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2022
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08
一種液態高爐渣粒化裝置的制作方法
爐渣是一種性能良好的硅酸鹽材料，通過處理可以作為生產建筑材料和化肥的原料。液態高爐渣經過急速冷卻，其內部來不及形成礦物結晶而把一部分化學能儲存于形成的玻璃體中，因而具有較高的活性，急冷處理后的高爐渣具有潛在的水硬膠凝性能，是優良的水泥原料，因此急冷處理的高爐渣具有巨大的市場需求。同時，液態高爐渣溫度在1350°C到1500°C之間，屬于高品位的余熱資源，具有很高的回收利用價值。目前我國液態高爐渣主要采用水淬法急冷處理，水淬后的高爐渣可用于制作水泥 等建筑材料，水淬法存在的問題是水耗高；水淬渣過程中產生的大量H2S和SOx隨蒸汽排入大氣，促進酸雨形成，環境污染；高爐熔渣的顯熱沒有得到回收利用；水淬渣含水率高， 作為水泥原料仍需干燥處理，需要消耗一定的能源；系統電耗大；水沖渣循環水中所含微 細顆粒對水泵和閥門等部件的磨損和堵塞非常嚴重，系統維護工作量非常大，增加了維護 費用。針對高爐熔渣水淬工藝的缺點，20世紀70年代國外就已經開始研究干式急冷粒 化高爐渣的方法，主要有風淬法和離心粒化法，二者都是首先將液態高爐渣快速破碎、凝固為小顆粒，再采取技術手段回收其顯熱的方法。風淬法是用大功率造粒風機產生高壓、高速氣流將熔渣流吹散、粒化的方法，主要缺點是動力消耗大、設備龐大復雜、占地面積大、投資和運行費用高。而離心粒化法是依靠轉盤或轉杯的高速旋轉產生的離心力將液態高爐渣粒化，之后再回收其顯熱，其能耗相對風淬法要低。液態高爐渣的粒化對于高爐渣這樣的固體廢棄物的再利用和液態高爐渣顯熱回 收都具有重要意義，研究一種動力消耗低、粒化效果好、結構簡單可靠性高的的液態高爐渣 粒化方法是非常必要的。
發明內容本實用新型的目的是提供一種動力消耗低、結構簡單、節約水資源的粒化方法和本實用新型的技術方案如下一種液態高爐渣粒化裝置，包括澆口、粒化器、一級 轉盤、水嘴、二級轉盤、驅動裝置、中心輸水管、渣斗和排氣管；所述澆口設置在粒化器上端中部，以粒化器中心線為中心線；粒化器上半部份采用水冷壁結構，下半部分收縮形成渣斗；一級轉盤、水嘴、二級轉盤、驅動裝置和中心輸水管均設置在粒化器內部中心線上；澆口正下方為一級轉盤，一級轉盤以粒化器中心線旋轉；一級轉盤下方為二級轉盤，二級轉盤直徑大于一級轉盤直徑，與一級轉盤共軸線旋轉；一級轉盤和二級轉盤與驅動裝置相連；水嘴位于一級轉盤和二級轉盤之間，出口方向指向二級轉盤上表面；中心輸水管設置在一 級轉盤和二級轉盤中心，上部與水嘴相連；粒化器側壁接有排氣管。上述技術方案中，二級轉盤與一級轉盤旋轉方向相同或相反；二級轉盤轉速與一 級轉盤轉速相等或不相等。上述技術方案中，二級轉盤上表面中心低、四周高；二級轉盤上表面環向布置有兩個以上的半球形凹坑，凹坑之間有淺槽相連。采用上述裝置的液態高爐渣粒化方法，包括如下步驟：1)熔融液態高爐渣經過澆口落在轉速為2000-4000轉/分鐘的一級轉盤上，在離心力的作用下被攤薄后甩落到二級轉盤上；2)冷卻水通過中心輸水管從與輸水管連接的水嘴向二級轉盤表面噴出，并在二級轉盤表面形成水膜；3)落到二級轉盤上的熔融液態高爐渣的高溫將水膜迅速汽化，與此同時液態高爐渣在二級轉盤的離心力和水膜急速汽化膨脹的爆破力作用下被破碎，在粒化器中濺開；部 分熔融液態高爐渣在破碎過程中因與水膜換熱，急速冷卻并凝固成高爐渣顆粒，另一部分 熔融液態高爐渣被破碎后飛濺到粒化器上半部的水冷壁上，與水冷壁換熱并凝固成高爐渣顆粒；4)凝固后的高爐渣顆粒落入粒化器底部的渣斗中，液態高爐渣凝固過程中產生的熱氣體從排氣管排出，完成液態高爐渣的粒化過程。本實用新型與現有技術相比，具有以下優點本實用新型采用離心力與水急速汽 化膨脹的爆破力相結合破碎液態高爐渣，在二級轉盤上的水膜既可以與液態高爐渣接觸時汽化爆炸擊碎高爐渣從而增強破碎的效果，又可以利用水的相變吸熱急速冷卻液態高爐渣，使之凝固為高爐渣顆粒，系統能耗較低，水消耗量也不大，節約了能源和水資源，粒化后 的高爐渣具有較高的活性且具有較高的溫度，利于高爐渣顯熱的回收，同時裝置的結構較為簡單。
高爐渣粒
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