炉渣粒化的方法和装置

本发明涉及一种炉渣粒化的方法，在这种方法中，熔融的炉渣通过水射流 而转化成渣砂，所述渣砂随后在脱水设备中通过用至少一个在第一沉降池中斜 着安装的螺旋输送机将较粗大的渣砂排出而脱水，并将溢流水从第一沉降池导 入到第二沉降池中，并且其中溢流水再回输到炉渣粒化，本发明还涉及相应的 炉渣粒化设备。

本发明尤其针对来自高炉和/或熔融还原设备的炉渣。

一般将来自高炉或熔融还原设备的热炉渣转化成颗粒(渣砂)，例如通过快 速冷却和用水打碎而转化。在粒化后，颗粒-水混合物经粒化容器和管道流到脱 水设备中。在该设备中，渣砂被脱水，并在后续脱水后贮存在颗粒贮存场所或 多个后脱水仓中，从那取出即可作为成品出售。

图2表示已知的炉渣粒化设备的构造，该设备例如用于制铁工业中。

在该设备中，经炉渣流槽1输入的熔融炉渣通过从喷嘴2出来的水射流在 喷淋室3中转化为渣砂，此时该渣砂快速冷却。在随后的脱水设备4中，渣砂 与处理水分开，然后经输送装置16运送到砂贮存场所。

在炉渣转化(粒化工艺)时形成的水蒸汽在喷淋室3之上安装的冷凝塔6 中通过经喷嘴7淋落冷却水而冷凝，同样，在粒化工艺时形成的气体如H2S和 SO2大部分溶于这些水中。喷淋的冷却水与水蒸汽冷凝物一起收集在冷凝塔6 的底部8，并经管线9通入热水池10中，来自脱水设备4的与渣砂分开的处理 水也导入该热水池中。

通过热水泵11，混合的处理水和冷凝水由热水池10泵入到冷却塔12中， 接下来，一方面作为处理水经增压水泵13a和管线14a输送到喷嘴2，另一方面 作为冷却水经增压水泵13b和管线14b输送到喷嘴7。

由于涉及在作为脱水/卸料装置的具有斜向安装的螺旋输送机4a的较小沉 降池中将渣砂与处理水分离，所以溢流水中细小和很磨蚀的炉渣颗粒的含量较 高。这些磨蚀的炉渣颗粒导致喷嘴、泵、管线和处理水返回其中的整个炉渣粒 化设备的配件快速磨损。

此外，所述固体物的水泥粘固性质还促进淤积的细小渣砂团聚以及喷嘴和 管线阻塞，因此，运行已知的炉渣粒化设备需要经常强化保养，可支配性较小 以及功能受限。

为了解决这些问题，在根据现有技术的后续改善方案中，后置于带有螺旋 输送机4a的沉降池连接有筛网过滤器4b，以便将较细小的炉渣颗粒过滤掉，它 们作为滤渣与脱过水的渣砂一起，由螺旋输送机4a经输送装置5运送到砂贮存 场所。

与其中处理水在两个阶段与渣砂分离的这些方法不同，在由Radoux，H.， Bemard，G.和Wagner，R.，“INBA”-das neue System zur Herstellung von granulierten Schlacke mit kontinuierlicher Filterung und Frderung(具有连续过滤和 输送装置的制备粒化炉渣的新系统)公开的方法中，处理水与渣砂的分离在一 个阶段或在筛网过滤器中进行。因为该过滤器由于渣砂量较大而装备有大网眼 筛子，因此水中较细小和很磨蚀的炉渣颗粒的含量很高，由此带来已知的缺点。

此外，所述两种方法不太适合于对碱性炉渣粒化，因为清渣水量太大，过 滤面积快速增大，因此必须经常冲洗，从而产生大量清渣水。在用中性炉渣(酸 一碱性)运行的高炉设备情况下也是这样。从而造成清渣水在其排放到管道系 统中之前必须对其进行复杂的处理。为了将循环水的硬度保持在较低水平，一 部分循环水在其导入管道系统中之前必须作为清渣水排放和进行后处理。此外， 尽管清渣水量较大，但即使在中性炉渣情况下也必须经常净化筛网过滤器，这 导致设备的可利用性大大减小。

日本专利申请64-79044 A2的英文摘要提出一种炉渣粒化设备，其中，在 第一沉降池5后安装第二沉降池13，在另一分离设备31中将较轻的炉渣分离掉。 管线从第二沉降池13回输到沉降池5中。但是，通过沉降池5和回输不能离析 出较细小的渣砂，或者只能不充分地实现离析。

本发明的目的在于提供炉渣粒化的方法和设备，其带来少量的磨损，也较 好适合于中性和碱性炉渣粒化，并且可以没有清渣水地运行。

根据本发明，该目的是通过根据权利要求1所述方法或通过具有权利要求 9所述特征的炉渣粒化设备而实现的。从属权利要求给出了本发明设备的有利的 改进方案。

在第二沉降池中，细小的渣砂通过沉淀而沉降，并且沉降下来的较细小渣 砂被直接运送到第一沉降池的螺旋输送机的脱水区域中，从而可以分离出较细 小渣砂，并立即从炉渣粒化设备中除去。其余设备部件在无论什么情况下的磨 损从而都得以减少。可以较好地处理中性和碱性炉渣，因为不存在会阻塞的过 滤器或筛子的情况。因而也不必净化这些设备部件，因此不会产生清渣水。因 此，根据本发明的炉渣粒化设备或根据本发明的方法是环境和保养友好的，炉 渣粒化设备的可利用性和寿命得以提高。

螺旋输送机的脱水区域是超过第一沉降池的水表面的部分。

本发明的技术方案在于，将沉降下来的较细小渣砂运送到螺旋输送机的脱 水区域的开端。脱水区域的开端直接位于沉降池的水表面之上。该技术方案的 优点在于，所述细小渣砂可以良好地渗入到较粗大的渣砂中，并可靠地与之一 起出料。

为了将沉淀下来的渣砂从第二沉降池中除去，可以规定，将沉淀下来的渣 砂通过一个或多个淤渣排放泵排出。

为了可以使渣砂更好地出料，有帮助的是，沉淀物在第二沉降池的一个或 多个区域中进行聚集。为此可以设定，使得第二沉降池具有至少一个凹槽，较 细小的渣砂在其中沉淀。

凹槽是指，沉降池的界线向下不是水平的面，而是该界线的部分比其它部 分更深些。如果使用矩形的沉降池，则可以设定根据本发明的凹槽，其中，例 如沉降池在整个长度上都被设计成池槽状的。在此情况下，侧壁朝下向内倾斜， 底部凹形向下隆起。另一种可能的实施方式是，带有任意结构的沉降池的底部 具有一个或多个漏斗状的凹槽。

为了可以仅用淤渣排放泵抽吸沉淀下来的渣砂，可以规定，使沉淀下来的 渣砂通过输送装置，如一个或多个螺旋输送机或链式输送机输送到优选位于溢 流水入口之下的淤渣排放泵的吸入管。当在沉降池的底部设有漏斗状凹槽并在 那里安装有淤渣排放泵的吸入管时，这样的输送装置不是必需的。

为了使沉淀物在第二沉降池中尽可能少被破坏，可以这样设定，使得溢流 水经宽的窗口以水平取向的流动在第二沉降池水表面之下被导入。

如果这样规定，使得在第二沉降池中通过叶片进行沉淀，亦即使用叶片离 析机，则第二沉降池可以构造得小于没有叶片的情形，因为通常斜着安装的叶 片使沉淀加速。

通过在图1和2中所示的实施例和以下描述更详细地解释本发明。附图为：

图1表示根据本发明的炉渣粒化设备的示意图，

图2表示根据现有技术的炉渣粒化设备的示意图。

图1所示的根据本发明的炉渣粒化设备象以上所述的图2中现有技术的设 备那样，在炉渣粒化和排水方面进行工作：输送的熔融的炉渣在喷淋室3中通 过经喷嘴2喷入的水射流而转化为渣砂，接下来所述渣砂在脱水设备4中脱水。 在喷淋室3中形成的水蒸汽在冷凝塔6中通过喷入的冷却水而冷凝。与渣砂分 离的处理水以及冷凝水在冷却塔12中冷却后，被输回到喷淋室3和冷凝塔6中。 通过管线15，来自冷凝塔6的气体被输回到喷淋室3中。已脱水的渣砂经输送 装置16运送到砂贮存场所。

具有斜向安装的螺旋输送机4a的较小的沉降池4c作为渣砂脱水装置和出 料装置，其后连接有较大的沉降池5，用于离析较细小的炉渣颗粒。分离出来的 炉渣颗粒由螺旋输送机5a输送到淤渣排放泵5b的吸入管，该泵将这些炉渣颗 粒经管线5c泵向螺旋输送机4a。所述水循环最大程度上清除磨蚀性的炉渣颗粒， 从而使其它设备不会受磨损。

沉降池5被设计成具有陡峭侧壁的池槽状，其中分离出来的渣砂以淤渣状 滑到中间。所述渣砂通过装在沉降池5的池槽中的螺旋输送机5a，优选输送到 溢流水入口侧，通过淤渣排放泵5b从那里排出，经管线5c泵到螺旋输送机4a， 并与较粗大的渣砂一起脱水和出料。由此大大降低净化和保养成本，整个设备 的可利用性得以明显提高。

通过将溢流水从第一脱水级4经宽的窗口在沉降池5中水表面之下并以水 平取向的流动导入，沉降池5的离析度得以提高，并且输送到溢流水入口侧的 淤渣不会由于湍流而发生涡旋。

通过将沉降池5的底部设计成池槽状，或者具有陡峭壁的多个排放漏斗的 形状，可以实现使在一定时间后团聚起来的淤渣在它们发生团聚之前进行滑到 螺旋输送机5a或滑到多个较短的螺旋输送机，那些可能形成的、通常较软的团 聚物被螺旋输送机破坏或粉碎。

为了输送沿着沉降池5沉降的较细小渣砂，朝着淤渣排放泵5b的吸入管方 向，代替螺旋输送机，可以使用链式输送机或任何其它合适的输送装置。

为了将沉降池5的淤渣输送到螺旋输送机4a，淤渣排放泵5b与螺旋输送 机5a组合，所述螺旋输送机将分离出来的淤渣连续输送到淤渣排放泵的吸入管， 在此，所述泵将淤渣经管线5c连续泵送到螺旋输送机4a，这被视为有利的方案。 可选的方案是在沉降池5中斜着安装的螺旋输送机，但其缺点在于，给螺旋输 送机4a的淤渣输送不能最佳设计，因而大部分较细小炉渣颗粒又到达沉降池4c 中，并显著增加了沉降池4c中溢流水的固体物含量。

沉降池5的底部可以被设计为排放漏斗的形状，由此将淤渣借助淤渣排放 泵5b而运送出去，因此不需要螺旋输送机或别的输送装置。

通过将从沉降池5排出的细小炉渣颗粒运送到螺旋输送机4a脱水区的开 端，从而实现了使较细小的炉渣颗粒与较粗大的渣砂一起出料和脱水，并且不 到达沉降池4c，这在运送到沉降池4c或者在其之前是这种情况。

代替沉降池5，还可以使用多个空间需求较小的叶片浓缩器。但是在没有 叶片情况下，第二沉降池必须较大。

由于对于渣砂脱水而言不需要过滤器，因而对于设备而言，可以使用来自 其它设备的清渣水作为添加水，而且设备在此情况下没有清渣水也可以运行， 其前提是：夹带的物质对渣砂质量不起负面作用，并对环境不造成负担，所述 渣砂主要用于水泥工业，并且经受热处理。在循环水中溶解的盐在过饱和情况 下由于蒸发而析出，它与渣砂一起运出。

附图标记列表

1炉渣流槽

2喷嘴

3喷淋室

4脱水设备

4a螺旋输送机

4b筛网过滤器

4c第一沉降池

5第二沉降池

5a螺旋输送机

5b淤渣排放泵

5c输送管线

6冷凝塔

7喷嘴

8冷凝塔的底部

9通到热水池10的管线

10热水池

11热水泵

12冷却塔

13a增压水泵

13b增压水泵

14a通到喷嘴2的管线

14b通到喷嘴7的管线

15气体从冷凝塔6到喷淋室3的管线

16输送装置