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2023

一种液态高炉渣粒化装置的制作方法

炉渣是一种性能良好的硅酸盐材料，通过处理可以作为生产建筑材料和化肥的原料。液态高炉渣经过急速冷却，其内部来不及形成矿物结晶而把一部分化学能储存于形成的玻璃体中，因而具有较高的活性，急冷处理后的高炉渣具有潜在的水硬胶凝性能，是优良的水泥原料，因此急冷处理的高炉渣具有巨大的市场需求。同时，液态高炉渣温度在1350°C到1500°C之间，属于高品位的余热资源，具有很高的回收利用价值。目前我国液态高炉渣主要采用水淬法急冷处理，水淬后的高炉渣可用于制作水泥等建筑材料，水淬法存在的问题是水耗高；水淬渣过程中产生的大量H2S和SOx随蒸汽排入大气，促进酸雨形成，环境污染；高炉熔渣的显热没有得到回收利用；水淬渣含水率高，作为水泥原料仍需干燥处理，需要消耗一定的能源；系统电耗大；水冲渣循环水中所含微细颗粒对水泵和阀门等部件的磨损和堵塞非常严重，系统维护工作量非常大，增加了维护费用。针对高炉熔渣水淬工艺的缺点，20世纪70年代国外就已经开始研究干式急冷粒化高炉渣的方法，主要有风淬法和离心粒化法，二者都是首先将液态高炉渣快速破碎、凝固为小颗粒，再采取技术手段回收其显热的方法。风淬法是用大功率造粒风机产生高压、高速气流将熔渣流吹散、粒化的方法，主要缺点是动力消耗大、设备庞大复杂、占地面积大、投资和运行费用高。而离心粒化法是依靠转盘或转杯的高速旋转产生的离心力将液态高炉渣粒化，之后再回收其显热，其能耗相对风淬法要低。液态高炉渣的粒化对于高炉渣这样的固体废弃物的再利用和液态高炉渣显热回收都具有重要意义，研究一种动力消耗低、粒化效果好、结构简单可靠性高的的液态高炉渣粒化方法是非常必要的。

发明内容本实用新型的目的是提供一种动力消耗低、结构简单、节约水资源的粒化方法和本实用新型的技术方案如下一种液态高炉渣粒化装置，包括浇口、粒化器、一级转盘、水嘴、二级转盘、驱动装置、中心输水管、渣斗和排气管；所述浇口设置在粒化器上端中部，以粒化器中心线为中心线；粒化器上半部份采用水冷壁结构，下半部分收缩形成渣斗；一级转盘、水嘴、二级转盘、驱动装置和中心输水管均设置在粒化器内部中心线上；浇口正下方为一级转盘，一级转盘以粒化器中心线旋转；一级转盘下方为二级转盘，二级转盘直径大于一级转盘直径，与一级转盘共轴线旋转；一级转盘和二级转盘与驱动装置相连；水嘴位于一级转盘和二级转盘之间，出口方向指向二级转盘上表面；中心输水管设置在一级转盘和二级转盘中心，上部与水嘴相连；粒化器侧壁接有排气管。上述技术方案中，二级转盘与一级转盘旋转方向相同或相反；二级转盘转速与一级转盘转速相等或不相等。上述技术方案中，二级转盘上表面中心低、四周高；二级转盘上表面环向布置有两个以上的半球形凹坑，凹坑之间有浅槽相连。采用上述装置的液态高炉渣粒化方法，包括如下步骤：1)熔融液态高炉渣经过浇口落在转速为2000-4000转/分钟的一级转盘上，在离心力的作用下被摊薄后甩落到二级转盘上；2)冷却水通过中心输水管从与输水管连接的水嘴向二级转盘表面喷出，并在二级转盘表面形成水膜；3)落到二级转盘上的熔融液态高炉渣的高温将水膜迅速汽化，与此同时液态高炉渣在二级转盘的离心力和水膜急速汽化膨胀的爆破力作用下被破碎，在粒化器中溅开；部分熔融液态高炉渣在破碎过程中因与水膜换热，急速冷却并凝固成高炉渣颗粒，另一部分熔融液态高炉渣被破碎后飞溅到粒化器上半部的水冷壁上，与水冷壁换热并凝固成高炉渣颗粒；4)凝固后的高炉渣颗粒落入粒化器底部的渣斗中，液态高炉渣凝固过程中产生的热气体从排气管排出，完成液态高炉渣的粒化过程。本实用新型与现有技术相比，具有以下优点本实用新型采用离心力与水急速汽化膨胀的爆破力相结合破碎液态高炉渣，在二级转盘上的水膜既可以与液态高炉渣接触时汽化爆炸击碎高炉渣从而增强破碎的效果，又可以利用水的相变吸热急速冷却液态高炉渣，使之凝固为高炉渣颗粒，系统能耗较低，水消耗量也不大，节约了能源和水资源，粒化后的高炉渣具有较高的活性且具有较高的温度，利于高炉渣显热的回收，同时装置的结构较为简单。

高炉渣粒

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