上排风干法粒化装置的制作方法

1.本发明涉及冶炼熔渣处理技术领域，具体地说，涉及一种上排风干法粒化装置。


背景技术：

2.钢铁行业的生产过程中，产生了大量的余热余能，绝大多数的余热余能得到了很好的利用，但高温液态熔渣的显热和低温余热资源至今未得到很好的回收利用，高温液态熔渣是钢铁生产过程中的副产物，其排出温度高达1500℃，蕴含大量高温余热。
3.当前的一种余热回收方法是采用干法粒化，如图1所示，利用粒化室2内的高速旋转的凹形转盘1，将从转盘上方流入的高温液态熔渣由向四周扩展甩出，高温液态熔渣在离开转盘边缘的瞬间，在粘滞力、表面张力、重力及空气阻力等多重作用下，破碎、撕裂、收缩成细小液态颗粒，液态颗粒在飞行的过程中与其周围冷空气进行换热并凝固，形成固态颗粒或半固态颗粒。在这过程中换热的空气吸收了高温液态熔渣的热量，从而进行余热回收。
4.然而上排风的方式从排风管道排出的热风分布不均，由于排风不均匀造成的粒化室冷却风偏流会对粒化效果产生不良影响，例如冷却风集中的区域冷却效果好但是容易由于风量太大造成颗粒向上移动进入排风管道或造成渣粒在粒化室水冷壁粘结，而冷却风风量小的地方冷却效果差，可能造成渣粒形成的固态颗粒不够稳定。


技术实现要素：

5.为解决以上问题，本发明提供一种上排风干法粒化装置，包括：
6.粒化室，粒化室的下部连通有鼓风口，粒化室的顶端连通有排风管道，所述排风管道由竖向管道和横向管道连通而成，所述竖向管道与所述粒化室的顶端连通，在所述竖向管道中心同轴设置有内筒，内筒向上穿透排风管道，在内筒外侧与排风管道内壁之间，通过由下至上的水平的从内筒外壁延伸至横向管道内的n-1个隔板来逐层封堵互不相同的1/n竖向管道横截面区域，从而将竖向管道划分为n个1/n竖向管道横截面的排风区域，并且所述隔板从其封堵的排风区域延伸至横向管道内壁，所述隔板的竖向间隔为1/n横向管道的内径，使得排风管道均匀沿n个排风区域排风，
7.置于粒化室内的转盘，所述转盘用于接收从所述内筒进入粒化室的高温熔渣，并使得高温熔渣随转盘旋转甩出，与从鼓风口送入的冷却风接触冷却形成粒化渣，其中，鼓风口的安装角度使得在粒化室内形成的旋转风场的旋转方向与转盘的旋转方向相同。
8.可选地，所述n为4，所述竖向管道为圆筒形，在内筒外侧与排风管道内壁之间，沿竖向由下至上依次设置有a-b隔板、b-c隔板、c-d隔板，
9.其中a-b隔板包括1/4圆环以及用于与排风管道内壁连接的水平连接板，其圆环内侧与内筒的外壁连接；
10.其中b-c隔板包括1/2圆环以及用于与管道内壁连接的水平连接板，且其1/4圆环与a-b隔板的1/4圆环重叠，其圆环内侧与内筒的外壁连接；
11.其中c-d隔板包括1/2圆环以及用于与管道内壁连接的水平连接板，且其1/4圆环
与a-b隔板的1/4圆环重叠，其另一1/4圆环与b-c隔板的另一1/4圆环沿内筒轴线对称，其圆环内侧与内筒的外壁连接。
12.可选地，所述粒化室包括环形的上锥体、内锥体、中环段以及下锥体，所述上锥体与内锥体都是从四周向中心逐渐升高的锥体，且上锥体与内锥体同轴上下间隔布置，下锥体围绕在内锥体的外侧，且与内锥体之间连接有供粒化渣冷却排出的环形的初冷段，在下锥体与上锥体之间是中环段，在内锥体与上锥体、中环段和下锥体之间形成环形空间，所述鼓风口设置在中环段，初冷段的下方设置有出料口。
13.可选地，所述鼓风口与粒化室的径向以设定的角度连接。
14.可选地，在初冷段的内环壁面以竖向间隔向下倾斜延伸出多个折板，在初冷段的外环壁面也以竖向间隔向下倾斜延伸出多个折板，且内环壁面的折板与外环壁面的折板在竖向上是相互错开的。
15.可选地，排风管道与引风机连接。
16.可选地，粒化室的上锥体，以及转盘采用水冷。
17.可选地，下锥体是百叶窗结构，所述百叶窗结构是沿圆周方向逐层部分压叠的板件，且压叠处具有缝隙，在所述缝隙处连通有鼓风机。
18.本发明可以使得从排风管道排出的热风在圆周方向均匀分布，减少由于排风不均匀造成的粒化室冷却风偏流带来的对粒化效果的不良影响。
附图说明
19.通过结合下面附图对其实施例进行描述，本发明的上述特征和技术优点将会变得更加清楚和容易理解。
20.图1是表示现有技术的上排风干法粒化装置的示意图；
21.图2是表示本发明实施例的上排风干法粒化装置的示意图；
22.图3是表示本发明实施例的旋转风场的示意图；
23.图4是表示本发明实施例的百叶窗结构的示意图；
24.图5是表示本发明实施例的a-b隔板的示意图；
25.图6是表示本发明实施例的b-c隔板的示意图；
26.图7是表示本发明实施例的c-d隔板的示意图；
27.图8是表示本发明实施例的四个排风区域在水平面上的投影示意图。
具体实施方式
28.下面将参考附图来描述本发明所述的实施例。本领域的普通技术人员可以认识到，在不偏离本发明的精神和范围的情况下，可以用各种不同的方式或其组合对所描述的实施例进行修正。因此，附图和描述在本质上是说明性的，而不是用于限制权利要求的保护范围。此外，在本说明书中，附图未按比例画出，并且相同的附图标记表示相同的部分。
29.本实施例的上排风干法粒化装置，如图2、图3所示，包括粒化室2、转盘1和初冷段，其中，粒化室2包括环形的上锥体4、内锥体5、中环段6以及下锥体8，所述上锥体4与内锥体5都是从四周向中心逐渐升高的锥体，且上锥体4与内锥体5同轴上下间隔布置，下锥体8围绕在内锥体5的外侧，且与内锥体5之间连接有供粒化渣冷却排出的初冷段11。在下锥体8与上
锥体4之间是中环段6，在内锥体5与上锥体5、中环段6和下锥体8之间形成环形空间，中环段6具有鼓风口7，用于向粒化室2内送入冷却风。并且优选地，如图3所示，所述鼓风口7与径向以一定的角度连接，从而可以向粒化室内以一定的角度送入冷却风，在粒化室内形成旋转风场。更优选地，鼓风口7的安装角度使得旋转风场的旋转方向与转盘1的旋转方向相同，使得冷却风能够与高温熔渣平稳接触。转盘1从内锥体5的中心竖向穿入到粒化室2内，转盘1的上部可以为凹形的。
30.上排风方式就是排风位置处于鼓风位置上方，排风口与引风机连接，从而通过引风机的负压将冷却风经排风管道排出，与其他余热回收装置进行余热回收，在此不做详述。在上锥体4的上部连通有排风管道20，排风管道20由竖向管道22和横向管道23连通而成，在竖向管道中心同轴设置有内筒21，内筒21向上连通穿透排风管道20，用于通过内筒21向粒化室内通入高温熔渣。在内筒21外侧与排风管道内壁之间，将排风管道由下至上划分为a、b、c、d四个排风区域，通过各区域之间的水平的隔板，使得各区域均分排风。如图5所示，a与b之间是a-b隔板，b与c之间是b-c隔板、c与d之间是c-d隔板，各隔板在竖向以一定的间隔布置，优选为以排风管道的1/4内径来作为间隔，在其相应的高度上与排风管道的内壁连接，例如焊接在排风管道的内壁上。如图8所示为四个排风区域在水平面上的投影，通过隔板将竖向管道的圆周切分为1/4圆周的排风区域，从而将排风均匀划分，可以看到a、b、c、d四个排风区域将竖向管道的圆周切分为1/4圆周的排风区域。
31.其中a-b隔板包括1/4圆环以及用于与管道内壁连接和延伸的水平连接板。其圆环内侧与内筒的外壁连接，水平连接板与排风管道的内壁连接。由此被a-b隔板封堵的1/4排风从a-b隔板下方进入横向管道。
32.其中，b-c隔板包括1/2圆环以及用于与管道内壁连接和延伸的水平连接板，且其1/4圆环与a-b隔板的1/4圆环重叠，其圆环内侧与内筒的外壁连接，水平连接板与排风管道的内壁连接。由此b-c隔板中与a-b隔板不重叠的部分封堵的1/4排风从a-b隔板与b-c隔板之间进入横向管道。
33.c-d隔板包括1/2圆环以及用于与管道内壁连接和延伸的水平连接板，且其1/4圆环与a-b隔板的1/4圆环重叠，另一1/4圆环与b-c隔板的另一1/4圆环沿内筒轴线对称，其圆环内侧与内筒的外壁连接，水平连接板与排风管道的内壁连接。由此c-d隔板中与a-b隔板不重叠的部分封堵的1/4排风从c-d隔板与b-c隔板之间进入横向管道。剩余的1/4排风从a-b隔板、b-c隔板、c-d隔板都没有封堵的区域进入横向管道。
34.需要说明的是，以上c-d隔板也可以是在b-c隔板的基础上再加1/4圆周的隔板，也就是逐层封堵不同的1/4圆周。另外，以上是以竖向管道为圆形为例来说明的，实际上，竖向管道的横截面也可以是其他常见形状，例如方形，则是将方形划分为4个区域，依次逐层封堵1/4区域即可。
35.另外，划分为4个区域也只是举例说明，也可以是例如两个区域，则只采用一个水平的1/2圆周的隔板即可。也可以是更多个区域，由此概括为，通过由下至上的水平的从内筒外壁延伸至横向管道内的n-1个隔板来逐层封堵互不相同的1/n竖向管道横截面区域，从而将竖向管道划分为n个1/n竖向管道横截面的排风区域。而且，在封堵该层的基础上，隔板还延伸连接至横向管道内壁上，以便将封堵的排风导流至横向管道内，使得排风管道均匀沿n个排风区域排风。
36.高温熔渣从粒化室2的上方形成液流落入转盘1的中心，转盘1高速旋转，高温熔渣从转盘1甩出并形成液滴。如图2中，甩出的液滴碰撞到上锥体4的内壁后向下方弹落，其中，b表示一个液滴的飞行路径与水平面的夹角。m表示一个液滴弹落的距离。c是下锥体的锥面与水平的夹角。
37.液滴在飞行的过程中与从鼓风口7送入的冷却风接触，冷却风在粒化室内形成旋转风场，使得液滴快速冷却。液滴与其周围冷空气进行换热并凝固，形成粒化渣。在这过程中换热的空气吸收了液滴的热量，并进入到初冷段中。所述初冷段设置有出料口114，用于将粒化渣排出。
38.进一步地，在环形的初冷段11内设置有环形的折板113，具体的，是在初冷段11的内环壁面111以竖向间隔向下倾斜延伸出多个折板113，在初冷段11的外环壁面112也以竖向间隔向下倾斜延伸出多个折板113，且内环壁面的折板113与外环壁面112的折板在竖向上是相互错开的。经历了飞出、与冷却风进行一次换热后，成固态的粒化渣会落入到初冷段11，在初冷段11与环形的折板113接触碰撞，粒化渣沿着折板113反复碰撞跌落，在碰撞的过程中，粒化渣与折板113换热的同时，粒化室2内换热后的冷却风也在初冷段11继续与粒化渣换热，可以保证从粒化室2排出的粒化渣已经处于结晶温度以下并完全固化，固化降温后的粒化渣在初冷段11下方的出料口排出，可以进一步输送给下一个再冷工序，在此不做详述。
39.进一步地，粒化室2的上锥体4采用水冷，转盘1也采用水冷形式保护。
40.进一步地，如图4所示，下锥体8可以是百叶窗结构，具有辅助熔渣回旋停留的功能。从图4中可以看出，所述百叶窗结构是沿圆周方向逐层部分压叠的板件9，且压叠处具有缝隙的结构。通过各缝隙可以向粒化室2内送入冷却风。由于逐层部分压叠，使得百叶窗的缝隙具有一定的倾角，从而使得由此进入的冷却风能够以与水平面呈一定的倾斜角度的方向进入粒化室，从而能够对在环形风场中的液滴形成一定的回旋停留作用，以加大液滴在粒化室内的停留时间，使得与冷却风的热交换更加充分。
41.以上所述仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。