CN105018659A - 一种熔渣干法粒化二次冷却的方法和装置 - Google Patents

Abstract

提供一种熔渣干法粒化二次冷却的方法和装置：该方法步骤为：由熔渣干法粒化器产生的温度在800℃～1000℃高温渣粒由排渣口排出后，进入到喂料器中，与返回料、冷空气在喂料器中初步混合，返回料、冷空气和高温渣粒的混合物一起进入回转筒冷却器中进行冷却，渣粒排出后由链板式运输机输送至堆料场，其中部分渣粒又被作为返料进入到返矿仓中，与新的高温渣粒再次混合冷却，冷风与热的渣粒充分接触换热升温后，进入余热回收***。本发明的装置主要包括喂料器，回转筒，返矿仓、余热锅炉、布袋除尘器、引风机、烟囱、废热循环管等；其优点是：设备结构简单、高温渣粒粘接量小，要求风量小，风压损失小、能耗小、节能、环保，可循环利用废热。

Description

一种熔渣干法粒化二次冷却的方法和装置

技术领域：

本发明涉及金属冶炼辅助设备技术领域，特别是涉及一种熔渣干法粒化处理的冷却方法和装置。

背景技术：

冶炼过程会产生大量的高温液态炉渣，且带有大量的显热，目前，在工业上应用的液态炉渣处理技术均为水淬法，水淬法处理高温液态炉渣的过程中，要靠消耗水来带走炉渣的大量热量来达到炉渣冷却的目的，同时，还会产生二氧化硫气体对环境造成污染。随着人类环境保护的意识的加强，以及保护环境的迫切需要。逐渐的意识到用水淬法处理炉渣的不合理性，许多用户相继提出各种类型的干法处理液态高温炉渣的方法，大体上可以归纳为如下几类：转盘法，风淬法，机械破碎法等等。上述干法处理液态高温炉渣的方法的不同点是：将高温液态炉渣粒化的方法不同，转盘法是通过转盘的旋转将液态渣粒化，风淬法是利用高压高速冷风将液态渣粒化，而机械破碎法是利用搅拌轮机械力的作用将液态渣粒化。其共同特点是粒化后的渣粒都是通过与冷风进行热交换，吸收炉渣显热。目前，国内外用户所提出的熔渣干法粒化方法，其都把其重点放在的怎么样粒化以及粒化后炉渣是否能够达到合格的玻璃率方面，在熔渣干法粒化后二次冷却的方法和装备方面均很少提及。目前，所提及的熔渣干法粒化后二次冷却的方法和装备有如下三种：使用固定床对熔渣进行二次换热，采用流化床的形式和采用移动床的形式。但上述几种方法存在一定的弊端，如：采用固定床时，要求风压高，压力损失大，高温渣粒容易粘接；采用移动床和流化床时，难以控制，冷却不均匀等特点。因此，目前还没有一种能够有效地利用熔渣显热的方法和装备。

发明内容：

本发明的目的是克服现有技术存在的不足，提供一种能够有效的利用熔渣二次显热，同时具有***简单，投资小且节能、环保的熔渣干法粒化二次冷却的方法和装置。

本发明所采用的技术方案是：提供一种熔渣干法粒化二次冷却的方法，特征是：其步骤为：a.温度在800℃～1000℃之间的熔渣干法粒化器产生的高温渣粒由排渣口排出后，进入到喂料器中；同时，返矿仓中温度在100℃～200℃之间的冷料以高温渣粒1/5～1/3的量和高温渣粒进入到喂料器中初步混合，该混合料与由喂料器鼓风口鼓入的一次冷风从喂料器出口一起经溜管进入到1#回转筒内，1#回转筒内部焊接有螺旋状的扬板；渣粒在回转筒内扬板的作用和自身重力的作用下，在回转筒内做抛物线运动，在这个过程当中，高温炉渣与冷风充分接触，发生换热；换热后，渣粒温度降低，风温升高；在1#回转筒内经过换热的热风温度可达到500℃左右，由1#回转筒输出端的排气孔排出；同时，温度约为400℃～500℃的渣粒由排渣口排出，在这个过程中，冷风的流向与渣粒的流向相同；b.由1#回转筒的排渣口排出的温度约为400℃～500℃之间的渣粒，经过下料管进入到2#回转筒继续进行冷却，在2#回转筒中料流方向与气流方向为逆向，冷风从2#回转筒的输出端的进气口进入回转筒，流动方向与渣流方向相反，在这一过程中渣粒与冷风充分接触，风温升高到300℃左右，经下料管进入到1#回转筒输出端与一次热风汇合，一起进入到余热回收***；同时，经2#回转筒冷却后的渣粒，温度在100℃～200℃之间，由2#回转筒排渣口排出，落入到链板式运输机上，再由链板式输送机输送至堆料场，其中部分渣粒又被作为返料经返料皮带进入到返矿仓中，在喂料器中与新的低温渣粒再次混合；经1#回转筒和2#回转筒的冷风与热的渣粒充分接触换热后，温度升高，在1#回转筒输出端部汇合，从排气口进入到余热回收***；c.余热回收***主要包括余热锅炉、除尘器、引风机、烟囱和废热循环管道；在引风机的作用下，进入余热锅炉内，与锅炉内的水发生热量交换，产生水蒸气；从余热锅炉出来的的废热空气的温度约为120℃，进入到袋式除尘器中进行除尘；除尘后的废热空气在引风机的作用下，由烟囱排出；同时在引风机出口处设置了废热循环管道，与一次冷风管道相连，部分废热空气再次进入喂料器再到1#回转筒与高温渣换热，循环风量的大小由电动阀控制；达到了废热空气再利用、节能环保的目的。其特征还在于：1#回转筒、2#回转筒的转速在3～5rpm之间。一种熔渣干法粒化二次冷却的装置，主要包括喂料器、1#回转筒、下料管、2#回转筒、鼓风机、链板式输送机、电动阀、返料皮带、返矿仓；其特征在于：还包括由余热锅炉、布袋除尘器、引风机、烟囱、废热循环管道组成的余热回收***；熔渣干法粒化器高温渣粒的输出口和一次冷风管道输出口与喂料器的输入口相连通；喂料器的输出口与1#回转筒的入口相连通；1#回转筒的出口有输气管路和输料通路，输气管路与余热锅炉、布袋除尘器、引风机、烟囱相连通；输料通路与下料管、2#回转筒、链板式输送机、返料皮带、返矿仓、喂料器相连通；在引风机、烟囱之间的输气管路上联通一个废热循环管道；废热循环管道的另一个出口通过电动阀与喂料器的入口联通；在1#回转筒内部焊接有螺旋状的扬板；在1#回转筒输出端设置排渣口和排气孔；在2#回转筒输出端设置排渣口和进气口；在喂料器与1#回转筒进料口端之间设置溜管。回转筒外壳设置保温层。

本发明的有益效果：800℃～1000℃的高温渣在两道回转筒换热器中和冷空气充分接触冷却，产生400℃～500℃的热空气，进入到余热锅炉内，产生水蒸气发电。与固定床，流化床和移动床相比，本流程采用回转筒冷却，具有高温渣相互之间粘接量小，渣粒与换热空气接触充分，要求风量小，风压损失小、能耗小，设备结构简单的特点。同时，本法中再次循环利用了废热空气，达到了节能、环保的目的。

附图说明：

图1是本发明实施例一种熔渣干法粒化二次冷却的方法和装置示意图：

附图中：1.高温渣粒；2.一次冷风；3.喂料器；4.1#回转筒；5.下料管；6.2#回转筒；7.熔渣干法粒化器；8.余热锅炉；9.布袋除尘器；10.引风机；11.烟囱；12.鼓风机；13.链板式输送机；14.电动阀；15.返料皮带；16.返矿仓。17.废热循环管道。

具体实施方式：

下面结合附图对本发明实施例作进一步详细描述：如图1所示的一种熔渣干法粒化二次冷却的方法，其特征是：温度在800℃～1000℃之间经熔渣干法粒化器7粒化的高温渣粒1，采用回转筒换热器和部分循环废热空气进行渣粒冷却，并对渣粒余热进行回收。其方法步骤为：a.熔渣干法粒化器产生的高温渣粒1(温度在800℃～1000℃之间)由排渣口排出后，进入到喂料器3中；同时，返矿仓16的冷料(温度在100℃～200℃之间)以高温渣粒量的1/5～1/3与高温渣粒一起进入到喂料器3中，这样可减小高温渣粒互相粘接的几率。混合料通过喂料器出口与从喂料器鼓风口鼓入的冷风一起经溜管进入到1#回转筒4内，1#回转筒4内部焊接有螺旋状的扬板；渣粒在回转筒内扬板的作用和自身重力的作用下，在回转筒内做抛物线运动，在这个过程当中，高温炉渣与冷风充分接触，发生换热，渣粒温度降低，风温升高。在1#回转筒4内经过换热的热风温度可达到500℃左右，由1#回转筒输出端的排气孔排出；同时，温度约为400℃～500℃的渣粒由排渣口排出口，在这个过程中，冷风的流向与渣粒的流向相同。b.由1#回转筒的排渣口排出的温度约为400℃～500℃之间的渣粒，经下料管5进入到2#回转筒6继续进行冷却，在2#回转筒6中料流方向与气流方向为逆向，冷风从2#回转筒6的输出端的进风口鼓入回转筒，流动方向与渣流方向相反，在这一过程中渣粒与冷风充分接触，风温升高到300℃左右，经下料管5进入到1#回转筒4中与一次热风汇合，一起进入到余热回收***。同时，经2#回转筒冷却后的渣粒，温度在100℃～200℃之间，由2#回转筒排渣口排出，落入到链板式运输机13上，再由链板式输送机13输送至堆料场，其中部分渣粒又被作为返料经返料皮带15进入到返矿仓16中，在喂料器3中与新的低温渣粒再次混合。经1#回转筒和2#回转筒的冷风与热的渣粒充分接触换热后，温度升高，在1#回转筒的输出端汇合，从排气口进入到余热回收***。c.余热回收***主要包括余热锅炉8、除尘器9、引风机10、烟囱11和废热循环管道17。在引风机10的作用下，进入余热锅炉8内，与锅炉内的水发生热量交换，产生水蒸气。从余热锅炉出来的的废热空气的温度约为120℃，进入到袋式除尘器9中进行除尘。除尘后的废热空气在引风机10的作用下，由烟囱11排出。同时在引风机出口处设置了废热循环管道17，与1#鼓风机进气管相连，部分废热空气再次进入到1#回转筒与高温渣换热，自循环风量的大小由电动阀14控制。达到了废热空气再利用，节约能源的目的。如图1所示的一种熔渣干法粒化二次冷却的装置，主要包括：喂料器3、1#回转筒4、下料管5、2#回转筒6、熔渣干法粒化器7、余热锅炉8、布袋除尘器9、引风机10、烟囱11、鼓风机12、链板式输送机13、电动阀14、返料皮带15、返矿仓16；废热循环管道17；熔渣干法粒化器7的高温渣粒1输出口和一次冷风2管道输出口与喂料器3的输入口相连通；喂料器3的输出口与1#回转筒4的入口相连通；1#回转筒4的出口有输气管路和输料通路，输气管路与余热锅炉8、布袋除尘器9、引风机10、烟囱11相连通；输料通路与下料管5、2#回转筒6、链板式输送机13、返料皮带15、返矿仓16、喂料器3相连通；在引风机10、烟囱11之间的输气管路上联通一个废热循环管道17；废热循环管道17的另一个出口通过电动阀14与喂料器3的入口联通。在1#回转筒4内部焊接有螺旋状的扬板；在1#回转筒输出端设置排渣口和排气孔；在2#回转筒输出端设置排渣口和进气口；在喂料器3与1#回转筒4进料口之间设置溜管。其特征还在于：回转筒外壳设置保温层。

Claims (4)

1.一种熔渣干法粒化二次冷却的方法，特征是：其步骤为：a.温度在800℃～1000℃之间的熔渣干法粒化器(7)产生的高温渣粒(1)由排渣口排出后，进入到喂料器(3)中；同时，返矿仓(16)中温度在100℃～200℃之间的冷料以高温渣粒1/5～1/3的量和高温渣粒(1)进入到喂料器(3)中初步混合，该混合料与由喂料器鼓风口鼓入的一次冷风(2)从喂料器出口一起经溜管进入到1#回转筒(4)内，1#回转筒内部焊接有螺旋状的扬板；渣粒在回转筒内扬板的作用和自身重力的作用下，在回转筒内做抛物线运动，在这个过程当中，高温炉渣与冷风充分接触，发生换热；换热后，渣粒温度降低，风温升高；在1#回转筒(4)内经过换热的热风温度可达到500℃左右，由1#回转筒(4)输出端的排气孔排出；同时，温度约为400℃～500℃的渣粒由排渣口排出，在这个过程中，冷风的流向与渣粒的流向相同；b.由1#回转筒(4)的排渣口排出的温度约为400℃～500℃之间的渣粒，经过下料管(5)进入到2#回转筒(6)继续进行冷却，在2#回转筒(6)中料流方向与气流方向为逆向，冷风从2#回转筒(6)的输出端的进气口进入回转筒，流动方向与渣流方向相反，在这一过程中渣粒与冷风充分接触，风温升高到300℃左右，经下料管(5)进入到1#回转筒(4)输出端与一次热风汇合，一起进入到余热回收***；同时，经2#回转筒(6)冷却后的渣粒，温度在100℃～200℃之间，由2#回转筒(6)排渣口排出，落入到链板式运输机(13)上，再由链板式输送机(13)输送至堆料场，其中部分渣粒又被作为返料经返料皮带(15)进入到返矿仓(16)中，在喂料器(3)中与新的低温渣粒再次混合；经1#回转筒(4)和2#回转筒(6)的冷风与热的渣粒充分接触换热后，温度升高，在1#回转筒(4)输出端部汇合，从排气口进入到余热回收***；c.余热回收***主要包括余热锅炉(8)、除尘器(9)、引风机(10)、烟囱(11)和废热循环管道(17)；在引风机(10)的作用下，进入余热锅炉(8)内，与锅炉内的水发生热量交换，产生水蒸气；从余热锅炉出来的的废热空气的温度约为120℃，进入到袋式除尘器(9)中进行除尘；除尘后的废热空气在引风机(10)的作用下，由烟囱(11)排出；同时在引风机(10)出口处设置了废热循环管道(17)，与一次冷风(2)管道相连，部分废热空气再次进入喂料器(3)再到1#回转筒(4)与高温渣换热，循环风量的大小由电动阀(14)控制；达到了废热空气再利用、节能环保的目的。

2.如权利要求1所述的一种熔渣干法粒化二次冷却的方法，其特征在于：1#回转筒(4)、2#回转筒(6)的转速在3～5rpm之间。

3.一种熔渣干法粒化二次冷却的装置，主要包括喂料器(3)、1#回转筒(4)、下料管(5)、2#回转筒(6)、鼓风机(12)、链板式输送机(13)、电动阀(14)、返料皮带(15)、返矿仓(16)；其特征在于：还包括由余热锅炉(8)、布袋除尘器(9)、引风机(10)、烟囱(11)、废热循环管道(17)组成的余热回收***；熔渣干法粒化器高温渣粒(1)的输出口和一次冷风(2)管道输出口与喂料器(3)的输入口相连通；喂料器(3)的输出口与1#回转筒(4)的入口相连通；1#回转筒(4)的出口有输气管路和输料通路，输气管路与余热锅炉(8)、布袋除尘器(9)、引风机(10)、烟囱(11)相连通；输料通路与下料管(5)、2#回转筒(6)、链板式输送机(13)、返料皮带(15)、返矿仓(16)、喂料器(3)相连通；在引风机(10)、烟囱(11)之间的输气管路上联通一个废热循环管道(17)；废热循环管道(17)的另一个出口通过电动阀(14)与喂料器(3)的入口联通；在1#回转筒(4)内部焊接有螺旋状的扬板；在1#回转筒(4)输出端设置排渣口和排气孔；在2#回转筒(6)输出端设置排渣口和进气口；在喂料器(3)与1#回转筒(4)进料口端之间设置溜管。

4.如权利要求3所述的一种熔渣干法粒化二次冷却的装置，其特征在于：回转筒外壳设置保温层。