本實用新型專利技術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置，該下封頭與噴孔管之間構成攔截氣幕噴氣縫。本實用新型專利技術設置的噴孔與高溫熔融爐渣之間的間距小，所產生的噴射粒化效果佳，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，溫度急劇上升轉變為過熱蒸汽，其體積也瞬間急劇膨脹，在高溫熔融爐渣內連續不斷地發生“微型輕度爆炸”，從而強化粒化效果。設置攔截氣幕，使得已被噴射粒化的渣粒，被限制在較小的空間范圍內，可大幅減小設備體積，同時也強化了對渣粒的冷卻作用。
【技術實現步驟摘要】
本技術涉及冶金、磷化工及節能環保等領域的余熱回收裝置，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。
技術介紹
冶金、磷化工及節能環保等領域在生產過程中均產生高溫熔融爐渣這一副產品。這些高溫熔融爐渣都具有高溫、高焓值等特點，屬于高品質的余熱資源。如高爐渣是高爐煉鐵的副產物，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，是相關行業節能降耗的有效途徑。在目前工業生產中，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；(4)生產現場的勞動條件惡化。據報道，國內外均在致力研發采用高溫熔融爐渣的急冷干式粒化工藝，但其存在運行成本高及粒化渣質量(活性)差，設備體積龐大，制造和運行成本高等缺點，制約了其競爭力，至今未見有成功進行工業化生產的報道。急冷干式粒化法主要有3種:滾筒法、風淬法和離心粒化法。其中，滾筒法存在著處理能力不高、設備作業率低、設備體積龐大等缺點，不適合在現場大規模連續處理高溫熔融爐渣;風淬法設備體積龐大、結構復雜，制造、安裝困難，造價相應也高，且動力消耗大。其次該法的顆粒直徑分布范圍較寬，不利于后續處理;離心粒化法為了加快急冷速度，須加大冷卻介質(通常為空氣)的流量，這樣會導致回收熱量的品質不高(表現為換熱后氣體的平均溫度低)，否則所產生的渣粒因冷卻速度太慢而結晶，減少玻璃相的含量而降低其化學活性，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。申請號為200910093757.9的專利技術專利申請提供了一種液態高爐渣干法粒化裝置，該裝置包括導流槽、落渣口、干法粒化器、粒化噴嘴和排渣口；導流槽設置在干法粒化器頂部，落渣口設置在導流槽底部，并與干法粒化器連通;干法粒化器上部設有粒化噴嘴，粒化噴嘴出口中心軸線與豎直方向的夾角大于0°且小于等于90° ;排渣口設置在干法粒化器的底部最低處。該干法粒化裝置的粒化噴嘴雖然設置在干法粒化器的上部，但粒化噴嘴距離落渣口較遠，噴射粒化效果差，渣粒的顆粒直徑分布范圍很寬，不利于后續處理;經該干法粒化裝置粒化的渣粒直接落入干法粒化器內，粒化過程中，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。
技術實現思路
本技術所要解決的技術問題是提供一種高溫熔融爐渣噴射粒化裝置，優先采用低、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，將高溫熔融爐渣進行噴射粒化的裝置，這是解決高溫熔融爐渣余熱回收的關鍵。本技術所提供的高溫熔融爐渣噴射粒化裝置，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置，該下封頭與噴孔管之間構成攔截氣幕噴氣縫。從高溫爐的排渣口排出的高溫熔融爐渣，直接落入料斗內，在繼續下落過程中，被從噴孔中高速噴出的飽和蒸汽噴射粒化成渣粒，再被下一道從攔截氣幕噴氣縫內噴出的攔截氣幕攔截，使得已被噴射粒化的渣粒，被限制在較小的空間范圍內；料斗下端面略高于噴孔，排渣時，噴孔與爐渣之間的間距小，產生的噴射粒化效果好，距離小，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，優先采用飽和蒸汽，也可采用過熱蒸汽、壓縮空氣或其它壓縮惰性氣體。在所述噴孔管外安裝外管，所述外管與噴孔管、下封頭圍成封閉區域，該封閉區域與一飽和蒸汽接管連接，向飽和蒸汽接管內通入飽和蒸汽等氣體，飽和蒸汽等進入封閉區域內，并通過噴孔、噴氣縫噴出。使用飽和蒸汽作為噴射介質，具有如下兩點優點:一、飽和蒸汽容易獲得，從爐渣余熱回收系統的汽包中即可獲得;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，現有技術一般采用壓縮空氣作為噴射介質，冷卻效果差、能耗尚。噴孔管上的噴孔沿噴孔管徑向分布，可以設置一周或多周，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縫，縫寬l-8mm，錐度為20-160。ο由于爐渣溫度高，所述料斗采用水夾套結構，通水進行冷卻。料斗也可以采用能耐高溫氧化的無機非金屬材料或其與金屬的多層組合材料制成。本技術明顯具有如下優點:(I)因與本技術配套使用的生產系統均有相當的余熱可供產生飽和蒸汽，優先回用具有足夠壓力的部分飽和蒸汽作為噴射粒化介質，既可節約大量能耗，又大幅減少設備。(2)由于本技術設置的噴孔與高溫熔融爐渣之間的間距小，所產生的噴射粒化效果佳。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，溫度急劇上升轉變為過熱蒸汽，其體積也瞬間急劇膨脹，在高溫熔融爐渣內連續不斷地發生“微型輕度爆炸”，從而強化了粒化效果，且不會影響安全生產。(3)由于本技術設置了攔截氣幕，使得已被噴射粒化的渣粒，被限制在較小的空間范圍內，可大幅減小設備體積，節省生產現場的布置空間，降低制造成本，同時也強化了對渣粒的冷卻作用。(4))因整個噴射粒化過程全部在封閉的筒體內完成，顯著改善了生產現場的勞動條件，安全生產也更有保障。【附圖說明】圖1是本技術的整體結構示意圖。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】如圖1所示，本技術所提供的高溫熔融爐渣噴射粒化裝置，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采用水夾套結構，通水進行冷卻，料斗I也可以采用能耐高溫氧化的無機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的噴射的飽和蒸汽粒化。下封頭5靠近噴孔管3的下端設置，噴孔管3的下端外錐面與下封頭5的內錐面構成攔截氣幕錐形縫6，該錐形縫的截面為環形，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圍成封閉區域，通過飽和蒸汽管7向封閉區域內優先通入飽和蒸汽，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，再從噴孔4、攔截氣幕錐形縫6噴出。采用本技術所提供的高溫熔融爐渣噴射粒化裝置進行爐渣噴射粒化，噴射粒化效果佳，已被噴射粒化的渣粒，被限制在較小的空間范圍內，也強化了對渣粒的冷卻作用。本技術具體工作方式如下:飽和蒸汽流經飽和蒸汽接管7并被分配到噴孔4和攔截氣幕錐形縫6，飽和蒸汽優選使用低、中壓飽和蒸汽;高溫熔融爐渣從高溫爐的排本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種高溫熔融爐渣噴射粒化裝置，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置，該下封頭與噴孔管之間構成攔截氣幕噴氣縫，該攔截氣幕噴氣縫位于噴孔的下方。
【技術特征摘要】
【專利技術屬性】
技術研發人員：陳興元，楊峻，郭宏新，陳軍，詹岳，汪夏，
申請(專利權)人：南京圣諾熱管有限公司，
類型：新型
國別省市：江蘇;32
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