì)于爐渣制品 品質(zhì)而言不是優(yōu)選的。另一方面，在冷卻滾筒1的轉(zhuǎn)速不到上述范圍時(shí)，則處理量變少，因 此不適于爐渣的大量處理。特別是在如高爐爐渣等那樣的在驟冷操作下易于非晶質(zhì)化的爐 渣的情況下，在凝固層厚度增厚而半凝固部分消失乃至幾乎不存在的狀態(tài)下結(jié)束輥冷卻處 理，因此輥經(jīng)過(guò)后幾乎不產(chǎn)生回?zé)?。因此，無(wú)法消除在與輥接觸的表層上出現(xiàn)的非晶質(zhì)層， 從而降低吸濕性或成為表層的非晶質(zhì)相的特征的尖銳棱角的狀態(tài)，因此對(duì)于爐渣制品品質(zhì) 而言不是優(yōu)選的。進(jìn)而，在要用延展輥等對(duì)半凝固層的非凝固狀態(tài)的爐渣進(jìn)行按壓延伸處 理的情況下，由于存在爐渣進(jìn)入到輥的凹凸中的情況，因此不是優(yōu)選的。對(duì)于回收爐渣顯熱 的情況，由于向輥散熱的比例變大，因此從熱回收效率降低這點(diǎn)來(lái)看不是優(yōu)選的(在通常 的利用冷卻水的輥冷卻處理中，由于冷卻水溫度大概上升5°C 10°C左右，因此很難從冷 卻水回收熱)。圖26是表示本發(fā)明的冷卻處理裝置的冷卻滾筒1的轉(zhuǎn)速與爐渣處理量的關(guān)系的 圖表。接下來(lái)，對(duì)在以上所述的各實(shí)施方式中可共通適用的各種實(shí)施方式進(jìn)行說(shuō)明。
可以代替為了對(duì)冷卻滾筒1進(jìn)行冷卻而在冷卻滾筒內(nèi)設(shè)置先前所述的內(nèi)部冷卻 機(jī)構(gòu)，或者除了該內(nèi)部冷卻機(jī)構(gòu)外還可以在冷卻滾筒1的下部滾筒面上設(shè)置噴射冷卻用流 體的滾筒冷卻單元。該冷卻單元，例如可以由向冷卻滾筒1的下部滾筒面噴射水和空氣等 冷卻用流體的噴嘴等構(gòu)成。此外，在具有冷卻滾筒4x的冷卻處理裝置中，可以代替在冷卻滾筒4x內(nèi)設(shè)置先前 所述的內(nèi)部冷卻機(jī)構(gòu)，或者除了該內(nèi)部冷卻機(jī)構(gòu)以外，還可以在冷卻滾筒4x的滾筒面上設(shè) 置噴射冷卻用流體的滾筒冷卻單元。該冷卻單元，例如可以由向冷卻滾筒4x的滾筒面噴射 水或空氣等冷卻用流體的噴嘴等構(gòu)成。此外，也可以如圖1所示，例如在冷卻滾筒1與輸送帶8之間或者在輸送帶8上方 設(shè)置冷卻單元7，以便對(duì)從冷卻滾筒1剝離下來(lái)的爐渣Sx進(jìn)行冷卻。該冷卻單元7可以由 例如對(duì)爐渣Sx噴射水或空氣等冷卻用流體的噴嘴等構(gòu)成。在具有爐渣液存積部A的冷卻處理裝置中設(shè)置用于向爐渣液存積部A內(nèi)噴射流體 的流體供給單元，例如也可以以下述(a) (c)中的一個(gè)以上為目的，從流體供給單元向爐 渣液存積部A內(nèi)供給氣體等流體，S卩(a)調(diào)整爐渣液存積部A內(nèi)的熔渣的溫度、(b)爐渣 的改性、(c)熔渣的顯熱回收。另外，與上述(a) (c)的目的無(wú)關(guān)，只要向爐渣液存積部A 噴入氣體等流體來(lái)攪拌渣池，就能夠促進(jìn)爐渣的冷卻。圖20是示意地表示在這種情況下的熔渣冷卻處理裝置以及冷卻處理方法的另一 實(shí)施方式的主視圖。在該實(shí)施方式中，在構(gòu)成爐渣液存積部A的導(dǎo)管2的前端部分的底部 設(shè)置流體噴入單元6，從該流體噴入單元6向爐渣液存積部A噴入流體。該流體噴入單元6 例如由氣體噴入噴嘴等構(gòu)成。本實(shí)施方式的另一構(gòu)成與圖3、圖9的實(shí)施方式同樣，因此省略詳細(xì)的說(shuō)明。作為向爐渣液存積部A供給流體的方法，除上述實(shí)施方式以外，例如還可以采用 以下方法在導(dǎo)管2的側(cè)壁200上設(shè)置流體供給單元6，從該流體供給單元6向爐渣液存積 部A內(nèi)供給流體的方法；從爐渣液存積部A的上方利用流體噴入單元6向爐渣液存積部A 中噴入流體的方法等。作為向爐渣液存積部A內(nèi)供給的流體，可以舉出例如空氣、富氧空氣、氧氣、氮 氣、碳酸氣體、水蒸氣、天燃?xì)?、市政煤氣、液化石油氣、焦?fàn)t煤氣、其他工藝氣體等，可以使 用上述一種以上的氣體。在上述(a)的調(diào)整熔渣溫度中，通常，通過(guò)供給流體使熔渣的溫度下降。作為流體 可以使用例如空氣、氮?dú)?、水蒸氣等。?duì)于上述(b)的爐渣改性，例如，在以降低爐渣中的f-CaO量為目的的情況下，可 以使用空氣、富氧空氣、氧氣等氧或含氧的氣體。當(dāng)向熔渣供給這樣的氣體時(shí)，則爐渣中的 FeO被氧化，且它與f-CaO結(jié)合而形成2Ca0 · Fe2O3，因此能夠降低爐渣中的f_CaO量，能夠 抑制將所獲得的爐渣凝固體用于路基材等時(shí)的吸濕膨脹。另一方面，在要獲得內(nèi)部氣孔比例較多的爐渣的情況下，則向爐渣液存積部A內(nèi) 供給空氣和氮?dú)?，并且調(diào)整操作條件(例如，提高冷卻滾筒1與冷卻滾筒4x的轉(zhuǎn)速)，由此 將熔渣S在含有氣體的狀態(tài)下從開口 5推出。由此，將供給的氣體封入爐渣中從而能夠獲 得內(nèi)部氣孔比例較多的爐渣凝固體。由于這樣的爐渣吸水性較高，特別適于路基材料等。在上述(c)的熔渣顯熱回收中，回收如后述那樣供給的流體并從該流體中回收
17熱。作為流體，可以使用例如空氣、氮?dú)鈿怏w、水蒸氣等。此外，通過(guò)將含有水蒸氣(水)和天然氣體或焦?fàn)t煤氣等含烴類成分的氣體同時(shí) 向爐渣液存積部A內(nèi)供給，由此發(fā)生水蒸氣改性反應(yīng)，對(duì)該改性反應(yīng)的吸熱供給爐渣的顯 熱，從而能夠促進(jìn)熔渣的冷卻，并且能夠?qū)⒎磻?yīng)生成的氣體(富含氫的氣體)作為可燃性氣 體回收并且可以進(jìn)行熱回收。作為含有烴類成分的氣體，例如在使用了甲烷氣體的情況下， 則發(fā)生CH4+H20 — C0+3H2的反應(yīng)。另外，向爐渣液存積部A內(nèi)供給的流體也適用于不具有閘口 4的圖3那樣的實(shí)施 方式。此外，在具有爐渣液存積部A的冷卻處理裝置中，以下述(a) (C)中的一個(gè)以上 為目的時(shí)可以向爐渣液存積部A內(nèi)的熔渣中添加粉狀體，S卩(a)調(diào)整爐渣液存積部A內(nèi)的 熔渣的溫度、(b)爐渣的改性、(c)在爐渣的粉碎或磨碎處理中產(chǎn)生的爐渣粉的再利用帶來(lái) 的產(chǎn)品成品率提高。作為該粉狀體可以列舉出例如爐渣粉、硅砂、粉煤灰(煤灰)、磚屑、 氧化鐵粉、灰塵、淤渣、鐵礦石粉等，可以使用上述一種以上的粉狀體。在上述(a)的調(diào)整熔渣溫度中，通過(guò)添加粉狀體使熔渣的溫度下降。通過(guò)添加這 樣的粉狀體、特別是添加粉粒狀爐渣(爐渣粉)進(jìn)行的的溫度調(diào)整，可以期待以下效果。通過(guò)對(duì)熔渣添加例如質(zhì)量比為 50%左右的粉粒狀爐渣，能夠使?fàn)t渣溫度急 速下降而促進(jìn)凝固。特別是，想要將爐渣厚度較大的成品爐渣在內(nèi)部急速冷卻而獲得高品 質(zhì)的爐渣制品時(shí)，能夠有效地促進(jìn)爐渣內(nèi)部的冷卻、凝固。當(dāng)添加量超過(guò)50%時(shí)則爐渣溫度 會(huì)過(guò)渡下降，易結(jié)塊，因此不僅冷卻速度而且調(diào)整形狀和厚度也很困難。另一方面，在添加 量不足的少量的情況下，調(diào)整爐渣溫度實(shí)質(zhì)上是困難的。此外，在從用本發(fā)明的冷卻處 理裝置進(jìn)行處理后的固體狀態(tài)的爐渣中回收顯熱的情況下，會(huì)增加爐渣量并可縮小固體爐 渣的表面溫度與內(nèi)部溫度之差，因此熱回收效果顯著。此外，由于促進(jìn)熔渣的冷卻、凝固，因 此能夠減輕冷卻滾筒1和延展輥3等的熱負(fù)荷、熱疲勞。在上述(b)的爐渣的改性中，例如通過(guò)向熔渣中添加硅砂和粉煤灰等SiO2源、礬 土磚屑等Al2O3源、氧化鐵粉和鐵礦石粉等氧化鐵源，由此能夠降低爐渣中的f-CaO量，抑制 將獲得的爐渣凝固體用于路基材等時(shí)的吸濕膨脹。在上述(c)中，如果添加對(duì)用本發(fā)明方法冷卻的爐渣進(jìn)行粉碎處理和/或磨碎處 理時(shí)產(chǎn)生的爐渣粉，就能夠提高產(chǎn)品成品率。另外，向爐渣液存積部A內(nèi)的熔渣中添加粉狀體，也可以適用于不具有閘口 4的圖 3所示的實(shí)施方式。在實(shí)施本發(fā)明的過(guò)程中能夠有效地對(duì)熔渣的顯熱進(jìn)行熱回收，因此從節(jié)能和減排 CO2的觀點(diǎn)來(lái)說(shuō)是特別優(yōu)選的。作為該熔渣顯熱的回收，期望進(jìn)行下述(i) (iv)中的至 少一個(gè)、優(yōu)選進(jìn)行兩個(gè)以上，特別優(yōu)選進(jìn)行全部的熱回收(i)從通過(guò)冷卻滾筒1內(nèi)部的制冷劑進(jìn)行熱回收；(ii)在使用具有閘口 4(包括冷卻滾筒4x的情況)的冷卻處理裝置的熔渣冷卻處 理中，從通過(guò)閘口 4內(nèi)部的制冷劑進(jìn)行熱回收；(iii)使被冷卻滾筒1冷卻的熔渣進(jìn)一步與制冷劑(例如蒸氣、水、空氣等)接觸 進(jìn)行冷卻，且通過(guò)回收該制冷劑來(lái)進(jìn)行熱回收。在該方法中，基本上是在封閉空間使制冷劑 與爐渣接觸后，回收與爐渣進(jìn)行了熱交換的制冷劑。例如，可以采用以下各種方法(a) —
18邊用輸送單元輸送被冷卻滾筒1冷卻的爐渣，一邊使其與制冷劑接觸，并從該制冷劑進(jìn)行 熱回收的方法；(b)利用被供給有制冷劑的冷卻用容器或者冷卻裝置對(duì)被冷卻滾筒1冷卻 的爐渣進(jìn)行冷卻，并從上述制冷劑進(jìn)行熱回收的方法；等。(iv)在使用具有爐渣液積存部A的冷卻處理裝置的熔渣冷卻處理中，在向爐渣液 積存部A內(nèi)的熔渣中噴入流體的情況下，對(duì)所噴入的流體進(jìn)行回收，并從該流體進(jìn)行熱回 收。在上述(i)、(ii)的方式中，從通過(guò)冷卻滾筒1和閘口 4(優(yōu)選為冷卻滾筒4x)的 內(nèi)部冷卻機(jī)構(gòu)的制冷劑進(jìn)行熱回收。在上述(iii)的(a)的方式中，例如，用通道覆蓋先前列舉的各實(shí)施方式的輸送帶 8，使制冷劑在該通道內(nèi)部流動(dòng)來(lái)冷卻爐渣，并從該制冷劑進(jìn)行熱回收。在上述(iii)的(b)的方式中，例如，將爐渣容納于供給有制冷劑的冷卻用容器內(nèi) 進(jìn)行冷卻，并從上述制冷劑進(jìn)行熱回收。作為冷卻用容器，例如可以使用先前列舉的各實(shí)施 方式的渣斗9，并從通過(guò)這樣的冷卻用容器的制冷劑進(jìn)行熱回收。此外，將爐渣裝入螺旋進(jìn) 料器、回轉(zhuǎn)窯(rotary kiln)等冷卻裝置，并向上述裝置的內(nèi)部供給空氣等制冷劑來(lái)冷卻爐 渣，然后從該制冷劑進(jìn)行熱回收。在上述(iv)的方式中，例如在冷卻滾筒1的上方設(shè)置流體回收用的罩等，來(lái)回收 經(jīng)過(guò)爐渣液存積部A后的熔渣S，并從該流體進(jìn)行熱回收。在上述(i) (iv)中任一種的情況下，在熱回收設(shè)備(未圖示)中從制冷劑或者 氣體進(jìn)行熱回收。所回收的熱，可以例如作為原料干燥用熱源、燃料干燥用蒸氣的熱源等各 種熱源利用。在上述(iii)的(b)方式中，被冷卻用容器或冷卻裝置冷卻的爐渣，從顯熱回收的 效率方面來(lái)看優(yōu)選粒徑小到一定程度，從該方面考慮優(yōu)選先在前列舉的圖10 圖19所示 的實(shí)施方式中所冷卻處理的爐渣。圖21是示意地表示上述(iii)的方式涉及的冷卻處理方法的一個(gè)實(shí)施方式的主 視圖。在該實(shí)施方式中，使用與圖14和圖15的實(shí)施方式大致相同的冷卻處理裝置，從該裝 置推出塊狀的爐渣Sx或者簡(jiǎn)單地分離成塊狀的爐渣Sx，進(jìn)一步用粉碎機(jī)等粉碎裝置13將 該爐渣Sx粉碎處理后用輸送帶8裝入密閉式的冷卻用容器14。裝入冷卻用容器14中的爐 渣Sx的溫度通常是700 1000°C。加壓空氣作為制冷劑被噴入冷卻用容器14來(lái)冷卻爐渣 Sx。被爐渣Sx的顯熱加熱的空氣(熱風(fēng))被排出到冷卻用容器14外，并用適當(dāng)?shù)臒峤粨Q 單元進(jìn)行熱回收。冷卻到適當(dāng)?shù)臏囟鹊臓t渣Sx從冷卻用容器14內(nèi)被取出，然后被送到所 需的處理工序。另外，其他的裝置構(gòu)成和冷卻處理方式，與圖3、圖9、圖14以及圖15的實(shí)施方式 同樣，因此省略詳細(xì)的說(shuō)明。圖22是示意地表示上述(iii)的方式涉及的冷卻處理方法的另一實(shí)施方式的主 視圖。在使用圖21所示的密閉式的冷卻用容器14的情況下，需要將爐渣和制冷劑在容器 內(nèi)保持一定時(shí)間，如果僅有一臺(tái)冷卻用容器14則會(huì)在處理效率方面存在問(wèn)題。對(duì)于這樣的 問(wèn)題，在圖22的實(shí)施方式中，通過(guò)設(shè)置多個(gè)冷卻用容器14a 14c，按順序隨意使用上述冷 卻用容器14a 14c (裝入爐渣一熱回收一排出爐渣)，從而可以有效地進(jìn)行處理。另外，其他的裝置構(gòu)成和冷卻處理方式，與圖21的實(shí)施方式相同，因此省略詳細(xì)的說(shuō)明。圖23是示意地表示上述(iii)的方式涉及的冷卻處理方法的另一實(shí)施方式的主 視圖。在該實(shí)施方式中，一邊用作為冷卻裝置的螺旋進(jìn)料機(jī)15來(lái)移動(dòng)爐渣，一邊向其內(nèi)部 供給加壓空氣作為制冷劑來(lái)冷卻爐渣。加壓空氣從螺旋進(jìn)料機(jī)15的出口側(cè)向入口側(cè)供給。 在螺旋進(jìn)料機(jī)15內(nèi)流動(dòng)來(lái)冷卻爐渣的空氣被抽出到機(jī)外，由適當(dāng)?shù)臒峤粨Q單元進(jìn)行熱回 收。另外，其他的裝置構(gòu)成和冷卻處理方式，與圖21的實(shí)施方式相同，因此省略詳細(xì) 的說(shuō)明。圖24是示意地表示上述(iii)的方式涉及的冷卻處理方法的另一實(shí)施方式的主 視圖。該實(shí)施方式使用與圖4 圖6的實(shí)施方式大致相同的冷卻處理裝置，并從制冷劑供 給單元16對(duì)被該裝置冷卻后排出的爐渣Sx (例如由輸送帶8輸送中的爐渣Sx)，還對(duì)在滾 筒面100上冷卻中的爐渣和延展輥3的輥面供給(噴射)霧(水+壓縮空氣)等制冷劑， 對(duì)它們進(jìn)行冷卻。此外，在該實(shí)施方式中，在冷卻滾筒1的下面，也從制冷劑供給單元16a 供給(噴射)霧(水+壓縮空氣)等制冷劑，來(lái)冷卻滾筒面100。作為制冷劑，除了霧之外 也可以使用噴霧水等。冷卻處理裝置和制冷劑供給單元16、16a等裝置出口側(cè)的設(shè)備被罩17覆蓋，并且 在該罩17上連接有排氣管18。在該排氣管18上設(shè)置有熱交換器19。另外，對(duì)于高爐爐渣那樣經(jīng)驟冷而易于非晶質(zhì)化的爐渣，經(jīng)滾筒冷卻后，由于在滾 筒接觸部形成的爐渣表層的非晶質(zhì)相受到從爐渣內(nèi)部的半凝固部分所供給的回?zé)?，而等?非晶質(zhì)相消失之后進(jìn)行霧冷卻，由此可以成為沒有非晶質(zhì)相、爐渣整體適宜地被冷卻的狀 態(tài)。雖然在附圖上進(jìn)行了省略，但是通過(guò)設(shè)置放射溫度計(jì)等來(lái)把握爐渣表面溫度，調(diào)整霧冷 卻等的冷卻速度，從而可以獲得抑制了粉化性和膨脹性的高品質(zhì)的爐渣制品。在罩17內(nèi)通過(guò)制冷劑與爐渣的接觸而產(chǎn)生的水蒸氣以及被加熱的氣體(以下稱 為“排氣氣體”)，通過(guò)排氣管18而被回收，并在熱交換器19與熱媒進(jìn)行熱交換，從而能夠 回收爐渣顯熱。例如，如果使用水作為熱媒，則能夠通過(guò)與排出氣體的熱交換獲得水蒸氣。 在排氣管18上設(shè)置有氣體溫度計(jì)20，來(lái)測(cè)量排出氣體溫度。在控制裝置21中，基于該氣體 溫度計(jì)20測(cè)量的排出氣體溫度，來(lái)控制從制冷劑供給單元16供給的制冷劑量(例如，在制 冷劑是霧的情況下霧量和氣水比、在噴水的情況下為水量等)等，以便成為所期望的排出 氣體溫度。此外，通常，冷卻滾筒1通過(guò)在其制冷劑流路中流動(dòng)冷卻水而被冷卻，經(jīng)過(guò)該冷卻 滾筒1的冷卻水的一部分或者由冷卻水的一部分產(chǎn)生的蒸氣，可以作為從制冷劑供給單元 16供給的制冷劑(蒸氣、水)的至少一部分來(lái)使用，由此能夠更有效地進(jìn)行爐渣的顯熱回 收。此外，也可以在排氣管18上不設(shè)置熱交換器19而將排出氣體直接作為某種熱源 利用。冷卻到適當(dāng)?shù)臏囟鹊臓t渣Sx被送到所需的處理工序而制成成品爐渣。此時(shí)，雖然產(chǎn) 生爐渣粉(微粉狀爐渣)，但是也可以將該爐渣粉如先前所述的那樣，添加到爐渣液積存部 A的熔渣中進(jìn)行熔渣的溫度調(diào)整。圖中的22是用于此的爐渣粉供給裝置。另外，其他的裝置構(gòu)成和冷卻處理方式，與圖3、圖4 圖6的實(shí)施方式同樣，因此 省略詳細(xì)的說(shuō)明。
在以上所述的圖20 圖24的實(shí)施方式中，作為冷卻處理裝置，可以使用圖1 圖 19中任一實(shí)施方式的構(gòu)成。在上述(iv)的方式的冷卻處理方法中，例如，用氣體回收用的罩來(lái)覆蓋爐渣液積 存部A上方的空間，并在該罩上連接氣體排出管，利用罩和氣體排出管將從爐渣液積存部A 上升的氣體輸送到適當(dāng)?shù)臍怏w回收系統(tǒng)。另外，該實(shí)施方式特別適合如前所述的、將水蒸氣 (水)和天然氣、或焦?fàn)t氣體等含有烴成分的氣體向爐渣液積存部A內(nèi)同時(shí)供給的情況。另外，在實(shí)施具有閘口 4的實(shí)施方式時(shí)，由于在開始操作的時(shí)刻尚未形成爐渣液 積存部A，因此必須首先供給熔渣S并形成爐渣液積存部A。因此，例如在圖8、圖9等實(shí)施 方式中，是在將下部的冷卻滾筒1與上述的閘口 4(在圖9中冷卻滾筒4x)的間隔(開口 5 的寬度)縮窄的狀態(tài)或者關(guān)閉的狀態(tài)下開始操作。此時(shí)，為了使?fàn)t渣液積存部A容易生成， 也可以進(jìn)行降低冷卻滾筒1的轉(zhuǎn)速的操作。在形成了規(guī)定的爐渣液積存部A時(shí)，通過(guò)將上述間隔(開口 5的寬度)調(diào)整為規(guī) 定的距離，從而能夠穩(wěn)定地獲得厚度厚的爐渣Sx。與此相對(duì)，例如在圖10 圖13那樣的實(shí)施方式中，無(wú)法縮窄開口 5或者關(guān)閉開口 5，因此通過(guò)在操作初期調(diào)整對(duì)冷卻處理裝置供給熔渣S的供給量(即，供給比從開口 5的 推出量更多的熔渣S)，從而可以迅速地形成爐渣液積存部A。此外，如果設(shè)置爐渣液積存部A的液面高度檢測(cè)單元，則在熔渣接受量改變的情 況下，通過(guò)變更冷卻滾筒1的轉(zhuǎn)速以便將爐渣液積存部A的液面高度控制為一定，從而能夠 穩(wěn)定地獲得一定厚度的爐渣Sx。通常，在圖4 圖6等冷卻處理裝置中設(shè)置的延展輥3也具備內(nèi)部冷卻機(jī)構(gòu)。圖 25是表示其內(nèi)部冷卻機(jī)構(gòu)的一個(gè)實(shí)施方式的示意剖視圖。延展輥3在其內(nèi)部具有制冷劑流 路30，并且沿輥軸31a、31b的軸向具有制冷劑通路40a、40b。在本實(shí)施方式中，將延展輥3的內(nèi)部作成中空而將該中空部作為制冷劑流路30， 在該制冷劑流路30的兩端連通上述制冷劑通路31a、31b。作成該構(gòu)造是基于如下的理由。 在爐渣冷卻處理裝置中，優(yōu)選通過(guò)制冷劑進(jìn)行爐渣顯熱的回收，作為該情況下的爐渣冷卻、 熱回收的方式之一，是通過(guò)流過(guò)制冷劑流路的冷卻水的蒸發(fā)潛熱來(lái)冷卻爐渣，并從制冷劑 流路回收該蒸氣。在此，延展輥3僅其下部與熔渣接觸且總是被加熱，因此如本實(shí)施方式那 樣，在將輥內(nèi)部作成中空而構(gòu)成制冷劑流路30的情況下，其內(nèi)部的冷卻水被加熱而沸騰， 從而產(chǎn)生熱水的對(duì)流。因此，從制冷劑通路31a導(dǎo)入到制冷劑流路30內(nèi)的冷卻水，不是立即 從制冷劑通路31b流出，而通過(guò)上述熱水的對(duì)流，適當(dāng)?shù)亓粼谥评鋭┝髀?0內(nèi)而發(fā)揮作為 制冷劑的功能，并且通過(guò)該蒸發(fā)潛熱能夠以較少的冷卻水獲得較高的冷卻效果。另一方面， 在從制冷劑流路30流出而在制冷劑循環(huán)路的中途，可以容易地分離、回收在制冷劑流路30 內(nèi)產(chǎn)生的蒸氣。在本發(fā)明的爐渣制品的制造方法中，對(duì)用本發(fā)明的冷卻處理方法所冷卻、凝固的 爐渣進(jìn)行粉碎處理和/或磨碎處理，并根據(jù)需要進(jìn)行篩除等篩選，從而能夠獲得粒狀的爐 渣制品。在本發(fā)明中能夠容易地制造粒徑為5mm以上的爐渣制品，特別是能夠容易地制造 出粒徑為20 30mm左右的爐渣制品。對(duì)該爐渣制品的種類雖沒有限制，但是通常是作為 路基材料、粗骨料、細(xì)骨料、海洋土木材料等土木材料、建筑材料的爐渣制品，特別是適合作 為路基材料、粗骨料。
用本發(fā)明獲得的爐渣制品，抑制了由于驟冷而使所制造的熔渣粉化，因此能夠減 少微粉部分，從而在作為海洋土木材料利用時(shí)海水不會(huì)變渾濁。此外，為了使接近目標(biāo)粒度 的層狀驟冷凝固，可以簡(jiǎn)化粉碎工序，可以做成微粒量較少的粗骨料以及細(xì)骨料。此外，由 于變得致密而使得吸水率降低，因此成為也能夠用于浙青混凝土的硬質(zhì)的材料。此外，通過(guò) 進(jìn)行爐渣改性而可以降低游離CaO，因此容易熟化，即使不使用蒸氣熟化，也可以利用大氣 熟化而抑制膨脹，因此也可以作為路基材料利用。產(chǎn)業(yè)上的可利用性根據(jù)本發(fā)明的熔渣冷卻處理裝置以及冷卻處理方法，是將從一個(gè)橫式冷卻滾筒 ⑴的滾筒面(100)剝離的冷卻處理后的爐渣向一個(gè)一個(gè)方向排出，因此冷卻處理后的爐 渣的處理、后處理等容易進(jìn)行，還可以降低設(shè)備成本。特別是，在對(duì)處理后的爐渣進(jìn)行顯熱 回收時(shí)，當(dāng)如現(xiàn)有的雙滾筒式的爐渣冷卻處理裝置那樣將向正反兩個(gè)方向排出的冷卻處理 后的爐渣用一個(gè)熱回收設(shè)備處理時(shí)，在將相反方向的兩個(gè)路徑合為一個(gè)的過(guò)程中，由于爐 渣溫度降低而無(wú)法有效地進(jìn)行熱回收，相對(duì)于此，在本發(fā)明中冷卻處理后的爐渣向一個(gè)方 向排出，因此可以有效地進(jìn)行熱回收。進(jìn)而，由于經(jīng)導(dǎo)管(2)向橫式冷卻滾筒(1)澆注熔渣，因此不會(huì)對(duì)橫式冷卻滾筒 (1)施加熔渣的落下載荷，或者可以將落下載荷充分地減小，因此，特別是在大型的處理裝 置中能夠不使用中間包而大量處理熔渣。此外，通過(guò)選擇導(dǎo)管形狀而能夠?qū)⑷墼貪L筒寬 度方向擴(kuò)展，從而能夠?qū)⑷墼跐L筒面(100)上均勻地冷卻。此外，根據(jù)通過(guò)導(dǎo)管(2)和滾筒面(100)形成爐渣液積存部(A)的冷卻處理裝置 以及使用該裝置的熔渣冷卻處理方法，能夠有效地促進(jìn)熔渣的冷卻，因此即使是粘度比較 小的熔渣也可以確保附著到滾筒面(100)上的爐渣的厚度，因此能夠獲得較厚的爐渣凝固 體。此外，根據(jù)具有延展輥(3)的冷卻處理裝置以及使用該裝置的熔渣冷卻處理方 法，延展輥⑶對(duì)附著在滾筒面(100)上的熔渣進(jìn)行按壓延伸使其沿滾筒寬度方向延展，因 此能夠以較高的冷卻效率來(lái)冷卻堿度較高且具有粘性的熔渣，從而能夠以較高的生產(chǎn)率獲 得爐渣凝固體。此外，由于能夠以較高的冷卻速度來(lái)冷卻熔渣，因此對(duì)于堿度高的爐渣也可 以獲得難以粉化的爐渣凝固體。此外，根據(jù)具有閘口(4)的冷卻處理裝置以及使用該裝置的熔渣冷卻處理方法， 可以通過(guò)閘口(4)、滾筒面(100)以及導(dǎo)管(2)形成較大的爐渣液積存部(A)，來(lái)延長(zhǎng)熔渣 在爐渣液積存部(A)中的滯留時(shí)間，因此能夠特別有效地促進(jìn)熔渣的冷卻，將適當(dāng)冷卻的 爐渣從開口(5)推出。因此通過(guò)將開口(5)的寬度(被推出的爐渣的厚度)設(shè)置得足夠大 就能夠獲得較厚的爐渣凝固體。此外，將閘口(4)用具有下部外周面向與爐渣液積存部(A)相反方向旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn) 方向的冷卻滾筒(4x)構(gòu)成，從而可以更有效地促進(jìn)熔渣的冷卻，更穩(wěn)定地獲得較厚的爐渣 凝固體。此外，根據(jù)本發(fā)明的爐渣制品的制造方法，通過(guò)使用上述那樣的冷卻處理方法，由 此可以以低成本穩(wěn)定地制造具有所期望的粒度的爐渣制品。
權(quán)利要求
一種熔渣冷卻處理裝置，其特征在于，具備可旋轉(zhuǎn)的一個(gè)橫式冷卻滾筒(1)，其使熔渣附著在外周的滾筒面(100)上；導(dǎo)管(2)，其向該橫式冷卻滾筒(1)供給熔渣，附著在滾筒面(100)上且被冷卻的爐渣隨著橫式冷卻滾筒(1)的旋轉(zhuǎn)從滾筒面(100)剝離并向一個(gè)方向排出。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熔渣冷卻處理裝置，其特征在于，將導(dǎo)管(2)設(shè)置為其前端部與橫式冷卻滾筒(1)的滾筒面(100)接觸或者接近，熔渣 從導(dǎo)管(2)的前端部被直接供給到滾筒面(100)，并附著到滾筒面(100)上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熔渣冷卻處理裝置，其特征在于，將導(dǎo)管(2)設(shè)置為其前端部與橫式冷卻滾筒(1)的滾筒面(100)接觸或者接近，并且， 利用導(dǎo)管(2)和滾筒面(100)形成爐渣液積存部(A)，隨著橫式冷卻滾筒(1)的旋轉(zhuǎn)，爐渣 液積存部㈧內(nèi)的熔渣附著于滾筒面(100)而被帶出。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的熔渣冷卻處理裝置，其特征在于，具有延展輥(3)，其用于對(duì)附著到橫式冷卻滾筒(1)的滾筒面(100)上的熔渣進(jìn)行按壓 延展使其沿滾筒寬度方向延展。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熔渣冷卻處理裝置，其特征在于，將導(dǎo)管(2)設(shè)置為其前端部與橫式冷卻滾筒(1)的滾筒面(100)接觸或者接近，并且 在橫式冷卻滾筒⑴的上方設(shè)置閘口(4)，利用該閘口(4)、滾筒面(100)以及導(dǎo)管(2)形 成爐渣液積存部(A)，在閘口(4)與橫式冷卻滾筒(1)之間具有供爐渣液積存部(A)內(nèi)的熔 渣被推出的開口(5)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的熔渣冷卻處理裝置，其特征在于，閘口(4)由冷卻滾筒(4x)構(gòu)成，該冷卻滾筒(4x)具有下部外周面向與爐渣液積存部 (A)相反方向旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)方向。
7.根據(jù)權(quán)利要求3至6中任一項(xiàng)所述的熔渣冷卻處理裝置，其特征在于，具有用于向爐渣液積存部(A)內(nèi)噴入流體的流體供給單元(6)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)所述的熔渣冷卻處理裝置，其特征在于，具有用于對(duì)從橫式冷卻滾筒(1)的滾筒面(100)剝離的爐渣進(jìn)行冷卻的冷卻單元(7)。
9.一種熔渣冷卻處理方法，其特征在于，使用權(quán)利要求1至8中任一項(xiàng)所述的熔渣冷卻處理裝置，對(duì)熔渣進(jìn)行冷卻處理。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的熔渣冷卻處理方法，其特征在于，使用具有延展輥(3)的冷卻處理裝置，將爐渣堿度即質(zhì)量比％ CaO/% SiO2為2以上的 熔渣作為處理對(duì)象，利用延展輥(3)對(duì)附著在滾筒面(100)上的熔渣進(jìn)行按壓延展，使其向 滾筒寬度方向延展。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的熔渣冷卻處理方法，其特征在于，使用具有閘口(4)的冷卻處理裝置，將爐渣從開口(5)推出。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的熔渣冷卻處理方法，其特征在于，從開口(5)推出厚度為5mm以上的板狀的爐渣。
13.根據(jù)權(quán)利要求9至12中任一項(xiàng)所述的熔渣冷卻處理方法，其特征在于，使用具有爐渣液積存部(A)的冷卻處理裝置向爐渣液積存部(A)內(nèi)的熔渣中添加粉狀體。
14.根據(jù)權(quán)利要求9至13中任一項(xiàng)所述的熔渣的冷卻處理方法，其特征在于，使用具有爐渣液積存部(A)的冷卻處理裝置向爐渣液積存部(A)內(nèi)的熔渣中噴入流體。
15.根據(jù)權(quán)利要求9至14中任一項(xiàng)所述的熔渣的冷卻處理方法，其特征在于，進(jìn)行下述 (i) (iv)中的至少一個(gè)熱回收，(i)從經(jīng)過(guò)橫式冷卻滾筒(1)內(nèi)部的制冷劑進(jìn)行熱回收；(ii)在使用具有閘口(4)的冷卻處理裝置的熔渣冷卻處理中，從經(jīng)過(guò)閘口(4)內(nèi)部的 制冷劑進(jìn)行熱回收；(iii)使在橫式冷卻滾筒(1)被冷卻過(guò)的熔渣進(jìn)一步與制冷劑接觸進(jìn)行冷卻，并從該 制冷劑進(jìn)行熱回收；(iv)在使用具有爐渣液積存部(A)的冷卻處理裝置的熔渣冷卻處理中，在向爐渣液積 存部(A)內(nèi)的熔渣中噴入流體的情況下，回收所噴入的流體，并從該制冷劑進(jìn)行熱回收。
16.一種爐渣制品的制造方法，其特征在于，對(duì)利用權(quán)利要求9至15中任一項(xiàng)所述的熔渣冷卻處理方法所冷卻、凝固的爐渣進(jìn)行粉 碎處理和/或磨碎處理，來(lái)獲得粒狀的爐渣制品。
全文摘要
本發(fā)明提供一種熔渣冷卻處理裝置，不會(huì)因熔渣的落下載荷而使冷卻滾筒磨損，能夠大量處理熔渣，并且冷卻處理后的爐渣的處理、后處理等容易。上述冷卻處理裝置具備可旋轉(zhuǎn)的一個(gè)橫式冷卻滾筒(1)，其使熔渣附著在外周的滾筒面(100)上；導(dǎo)管(2)，其向該橫式冷卻滾筒(1)供給熔渣，附著在滾筒面(100)上且被冷卻的爐渣隨著橫式冷卻滾筒(1)的旋轉(zhuǎn)從滾筒面(100)剝離并向一個(gè)方向被排出。由于通過(guò)導(dǎo)管(2)澆注熔渣，因此熔渣的落下載荷不會(huì)施加到冷卻滾筒(1)上，另外，由于冷卻處理后的爐渣向一個(gè)方向排出，因此冷卻處理后的爐渣的處理、后處理等變得容易。
文檔編號(hào)C04B5/00GK101977866SQ20098010952
公開日2011年2月16日 申請(qǐng)日期2009年3月17日 優(yōu)先權(quán)日2008年3月20日
發(fā)明者巖崎克博, 當(dāng)房博幸, 藪田和哉 申請(qǐng)人:杰富意鋼鐵株式會(huì)社