爐渣?；O(shè)備的制作方法
【專利摘要】一種干爐渣旋轉(zhuǎn)霧化造粒機(jī)（1）包括可旋轉(zhuǎn)盤（2），可旋轉(zhuǎn)盤安裝在支撐部（3）上用于繞旋轉(zhuǎn)軸線（6）旋轉(zhuǎn)。盤是環(huán)形金屬盤，該環(huán)形金屬盤具有遠(yuǎn)離支撐部的第一表面（23）并且具有中央開口（29），并且支撐部包括聯(lián)接至金屬盤中的開口的中空?qǐng)A筒形結(jié)構(gòu)（28）和中空?qǐng)A筒形結(jié)構(gòu)中的可鑄耐火材料。
【專利說明】爐渣?；O(shè)備
[0001]本發(fā)明涉及一種干爐渣?；O(shè)備，特別涉及通過使用旋轉(zhuǎn)霧化造粒機(jī)獲得經(jīng)?；牟Ａ顮t渣的干爐渣?；?。
[0002]在GB2148330中描述了使用了空氣噴射來破碎從旋轉(zhuǎn)的平坦盤狀部或杯狀部噴出的爐渣的熔融爐渣?；椒?。通常，對(duì)于干爐渣而言，平坦的盤狀部或杯狀部是由某些類型的耐火陶瓷材料，諸如高氧化鋁耐火陶瓷或者具有鉻添加物的陶瓷耐火材料制成。
[0003]然而，已發(fā)現(xiàn)的是，如在典型的鼓風(fēng)爐中要求的，當(dāng)爐渣流速從通常在I至IOOKg/min之間的緩慢爐渣流速增加至每分鐘大約3至6噸的高流速時(shí)，則即使平坦盤狀部的直徑增加，該平坦耐火盤狀部仍變得不能充分地應(yīng)付增加的流速，并且盡管霧化可以通過使用用于較高流速的耐火杯狀部而被改進(jìn)，但杯狀部的邊緣快速地被磨損，如所提供的任何金屬保護(hù)殼體一樣，并且杯狀部也被研磨成平坦的盤形形狀。
[0004]因此，如在我方的共同未決的專利申請(qǐng)GB1204069.7中所描述的，為造粒機(jī)提供了金屬盤狀部并且冷卻系統(tǒng)對(duì)金屬盤狀部進(jìn)行冷卻。然而，旋轉(zhuǎn)霧化造粒機(jī)的結(jié)構(gòu)使得冷卻系統(tǒng)不可能橫跨金屬盤狀部均勻地冷卻，因此盤狀部的中央部接納大量的熱爐渣，但是盤狀部的中央部施加了最少的連續(xù)冷卻。
[0005]根據(jù)本發(fā)明，干爐渣旋轉(zhuǎn)霧化造粒機(jī)包括:可旋轉(zhuǎn)盤狀部，該可旋轉(zhuǎn)盤狀部安裝在支撐部上用于繞旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)，其中，該盤狀部包括環(huán)形金屬盤狀部，該環(huán)形金屬盤狀部具有遠(yuǎn)離支撐部的第一表面并且包括中央開口 ；其中，該支撐部包括聯(lián)接至金屬盤狀部的開口的中空?qǐng)A筒形結(jié)構(gòu)和中空?qǐng)A筒形結(jié)構(gòu)中的可鑄耐火材料，其中，該可鑄耐火材料包括爐渣。
[0006]本發(fā)明通過設(shè)置耐火材料制成的中央沖擊墊以接納熔融爐渣來解決可旋轉(zhuǎn)金屬盤狀部在高爐渣流速下操作時(shí)的磨損問題。
[0007]優(yōu)選地，該盤狀部還包括階梯部和形成在第一表面上的固化的爐渣層。
[0008]優(yōu)選地，金屬包括不銹鋼、球墨鑄鐵或者軟鋼中的一者。
[0009]圓筒狀部可以是包括多個(gè)柱狀部的穿孔的圓筒狀部，但是優(yōu)選地，該圓筒狀部僅
在一端處開口。
[0010]優(yōu)選地，該造粒機(jī)還包括用于將爐渣供給至盤狀部的第一表面上的爐渣供給出口，該出口包括爐渣流道或澆口盤中的一者。
[0011]優(yōu)選地，該造粒機(jī)還包括用于將冷卻劑供給至盤狀部的冷卻系統(tǒng)。
[0012]在一個(gè)實(shí)施方式中，該冷卻系統(tǒng)包括指向盤狀部的遠(yuǎn)離第一表面的第二表面的冷卻劑噴灑器。
[0013]該冷卻噴灑器可以包括經(jīng)充氣的液體噴灑器，但是優(yōu)選地該噴灑器包括水噴灑器。
[0014]可替代地，冷卻系統(tǒng)包括流動(dòng)冷卻劑系統(tǒng)。
[0015]優(yōu)選地，造粒機(jī)還包括殼體，殼體包括聯(lián)接至環(huán)形盤狀部并且相對(duì)于可旋轉(zhuǎn)盤狀部和支撐部安裝的圓筒狀部，使得圓筒狀部和環(huán)形盤狀部形成在殼體與可旋轉(zhuǎn)盤狀部和支撐部之間的用于容納冷卻劑流的環(huán)形通道。[0016]優(yōu)選地，造粒機(jī)還包括用于收集已經(jīng)在盤狀部的圓周處離開環(huán)形通道的冷卻劑的
蓄液槽。
[0017]可以使用任何合適的冷卻劑液體,但是,優(yōu)選地,該冷卻劑包括水。
[0018]該盤狀部可以基本是平坦的，但是優(yōu)選地，盤狀部的第一表面是凹形的。
[0019]優(yōu)選地，在盤狀部的圓周上的兩點(diǎn)之間的、穿過旋轉(zhuǎn)軸線的弦的延長線與盤狀部表面的在盤狀部的邊緣處指向旋轉(zhuǎn)軸線的切線形成銳角。
[0020]優(yōu)選地，該銳角在30°與50°之間。
[0021]更優(yōu)選地，該銳角是40°。
[0022]現(xiàn)將參照附圖對(duì)根據(jù)本發(fā)明的爐渣?；b置的示例進(jìn)行描述，在附圖中:
[0023]圖1示出了具有杯形形狀的盤狀部的爐渣?；b置的第一示例；
[0024]圖2示出了設(shè)置有平坦的盤狀部的圖1的裝置的替代方案；
[0025]圖3示出了具有噴灑冷卻的第二示例；
[0026]圖4示出了具有流動(dòng)冷卻的第三示例；
[0027]圖5示出了具有階梯部的第二示例；
[0028]圖6示出了具有階梯部的第三示例；
[0029]圖7示出了根據(jù)本發(fā)明的應(yīng)用于圖5的示例的爐渣?；b置的第一實(shí)施例；以及
[0030]圖8示出了根據(jù)本發(fā)明的應(yīng)用于圖6的示例的爐渣?；b置的第二示例。
[0031]如在我方的共同未決的專利申請(qǐng)GB1204069.7中描述的，圖1a的示例示出了旋轉(zhuǎn)式霧化造粒機(jī)1，該旋轉(zhuǎn)式霧化造粒機(jī)I具有杯形或碟形形狀的盤狀部2，盤狀部2安裝在支撐部3上用于繞旋轉(zhuǎn)軸線6旋轉(zhuǎn)，支撐部附接至可旋轉(zhuǎn)基底4。盤狀部2具有側(cè)壁10并且在護(hù)罩5內(nèi)旋轉(zhuǎn)。可旋轉(zhuǎn)基底4連接至變速驅(qū)動(dòng)軸(未示出)。旋轉(zhuǎn)盤狀部2的截面通常形成為圓的一部分。圓的半徑根據(jù)盤狀部的直徑變化，使得盤狀部的邊緣相對(duì)于水平線以優(yōu)選的角度傾斜。盤狀部2的位于其最外部邊緣處的角度Θ被優(yōu)選地選擇為使得位于盤狀部的圓周上的兩個(gè)點(diǎn)A、B之間的穿過旋轉(zhuǎn)軸線6的弦7的延長線9相對(duì)于盤狀部表面的在盤狀部的邊緣處指向旋轉(zhuǎn)軸線的切線8形成在30度至50度之間的角度，如圖1b所示。優(yōu)選的邊緣角度是40度。盤狀部的直徑根據(jù)設(shè)計(jì)的爐渣流速和盤狀部的優(yōu)選旋轉(zhuǎn)速度來選擇，這旨在避免渣棉的產(chǎn)生并且旨在生產(chǎn)準(zhǔn)確尺寸的爐渣微滴。
[0032]盤狀部由金屬制成，諸如通常為310SS的不銹鋼、或者球墨(SG)鑄鐵、或者軟鋼，但也可以使用其他合適的金屬。該金屬需要能夠應(yīng)付爐渣?；性庥龅牟僮鳒囟炔⑶揖哂辛己玫臒醾鲗?dǎo)性。圖2示出了同樣具有金屬盤狀部的替代性設(shè)計(jì)方案，但是在該情況下，該盤狀部基本上是平坦的而非杯狀形狀，且設(shè)置有側(cè)壁10。如之前提及的，平坦的盤狀部以及杯形或碟形形狀的盤狀部不能應(yīng)付高流速，但是使用金屬仍能夠允許對(duì)常規(guī)陶瓷耐火平坦盤狀部的改進(jìn)。
[0033]圖3和圖4中示出了也使用了合適的金屬盤狀部2的另一個(gè)改進(jìn)方案，該實(shí)施方式設(shè)置有冷卻機(jī)構(gòu)。圖3的示例示出使用了冷卻噴灑器以及在圖4示出使用了冷卻劑流。在該兩種情況下，冷卻劑施加至盤狀部2的遠(yuǎn)離表面23的底側(cè)18，爐渣在操作期間落在該表面23上。示例示出了盤狀部2安裝在其支撐部3上。該支撐部可以是與旋轉(zhuǎn)軸線6同中心且附接至基底4的圓筒形支撐部。然而，在設(shè)置有通過噴灑進(jìn)行冷卻的實(shí)施方式中，支撐部3通常是穿孔的支撐部以允許冷卻劑到達(dá)盤狀部的更靠近盤狀部的中心的表面18。在一個(gè)示例中，設(shè)置有與盤狀部表面18接觸的彼此基本等距離地間隔開的多個(gè)支撐柱，其中，設(shè)置至少3個(gè)支撐柱，優(yōu)選地設(shè)置4個(gè)支撐柱。因此，盤狀部的中央部分也通過如圖3中示出的冷卻劑噴灑器13被冷卻。雖然，可以使用任何合適的冷卻劑，然而水是優(yōu)選的，因?yàn)樗菀撰@得、價(jià)格相對(duì)低廉并且不需要特殊的儲(chǔ)存條件。在圖3的示例中，盤狀部的底側(cè)18通過一個(gè)或者多個(gè)水噴灑器13而被冷卻。杯狀部2的旋轉(zhuǎn)和冷卻劑的應(yīng)用確保了良好的傳熱系數(shù)(HTC)，以使金屬盤狀部保持在其操作溫度范圍內(nèi)。
[0034]水在底側(cè)上的冷卻效果通過旋轉(zhuǎn)速度被增強(qiáng)。金屬的導(dǎo)熱性為使得對(duì)底側(cè)18施加的冷卻導(dǎo)致在上表面23上形成了一層固化爐渣22，金屬比如為不銹鋼、球墨(SG)鑄鐵、軟鋼、具有少于0.15%的碳含量的低碳鋼、或者銅。金屬的操作溫度和熱傳導(dǎo)性相結(jié)合影響了材料的選擇。銅具有較低的操作溫度，但更快地傳導(dǎo)走熱量，從而導(dǎo)致了在杯狀部的上表面上形成較厚的固化爐渣層，因此形成了針對(duì)由熱爐渣的碰撞所引起的磨損的充分保護(hù)。經(jīng)固化的爐渣層沿循金屬盤狀部的輪廓。固化爐渣層的厚度布置為使得盤狀部的形狀不會(huì)變化，并且特別地使得盤狀部邊沿的形狀不會(huì)變化。形成該層22的優(yōu)點(diǎn)在于層22保護(hù)金屬表面23，金屬表面23否則可能遭受由與著落在盤狀部2的表面上的每個(gè)新熔融爐渣流25進(jìn)行接觸所引起的熱沖擊。該保護(hù)層在圖7和圖8中示出。爐渣25經(jīng)由爐渣流道或者澆口盤(未示出)的出口供給并且穿過該出口基本豎直地掉落到旋轉(zhuǎn)的盤狀部的中央部上。使用澆口盤允許來自于鼓風(fēng)爐的爐渣流動(dòng)的不規(guī)則變得均勻。
[0035]通常，盤狀部的頂部表面在其外邊緣處以在該頂部表面與延伸跨越盤狀部材料的厚度的表面之間具有90度角的方式結(jié)束。來自于水噴灑器的水由盤狀部的旋轉(zhuǎn)側(cè)壁10保留，并且從側(cè)壁的下邊緣流走的水由護(hù)罩5保留并且回流至蓄液槽(未示出)。在圖3中部分地示出的替代性示例中，噴灑器13可以是設(shè)置有空氣管12和水供給管13的空氣霧化水噴灑器。
[0036]在圖4中示出的另外的示例中，噴灑器可以被流動(dòng)流體冷卻系統(tǒng)——也通常是水冷卻裝置——替換。在該系統(tǒng)中，水在形成于驅(qū)動(dòng)軸15與固定管14之間的環(huán)形通道19中輸送。該管的一端16附接至固定盤狀部17，該固定盤狀部17通過以基本上將輪廓構(gòu)造成類似于粒化盤狀部2的底側(cè)18的輪廓的方式定形狀并且以較小的量與底側(cè)18間隔開。水在固定盤狀部17與旋轉(zhuǎn)盤狀部2之間流動(dòng)并且在外半徑20處排放至位于固定盤狀部下方的腔體21中并且回流至蓄液槽。該設(shè)計(jì)方案意味在旋轉(zhuǎn)盤狀部2與護(hù)罩5之間不需要更復(fù)雜的密封。盡管，旋轉(zhuǎn)盤狀部自身可以設(shè)置有用于冷卻的內(nèi)部水通道，然而，這引起了關(guān)于冷卻通道的密封與分配的問題，其中，冷卻通道在中央部附近靠近在一起并且在邊緣處更加分散，從而導(dǎo)致了橫越盤狀部的不均勻的冷卻，因此通常，流動(dòng)冷卻劑系統(tǒng)的外部噴灑器是優(yōu)選的。
[0037]在使用了水冷卻設(shè)計(jì)方案的高旋轉(zhuǎn)速度的操作中可能產(chǎn)生的另一個(gè)問題是形成在盤狀部2的上表面23上的爐渣保護(hù)層22滑落，導(dǎo)致金屬表面經(jīng)受由于與落在未經(jīng)保護(hù)的金屬上的新熔融爐渣流進(jìn)行接觸所引起的熱沖擊。為了解決該問題并且也為了幫助保護(hù)性爐渣層22的形成，可旋轉(zhuǎn)盤狀部2可以在其上表面23上設(shè)置有階梯部24。
[0038]對(duì)于圖3和圖4中的示例，在圖5和圖6中示出了階梯部的示例。在盤狀部2的上表面23中例如通過鑄造、機(jī)械加工或者壓制形成有一系列階梯部24。使用的機(jī)構(gòu)根據(jù)材料特性選定，這些特性中的一些為易于機(jī)械加工或者鑄造。在階梯部上進(jìn)行壓制和焊接涉及更多加工步驟并且關(guān)于在典型操作溫度時(shí)焊接整體性的潛在問題使得該選項(xiàng)不太優(yōu)選。階梯部24有助于確保經(jīng)固化的爐渣保護(hù)性層22在操作開始時(shí)形成并且在爐渣?；陂g保持在適當(dāng)位置并且不會(huì)滑落。階梯部24的數(shù)量取決于盤狀部2的直徑，并且可選地，階梯部中的每個(gè)階梯部設(shè)置成在平面圖中具有相等的面積，導(dǎo)致階梯部在較大半徑處靠近在一起，在該較大半徑處趨于移除爐渣層的力較大。使用階梯部有助于在盤狀部表面上形成和保留保護(hù)性爐渣層，這有助于減少由于熱沖擊所引起的損壞并且因此導(dǎo)致增加的工作壽命。盡管在此處沒有示出，階梯狀部可以使用在其他基本平坦的旋轉(zhuǎn)盤狀部上，比如圖2中示出的盤狀部，或者盤狀部的表面可以被粗糙化或者可以設(shè)置有突出的附加物(tag)，以使碰撞在金屬表面上的第一爐渣減速至足以使冷卻效果形成保護(hù)層。
[0039]本發(fā)明提供了對(duì)以上描述的特征的進(jìn)一步的改進(jìn)并且現(xiàn)將對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式的示例進(jìn)行描述。如可以在圖7和圖8 二者中看見的，支撐部3修改成包括圓筒狀部28，圓筒狀部28通常由金屬制成并例如通過焊接連接至盤狀部2和旋轉(zhuǎn)部件4這二者。然而，盤狀部2是環(huán)形的，而非盤狀部具有穿過旋轉(zhuǎn)軸線的連續(xù)凹形表面。在盤狀部的中央部29中，不存在任何金屬，從而使圓筒狀部28在其接合盤狀部2的位置處敞開。此外，在圖8的示例中，盤狀部在上表面上超出圓筒狀部的最大半徑之外處設(shè)置有階梯部。直到階梯部24的最小半徑處——即，在圓筒狀部的半徑內(nèi)——不存在金屬。圓筒狀部28由可鑄耐火材料26填充，可鑄耐火材料26包括形成用于熔融爐渣的固體沖擊墊的爐渣。盡管該填充可以獨(dú)立進(jìn)行并且落入圓筒狀部中，在該情況下，支撐部可以是如之前所提及的穿孔的或者柱形的，僅在爐渣接納表面處開口的圓筒狀部的優(yōu)點(diǎn)在于熔融材料可以倒進(jìn)來并被冷卻，使得如此形成的固化的爐渣填料在被磨損的情況下補(bǔ)充沖擊墊。這種圓筒狀部也更堅(jiān)固并且易于制造，因此無論使用噴灑冷卻劑或者流動(dòng)冷卻劑，被可旋轉(zhuǎn)基底封閉并且僅在與盤狀部2接合的位置處敞開的圓筒狀部通常是優(yōu)選的。
[0040]通過將要完全地容納在圓筒狀部28內(nèi)的耐火填充材料29設(shè)置成具有用于與爐渣接觸的平坦表面，并且該表面與環(huán)形盤狀部的表面基本齊平，該設(shè)計(jì)非常的耐用。如果需要的話，任何維護(hù)可用來使用可鑄耐火材料簡單地再填充圓筒狀部28，可鑄耐火材料比如為陶瓷耐火材料、固化的爐渣、或者陳舊爐渣的經(jīng)壓碎的填料、或者其他具有絕緣性而非傳導(dǎo)性屬性的合適的材料。
[0041]特別地，對(duì)于每分鐘若干噸的熱爐渣的高流速，將旋轉(zhuǎn)盤狀部的中央部29用可更換的耐火部段進(jìn)行替換具有的優(yōu)點(diǎn)在于，解決了由于難于在金屬盤狀部的中央部(爐渣碰撞此處)施加充分冷卻而引起的較差的熱傳遞的問題，該較差的熱傳遞可以導(dǎo)致過度地磨損并且因此要求更換或者修理盤狀部。這在盤狀部的不直接與熱爐渣接觸的其他區(qū)域中不是問題，因此安裝可更換的中央部段是有效的措施并且不會(huì)失去具有冷卻和階梯部的金屬可旋轉(zhuǎn)盤狀部的優(yōu)點(diǎn)。
【權(quán)利要求】
1.一種干爐渣旋轉(zhuǎn)霧化造粒機(jī)，包括可旋轉(zhuǎn)盤狀部，所述可旋轉(zhuǎn)盤狀部安裝在支撐部上用于繞旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)，其中，所述盤狀部包括環(huán)形金屬盤狀部，所述環(huán)形金屬盤狀部具有遠(yuǎn)離所述支撐部的第一表面并且包括中央開口 ；其中，所述支撐部包括聯(lián)接至所述金屬盤狀部中的所述開口的中空?qǐng)A筒形結(jié)構(gòu)以及在所述中空?qǐng)A筒形結(jié)構(gòu)中的可鑄耐火材料，并且其中，所述可鑄耐火材料包括爐渣。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的造粒機(jī)，其中，所述盤狀部還包括階梯部和形成在所述第一表面上的固化爐渣層。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的造粒機(jī)，其中，所述金屬包括不銹鋼、球墨鑄鐵或軟鋼中的一者。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中的任一項(xiàng)所述的造粒機(jī)，其中，圓筒狀部僅在一端處開口。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中的任一項(xiàng)所述的造粒機(jī)，其中，所述造粒機(jī)還包括用于將爐渣供給至所述盤狀部的所述第一表面上的爐渣供給出口，所述出口包括爐渣流道或澆口盤中的一者。
6.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的造粒機(jī)，其中，所述造粒機(jī)還包括用于將冷卻劑供給至所述盤狀部的冷卻系統(tǒng)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的造粒機(jī)，其中，所述冷卻系統(tǒng)包括指向所述盤狀部的遠(yuǎn)離所述第一表面的第二表面的冷卻劑噴灑器。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的造粒機(jī)，其中，所述冷卻劑噴灑器包括水噴灑器。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的造粒機(jī)，其中，所述冷卻系統(tǒng)包括流動(dòng)冷卻劑系統(tǒng)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的造粒機(jī)，其中，所述造粒機(jī)還包括殼體，所述殼體包括聯(lián)接至環(huán)形盤狀部并且相對(duì)于所述可旋轉(zhuǎn)盤狀部和所述支撐部安裝的圓筒狀部，使得所述圓筒狀部和所述環(huán)形盤狀部形成用于將冷卻劑流容納在所述殼體與所述可旋轉(zhuǎn)盤狀部和所述支撐部之間的環(huán)形通道。
11.根據(jù)權(quán)利要求6至10中的任一項(xiàng)所述的造粒機(jī)，其中，所述造粒機(jī)還包括蓄液槽，所述蓄液槽用于收集已經(jīng)在所述盤狀部的圓周處離開所述環(huán)形通道的冷卻劑。
12.根據(jù)權(quán)利要求6至11中的任一項(xiàng)所述的造粒機(jī)，其中，所述冷卻劑包括水。
13.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的造粒機(jī)，其中，所述盤狀部的所述第一表面是凹形的。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的造粒機(jī)，其中，在所述盤狀部的圓周上的兩點(diǎn)之間的、穿過所述旋轉(zhuǎn)軸線的弦的延長線與所述盤狀部的表面的在所述盤狀部的邊緣處指向所述旋轉(zhuǎn)軸線的切線形成銳角。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的造粒機(jī)，其中，所述銳角在30°與50°之間。
16.根據(jù)權(quán)利要求14或15所述造粒機(jī)，其中，所述銳角是40°。
【文檔編號(hào)】C21B3/08GK103764320SQ201280041810
【公開日】2014年4月30日 申請(qǐng)日期:2012年8月7日 優(yōu)先權(quán)日:2011年8月26日
【發(fā)明者】威廉·巴里·費(fèi)瑟斯通 申請(qǐng)人:西門子有限公司