高溫熔融爐渣噴射?；b置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及冶金、磷化工及節(jié)能環(huán)保等領(lǐng)域的余熱回收裝置，尤其涉及一種利用飽和蒸汽將高溫熔融爐渣噴射粒化成渣粒的裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]冶金、磷化工及節(jié)能環(huán)保等領(lǐng)域在生產(chǎn)過程中均產(chǎn)生高溫熔融爐渣這一副產(chǎn)品。這些高溫熔融爐渣都具有高溫、高焓值等特點，屬于高品質(zhì)的余熱資源。如高爐渣是高爐煉鐵的副產(chǎn)物，其從高爐中排出的溫度在1450?1650°C，熱焓約為1870MJ/t;黃磷爐熔融磷爐渣1427°C時的熱焓為1887.83kJ/kg、比熱容為1.256kJ/(kg.°C)。因此，做好高溫熔融爐渣的余熱回收和綜合利用，是相關(guān)行業(yè)節(jié)能降耗的有效途徑。
[0003]在目前工業(yè)生產(chǎn)中，高溫熔融爐渣的處理方法主要是采用水淬法，即將高溫熔融爐渣直接從高溫爐的排渣口排放到敞口的水渣池中。但水淬法處理工藝存在如下缺點:(I)水淬法的渣處理需要消耗大量的水來降低其高溫；(2)高溫熔融爐渣中的一些元素會污染水資源和空氣；(3)高溫熔融爐渣含有大量熱能沒有再回收而被浪費(fèi)；(4)生產(chǎn)現(xiàn)場的勞動條件惡化。
[0004]據(jù)報道，國內(nèi)外均在致力研發(fā)采用高溫熔融爐渣的急冷干式?；に?，但其存在運(yùn)行成本高及?；|(zhì)量(活性)差，設(shè)備體積龐大，制造和運(yùn)行成本高等缺點，制約了其競爭力，至今未見有成功進(jìn)行工業(yè)化生產(chǎn)的報道。急冷干式?；ㄖ饕?種:滾筒法、風(fēng)淬法和離心?；āＦ渲?，滾筒法存在著處理能力不高、設(shè)備作業(yè)率低、設(shè)備體積龐大等缺點，不適合在現(xiàn)場大規(guī)模連續(xù)處理高溫熔融爐渣;風(fēng)淬法設(shè)備體積龐大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造、安裝困難，造價相應(yīng)也高，且動力消耗大。其次該法的顆粒直徑分布范圍較寬，不利于后續(xù)處理;離心粒化法為了加快急冷速度，須加大冷卻介質(zhì)(通常為空氣)的流量，這樣會導(dǎo)致回收熱量的品質(zhì)不高(表現(xiàn)為換熱后氣體的平均溫度低)，否則所產(chǎn)生的渣粒因冷卻速度太慢而結(jié)晶，減少玻璃相的含量而降低其化學(xué)活性，影響爐渣的后期綜合利同，造成了冷卻速度和熱回收效果之間的矛盾。
[0005]申請?zhí)枮?00910093757.9的發(fā)明專利申請?zhí)峁┝艘环N液態(tài)高爐渣干法?；b置，該裝置包括導(dǎo)流槽、落渣口、干法?；?、?；瘒娮旌团旁冢粚?dǎo)流槽設(shè)置在干法?；黜敳?，落渣口設(shè)置在導(dǎo)流槽底部，并與干法?；鬟B通;干法?；魃喜吭O(shè)有?；瘒娮欤；瘒娮斐隹谥行妮S線與豎直方向的夾角大于0°且小于等于90° ;排渣口設(shè)置在干法粒化器的底部最低處。該干法?；b置的粒化噴嘴雖然設(shè)置在干法?；鞯纳喜?，但?；瘒娮炀嚯x落渣口較遠(yuǎn)，噴射?；Ч?，渣粒的顆粒直徑分布范圍很寬，不利于后續(xù)處理;經(jīng)該干法?；b置?；脑Ｖ苯勇淙敫煞；鲀?nèi)，?；^程中，渣粒四散，需要很大的體積的干法粒化器，占地面積大，造價成本高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本實用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種高溫熔融爐渣噴射?；b置，優(yōu)先采用低、中壓飽和蒸汽，也可采用過熱蒸汽、壓縮空氣或其它壓縮氣體作為噴射介質(zhì)，將高溫熔融爐渣進(jìn)行噴射?；难b置，這是解決高溫熔融爐渣余熱回收的關(guān)鍵。
[0007]本實用新型所提供的高溫熔融爐渣噴射?；b置，其特征在于:包括料斗、噴孔管和下封頭;所述噴孔管的下端開設(shè)有向下傾斜的噴孔，該噴孔管套在所述料斗外，所述料斗的下端面略高于所述噴孔;所述下封頭靠近所述噴孔管下端設(shè)置，該下封頭與噴孔管之間構(gòu)成攔截氣幕噴氣縫。從高溫爐的排渣口排出的高溫熔融爐渣，直接落入料斗內(nèi)，在繼續(xù)下落過程中，被從噴孔中高速噴出的飽和蒸汽噴射?；稍?，再被下一道從攔截氣幕噴氣縫內(nèi)噴出的攔截氣幕攔截，使得已被噴射?；脑?，被限制在較小的空間范圍內(nèi)；料斗下端面略高于噴孔，排渣時，噴孔與爐渣之間的間距小，產(chǎn)生的噴射?；Ч茫嚯x小，噴孔噴出的氣體的速度高、動能高，對爐渣的噴射效果。從噴孔、噴氣縫噴出的噴射介質(zhì)，優(yōu)先采用飽和蒸汽，也可采用過熱蒸汽、壓縮空氣或其它壓縮惰性氣體。
[0008]在所述噴孔管外安裝外管，所述外管與噴孔管、下封頭圍成封閉區(qū)域，該封閉區(qū)域與一飽和蒸汽接管連接，向飽和蒸汽接管內(nèi)通入飽和蒸汽等氣體，飽和蒸汽等進(jìn)入封閉區(qū)域內(nèi)，并通過噴孔、噴氣縫噴出。使用飽和蒸汽作為噴射介質(zhì)，具有如下兩點優(yōu)點:一、飽和蒸汽容易獲得，從爐渣余熱回收系統(tǒng)的汽包中即可獲得;二、飽和蒸汽的比熱容大約是空氣的兩倍，更容易將爐渣快速冷卻，現(xiàn)有技術(shù)一般采用壓縮空氣作為噴射介質(zhì)，冷卻效果差、能耗尚。
[0009]噴孔管上的噴孔沿噴孔管徑向分布，可以設(shè)置一周或多周，噴孔與重力方向的夾角為10-80° ;所述噴孔直徑為l-8mm。攔截氣幕噴氣縫為錐形環(huán)縫，縫寬l-8mm，錐度為20-
160。ο
[0010]由于爐渣溫度高，所述料斗采用水夾套結(jié)構(gòu)，通水進(jìn)行冷卻。料斗也可以采用能耐高溫氧化的無機(jī)非金屬材料或其與金屬的多層組合材料制成。
[0011 ]本實用新型明顯具有如下優(yōu)點:
[0012](I)因與本實用新型配套使用的生產(chǎn)系統(tǒng)均有相當(dāng)?shù)挠酂峥晒┊a(chǎn)生飽和蒸汽，優(yōu)先回用具有足夠壓力的部分飽和蒸汽作為噴射粒化介質(zhì)，既可節(jié)約大量能耗，又大幅減少設(shè)備。
[0013](2)由于本實用新型設(shè)置的噴孔與高溫熔融爐渣之間的間距小，所產(chǎn)生的噴射?；Ч?。另外，從噴孔中噴射出來的高速飽和蒸汽，在噴入高溫熔融爐渣的瞬間，溫度急劇上升轉(zhuǎn)變?yōu)檫^熱蒸汽，其體積也瞬間急劇膨脹，在高溫熔融爐渣內(nèi)連續(xù)不斷地發(fā)生“微型輕度爆炸”，從而強(qiáng)化了?；Ч?，且不會影響安全生產(chǎn)。
[0014](3)由于本實用新型設(shè)置了攔截氣幕，使得已被噴射粒化的渣粒，被限制在較小的空間范圍內(nèi)，可大幅減小設(shè)備體積，節(jié)省生產(chǎn)現(xiàn)場的布置空間，降低制造成本，同時也強(qiáng)化了對渣粒的冷卻作用。
[0015](4))因整個噴射?；^程全部在封閉的筒體內(nèi)完成，顯著改善了生產(chǎn)現(xiàn)場的勞動條件，安全生產(chǎn)也更有保障。
【附圖說明】
[0016]圖1是本實用新型的整體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]圖中:1.料斗，2.外管，3.噴孔管，4.噴孔，5.下封頭，6.攔截氣幕錐形縫，7.飽和蒸汽接管。
【具體實施方式】
[0018]如圖1所示，本實用新型所提供的高溫熔融爐渣噴射?；b置，包括料斗1、外管2、噴孔管3、下封頭5和飽和蒸汽接管7。由于爐渣溫度高，料斗I采用水夾套結(jié)構(gòu)，通水進(jìn)行冷卻，料斗I也可以采用能耐高溫氧化的無機(jī)非金屬材料或其與金屬的多層組合材料制成。噴孔管3的下部開有若干向下傾斜的噴孔4，噴孔4沿噴孔管3的徑向分布，可以設(shè)置一周或多周噴孔4，噴孔4與重力方向的夾角為10-80°，噴孔直徑為l_8mm。噴孔管3套在料斗I的外部，并與料斗I焊接，料斗I的下端面略高于噴孔4，高溫熔融爐渣從料斗I出料時，可以迅速被噴孔4的噴射的飽和蒸汽?；?。下封頭5靠近噴孔管3的下端設(shè)置，噴孔管3的下端外錐面與下封頭5的內(nèi)錐面構(gòu)成攔截氣幕錐形縫6，該錐形縫的截面為環(huán)形，其縫寬l-8mm，錐度為20-160°。外管2的上端與噴孔管3的上端外緣焊接，其下端與下封頭5的外緣焊接，外管2的側(cè)面與飽和蒸汽管7接通，外管2、噴孔管3與下封頭5圍成封閉區(qū)域，通過飽和蒸汽管7向封閉區(qū)域內(nèi)優(yōu)先通入飽和蒸汽，也可通入過熱蒸汽、壓縮空氣或其它壓縮惰性氣體作為噴射介質(zhì)，再從噴孔4、攔截氣幕錐形縫6噴出。
[0019]采用本實用新型所提供的高溫熔融爐渣噴射?；b置進(jìn)行爐渣噴射?；?，噴射粒化效果佳，已被噴射?；脑?，被限制在較小的空間范圍內(nèi)，也強(qiáng)化了對渣粒的冷卻作用。
[0020]本實用新型具體工作方式如下:
[0021]飽和蒸汽流經(jīng)飽和蒸汽接管7并被分配到噴孔4和攔截氣幕錐形縫6，飽和蒸汽優(yōu)選使用低、中壓飽和蒸汽;高溫熔融爐渣從高溫爐的排渣口排出，直接落入料斗1，在繼續(xù)下落到噴孔管3時，被從噴孔4中高速噴出的飽和蒸汽噴射粒化成渣粒，再被從下面一道攔截氣幕錐形縫6中噴出的攔截氣幕攔截。至此即完成高溫熔融爐渣噴射?；娜^程。高溫熔融爐渣既被飽和蒸汽噴射?；兂稍?，同時又被飽和蒸汽快速冷卻；而飽和蒸汽也被高溫熔融爐渣加熱變?yōu)檫^熱蒸汽，可提供給換熱器回收高溫熔融爐渣的高品位余熱。
【主權(quán)項】
1.一種高溫熔融爐渣噴射?；b置，其特征在于:包括料斗、噴孔管和下封頭;所述噴孔管的下端開設(shè)有向下傾斜的噴孔，該噴孔管套在所述料斗外，所述料斗的下端面略高于所述噴孔;所述下封頭靠近所述噴孔管下端設(shè)置，該下封頭與噴孔管之間構(gòu)成攔截氣幕噴氣縫，該攔截氣幕噴氣縫位于噴孔的下方。2.如權(quán)利要求1所述的高溫熔融爐渣噴射?；b置，其特征在于:所述噴孔管外安裝有外管，所述外管與噴孔管、下封頭圍成封閉區(qū)域，該封閉區(qū)域與一飽和蒸汽接管連接。3.如權(quán)利要求1或2所述的高溫熔融爐渣噴射?；b置，其特征在于:所述噴孔與重力方向的夾角為10-80° ;所述噴孔直徑為1-8mm。4.如權(quán)利要求1或2所述的高溫熔融爐渣噴射?；b置，其特征在于:所述噴孔沿所述噴孔管徑向分布。5.如權(quán)利要求1或2所述的高溫熔融爐渣噴射?；b置，其特征在于:所述攔截氣幕噴氣縫為錐形環(huán)縫，縫寬1-8mm，錐度為20-160°。6.如權(quán)利要求1或2所述的高溫熔融爐渣噴射粒化裝置，其特征在于:所述噴孔和/或攔截氣幕噴氣縫內(nèi)通入的噴射介質(zhì)為飽和蒸汽、過熱蒸汽、壓縮空氣或壓縮惰性氣體。7.如權(quán)利要求1或2所述的高溫熔融爐渣噴射?；b置，其特征在于:所述料斗為水夾套結(jié)構(gòu)。8.如權(quán)利要求1或2所述的高溫熔融爐渣噴射?；b置，其特征在于:所述料斗采用能耐高溫氧化的無機(jī)非金屬材料，或無機(jī)非金屬材料與金屬的多層組合材料制成。
【專利摘要】本實用新型提供一種高溫熔融爐渣噴射粒化裝置，包括料斗、噴孔管和下封頭；所述噴孔管的下端開設(shè)有向下傾斜的噴孔，該噴孔管套在所述料斗外，所述料斗的下端面略高于所述噴孔；所述下封頭靠近所述噴孔管下端設(shè)置，該下封頭與噴孔管之間構(gòu)成攔截氣幕噴氣縫。本實用新型設(shè)置的噴孔與高溫熔融爐渣之間的間距小，所產(chǎn)生的噴射?；Ч?，從噴孔中噴射出來的高速飽和蒸汽，在噴入高溫熔融爐渣的瞬間，溫度急劇上升轉(zhuǎn)變?yōu)檫^熱蒸汽，其體積也瞬間急劇膨脹，在高溫熔融爐渣內(nèi)連續(xù)不斷地發(fā)生“微型輕度爆炸”，從而強(qiáng)化?；ЧＴO(shè)置攔截氣幕，使得已被噴射?；脑?，被限制在較小的空間范圍內(nèi)，可大幅減小設(shè)備體積，同時也強(qiáng)化了對渣粒的冷卻作用。
【IPC分類】C01B25/027, C21B3/06
【公開號】CN205205158
【申請?zhí)枴緾N201520950747
【發(fā)明人】陳興元, 楊峻, 郭宏新, 陳軍, 詹岳, 汪夏
【申請人】南京圣諾熱管有限公司
【公開日】2016年5月4日
【申請日】2015年11月25日