[0001] 本实用新型涉及一种炉渣粒化设备，特别是用于带有热回收的干式炉渣粒化的炉渣粒化设备。

[0002] 炉渣材料可以是任何类型，例如，诸如铁之类的金属基炉渣材料；诸如氧化钛之类的金属氧化物；诸如作为金属生产过程中的副产品而产生的炉渣之类的非金属；或以上几者的混合物。在来源于金属生产过程的炉渣的示例中，炉渣的粒化通过或者干式粒化方法或者湿式粒化方法来实施。对于干式炉渣粒化，也可以在该过程期间回收热量。理想的是，能够控制两种类型的粒化中炉渣的流量，但也在炉渣流量能够在带有热回收的干式炉渣粒化期间被控制的情况下获得特别的好处，因为这使能够改善热回收的效率。

[0003] 在常规的干式炉渣粒化中，炉渣通过连接到渣沟的管道从高炉输送到粒化室。该管道被设计成大型的以处理炉渣的高峰流量，因此炉渣流通常不会填满管道，从而允许空气沿两个方向中的任一方向穿过。这会对热回收过程的效率产生负面影响。实用新型内容

[0004] 根据本实用新型，炉渣粒化设备包括中间罐和粒化室，该粒化室包括炉渣入口，并且该中间罐包括炉渣入口和炉渣出口，该中间罐炉渣出口联接到该室炉渣入口；该设备还包括安装在中间罐炉渣出口中的流动控制设备。

[0005] 该流动控制设备在流动控制设备与中间罐炉渣出口之间通过一层炉渣形成密封，以防止气流穿过该室炉渣入口，或控制穿过该中间罐炉渣出口的炉渣的流量。

[0006] 优选地，该设备还包括工艺空气供给入口和工艺空气抽取出口。

[0007] 优选地，该设备还包括连接到工艺空气出口的热回收机构。

[0008] 尽管该设备对控制湿式炉渣粒化和干式炉渣粒化两者中的流动均有用，但其主要优势在于与工艺空气热回收机构结合时的干式炉渣粒化，因此，优选地，在粒化室中安装旋转雾化制粒机，以接纳来自该室炉渣入口的炉渣。

[0009] 优选地，该室炉渣入口包括具有对预定的最大流量而言足够的直径的管道。

[0010] 优选地，该中间罐还包括炉渣物位传感器、中间罐重量传感器以及流动控制设备位置传感器中的至少一者。

[0011] 优选地，该流动控制设备包括止动器和致动器。附图说明

[0012] 现在将参照附图描述根据本实用新型的炉渣粒化设备及方法的示例，在附图中：

[0013] 图1示出了应用于带有热回收的干式炉渣粒化设备的本实用新型的示例；

[0014] 图2a和图2b示出了应用于湿式炉渣粒化设备的本实用新型的示例；

[0015] 图3示出了在图1和图2的设备中的粒化期间控制炉渣的方法。

[0016] 在用于粒化熔渣的常规干法中，炉渣从渣沟排出到旋转雾化设备，该旋转雾化设备可以是平圆盘或浅杯或浅碟的形式。炉渣在盘的边缘处被雾化并且产生的炉渣滴被部分地冷却到其具有足够坚硬的壳而使其不附着在周围倾斜的水冷壁上并与水冷壁碰撞的点。在碰撞后，炉渣在排出前落入进行进一步冷却的空冷床中。该设计使得离开粒化围绕物的空气温度足够高以允许热工艺空气的形式的有用的热回收用于干燥等或用于蒸汽形成。反过来，蒸汽可以用于发电。在高炉炉渣的情况下，粒化具有非常高比例的玻璃状熔渣，从而使其适合于水泥生产。

[0017] 为了允许炉渣流量的变化，特别是制粒机直接连接到高炉渣沟的一端时炉渣流量的变化，将炉渣引到旋转盘上的以耐火材料衬里的炉渣输送管通常为大型的。因此，输送管没有满载运行。制粒机室通常在正压力下运行，从而导致热空气损失以及热回收减少。类似地，如果制粒机室在吸力下运行，则冷空气会被吸入，从而导致类似的回收热的损失。不论发生何种情况，热损失的大小都取决于操作室压力以及炉渣输送管中的自由空间。

[0018] 在图1的示例中，包括通常为盘状或碟状的旋转元件5的旋转雾化制粒机安装在粒化室13中，该旋转元件5在驱动轴6上沿箭头7的方向旋转。在同样允许热回收的该示例中，进气口10和出气口11提供了气流穿过粒化室13到达热交换器12的路径。可以沿着粒化室的基部设置多个进气口。该室也可以设置有水冷壁15和冷却床16。在优选实施方式中，竖直的、以耐火材料衬里的炉渣输送管4通过中间罐2的出口3而被联接，该中间罐2接纳来自渣沟8的炉渣9。该炉渣输送管协助将熔渣引到粒化室中所需的位置。流动控制设备1——在该示例中为锥形塞的形式的止动杆——可移动地安装在中间罐出口中。

[0019] 该可移动的锥形塞调节流量，使得当炉渣开始在管道中凝固时，允许更多的流动以防止凝固的炉渣阻塞管道。高流量通常在2吨每分钟至6吨每分钟的范围内。

[0020] 该流量控制还通过在炉渣的干式粒化期间施加炉渣流动控制而提高了热回收过程的效率。通过利用流动控制设备控制炉渣流动，在流动控制设备1与中间罐出口3之间形成了炉渣密封，从而防止空气穿过炉渣输送管4，因此避免了粒化室中热空气的损失，或避免冷空气进入到该室中。该流动控制设备定位在通常为以耐火材料衬里的内含熔渣3的中间罐2的出口3上方。尽管可以使用其他形状的流动控制设备来减小炉渣的横截面以形成炉渣密封，但图1中所示的流动控制设备1采用连接到止动器17的致动棒14的形式，在该示例中，该止动器14是圆锥台。中间罐2的出口3和管4同样通常为耐火材料衬里的。熔渣9从管4输送到旋转元件5上。在旋转元件5的边缘处，该炉渣被雾化。以耐火材料衬里的管4被设计成将最大设计炉渣流量输送到旋转元件5上。例如头计算、炉渣到开口尺寸的深度以及横截面之类的炉渣性能可以被用来确定管4的设计，但是，由于炉渣在管内凝固，横截面发生变化，因此需要大型的管。通过提升棒14将止动器17移动远离中间罐出口3使得增加的炉渣流能够穿过管4。流动控制设备1被限制以在控制系统18的影响下移动，以保持中间罐2中的渣位高，因此提供了防止空气穿过管4的密封。

[0021] 当炉渣的表面被利用例如罩燃烧器（未示出）和高炉煤气加热时，炉渣的表面的温度被保持以防止凝固炉渣的外壳的形成，但是允许在止动器与中间罐中的熔渣之间形成炉渣密封。随后，可以使用中间罐中的物位传感器（未示出）来向控制器提供数据。当物位降至其能够允许的最低物位时，止动器移动得更靠近出口3以防止空气穿过止动器。当物位升高时，止动器17能够在不损害炉渣密封的情况下进一步移动远离出口，并且随后能够被用来控制炉渣流量。在没有加热中间罐中的炉渣的表面的情况下，炉渣外壳的形成使物位传感器无效。在这种情况下，中间罐的重量可以被用来提供控制数据。这与止动器本身的位置结合而使控制器能够根据需要来移动止动器。

[0022] 本实用新型具有许多优势。其使炉渣流更能够被控制并且防止空气或者从外部或者从炉渣室进入到炉渣输送管中，从而导致冷却空气进入的减少或热空气损失的减少，并且因此，热回收效率提高。

[0023] 图2a示出了本实用新型的流动控制设备在湿式炉渣粒化系统中的使用。尽管该流动控制设备由于其在湿式炉渣粒化的情况下不可用而无助于热回收，但其确实通过使流量的峰值变得均衡而使粒化过程更有效以及阻止凝固的炉渣阻塞输送管4。在湿式粒化系统的一个示例中，炉渣由渣沟8供给到中间罐2——该中间罐2会被如上所述加热以防止炉渣的固态层的形成——使得形成在熔渣31与流动控制设备之间的炉渣密封30在止动器17朝向或远离入口3移动到炉渣输送管4时被保持。当炉渣9从炉渣输送管流出而进到第一粒化槽32中时，由水源34提供的高压喷水33快速地冷却炉渣以使发生粒化。水和粒化炉渣流35越过唇缘36流出第一粒化槽而进入另一槽37，并且随后螺旋输送机（未示出）从水中获取粒化炉渣。喷水可以由围绕炉渣9的流动成角度设置的板38供应，其中，该炉渣9如图2b中从上面所示自炉渣输送管露出。所提供的冷却水和粒化之后的冷却水的温度可以由温度传感器（未示出）测得并且通过控制器进行比较。如果温差增大，则炉渣流被假定增大。如果这种增大降到预定范围外，则止动器可以被移动以改变炉渣流量。

[0024] 图3为示出了本实用新型的方法的流程图。熔渣被供给20到中间罐。熔渣的物位、或中间罐的重量以及流体控制止动器的位置由中间罐中的传感器或中间罐重量系统监测21，并且该高度、或重量和位置被反馈回控制器18。与给出的止动器位置所需的最低物位进行比较22，并且如果该物位处于或低于该止动器位置所需的最低值，则该止动器移动得更靠近出口3。如果该止动器不处于或不低于该最小值，则该止动器会远离出口移动以增加到制粒机的流量并控制到制粒机的炉渣流。流入制粒机的炉渣被粒化24并且被冷却25。对于干式炉渣粒化来说，随后执行使工艺空气在炉渣被冷却时流过26炉渣并使被加热的空气传到27热回收设备的额外步骤。对于干式炉渣粒化来说，在我们共同待审的专利GB1221126.4中描述的测量旋转雾化制粒机驱动马达的功率或电流的机构可以被用来向用于流体控制的控制器提供反馈。

[0025] 本实用新型的包括中间罐和粒化室的炉渣粒化设备可以用来在粒化室中执行旋转雾化干式炉渣粒化过程，该过程包括向粒化室提供熔渣，粒化熔渣，将中间罐中的流动控制设备移动穿过一位置范围以控制穿过中间罐的炉渣输送出口到达粒化室的炉渣流量，以及在流动控制设备与炉渣输送出口之间形成炉渣密封以防止空气穿过炉渣输送出口。此外，工艺空气可以穿过粒化室以冷却粒化的熔渣，从而加热工艺空气。热量可以利用热回收机构从工艺空气回收。中间罐中炉渣的物位可以用流动控制设备测量并且与所需的最小值对比，其中，如果测得的物位降至低于所需的最小值，则会使该流动控制设备朝向中间罐炉渣输送出口移动。