一种熔融高炉渣气固喷射粒化装置及方法

摘要

本发明一种熔融高炉渣气固喷射粒化装置及方法，该装置由熔渣导入单元、喷射剂供料单元、器壁冷却防粘单元、快速冷却排料单元和高温风排出单元组成，该方法采用高压气体与固体颗粒的混合物做喷射粒化剂，对高温熔融液态高炉渣流进行高速喷吹粒化，将其破碎成熔融渣粒；然后，渣粒在飞行过程中，被下部喷入的流化冷却气和经侧壁贴附射入的防粘冷却气，急剧冷却，快速凝固成固体颗粒，有效解决熔融渣粒粘结问题。该粒化方法可以极大的促进喷射剂的动能转换为颗粒表面能，提高喷射剂能量利用率，得到细小均匀渣粒，实现粒化急速冷却目的，获得高玻璃体率渣粒，保证熔融高炉渣物质资源利用性的同时高效回收渣中余热。

主权项

一种熔融高炉渣气固喷射粒化装置的粒化方法，实现该粒化方法的气固喷吹粒化装置由熔渣导入单元、喷射剂供料单元、器壁冷却防粘单元、快速冷却排料单元和高温风排出单元组成；   所述熔渣导入单元包括渣液导流管（6）；   所述喷射剂供料单元由供风机（1）、供料管道（2）、固体颗粒加料器（3）、球形方向调节座（4）及粒化喷嘴（5）组成；所述器壁冷却防粘单元由水冷壁（7‑2）和防粘供风管组（11）；   所述快速冷却排料单元由粒化室（7）、振动床（15）、冷却空气供风管路（14）和渣粒输送装置（12）组成；所述高温风排出单元由高温风出口管路（9）和滤网（10）组成；其中，所述供风机（1）与所述供料管道（2）一端连接，所述供料管道（2）的另一端与所述粒化喷嘴（5）连接，所述固体颗粒加料器（3）设置在所述供料管道（2）上，所述粒化喷嘴（5）通过方向调节座（4）安装在所述粒化室（7）的一侧的侧壁上，所述粒化喷嘴（5）插入所述粒化室（7）内安装在所述球形方向调节座（4）上，所述渣液导流管（6）插入所述粒化室（7）的器壁上设置在所述喷嘴（5）的上方，所述粒化室（7）的另一侧的侧壁上设置所述水冷壁（7‑2）和防粘供风管组（11），所述高温风出口管路（9）设置在所述粒化室（7）的顶端，所述高温风出口管路（9）内设置滤网（10），所述振动床（15）以倾斜角度为15°~30°安装在所述粒化室（7）内的底部，所述冷却空气供风管路（14）设置所述振动床（15）的下端，所述粒化室（7）一端的底部设有渣粒出口（13），所述渣粒输送装置（12）设置所述渣粒出口（13）下方，所述粒化室（7）为立式或卧式箱体，所述导流管（6）的截面呈扁圆形，所述粒化喷嘴（5）的喷射角度与水平方向夹角为0°~75°之间，其特征在于，所述粒化喷嘴（5）与所述供料管道（2）通过螺旋接口连接，所述振动床（15）振幅为5~20mm；其特征在于，该粒化方法具体实现步骤及内容如下：首先将粒径0~2mm的水淬渣或风淬渣通过固体颗粒加料器（3）进入供料管道（2）内与供风机（1）提供的压力为0.35~1MPa的常温空气混合，固体细颗粒和空气的质量输送比为1.6~25，压缩空气和固体细颗粒混合气流在供风管道内输送稳定后，经粒化喷嘴（5）射流喷吹，将温度为1500℃的熔融态高炉渣液从渣液导流管（6）导入粒化室（7）粒化成熔融态液滴，然后液滴飞行进入快速冷凝区被凝固成固态细颗粒，实现粒化；通过粒化喷嘴（5）上的风量调节阀调节风量，控制出口气流风速，为保证渣液流粒化后的颗粒直径小于5mm出口气流速度需大于40m/s，为避免产生渣棉量过多喷吹速度需小于250m/s；熔融渣液和混合气流用量比为：150~300m³气/t渣。