一種冶金熔渣粒化處理系統(tǒng)及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種冶金熔渣?；幚硐到y(tǒng)及方法，屬于冶金技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 金屬冶煉均是從礦石中將金屬元素以單質(zhì)或合金的方式還原或提純出來(lái)，而與金 屬伴生的脈石等雜質(zhì)元素作為金屬冶煉的廢棄物被排出。在火法冶煉中，被排出的廢棄物 由于高溫過(guò)程而以熔體方式排出，即所謂熔渣。熔渣的主要成分是伴生的脈石等雜質(zhì)元素， 以及為使熔渣易于排出而加入的各種助熔劑。
[0003] -般情況下熔渣成分取決與金屬伴生的脈石，硅、鈣、鎂、鋁作為地球上的固體宏 量元素是與金屬伴生的主要元素，特別是硅元素。硅含量高的熔渣黏度高不易與金屬分離， 往往加入富含鈣、鎂的化合物改變高硅熔渣物理性質(zhì)，使其易于分離?？傊苯鹑墼且?種極復(fù)雜的體系，其化學(xué)組成因冶煉方法而不同。其中，由于硅、鈣、鎂、鋁作為自然界的宏 量元素普遍存在，因此一般意義上冶金熔渣以硅、鈣、鎂、鋁氧化物為主。
[0004] 以硅、鈣、鎂、鋁氧化物為主的冶金熔渣具有一定的水硬性活性可以作為建筑材料 使用，而冶金熔渣作為建筑材料使用需要解決兩個(gè)問(wèn)題：1)快速冷卻，以增加玻璃體含量， 提高水硬性活性;2)?；?，冶金熔渣作為建筑材料使用，無(wú)論是型砂化利用，還是粉體化利 用，?；瞧涫褂玫那疤?。冶金熔渣的處理可以劃分為兩個(gè)階段，即前級(jí)處理階段:對(duì)冶金 熔渣實(shí)施降溫、?；?后級(jí)處理階段:對(duì)冶金熔渣實(shí)施粉磨處理，所得粉體用作水硬性膠凝 材料，或?qū)σ苯鹑墼鼘?shí)施制粒與分級(jí)處理，所得顆粒用作混凝土集料。
[0005] 目前，冶金熔渣前級(jí)處理分為干法處理與濕法處理。最簡(jiǎn)單的干法處理即自然冷 卻，所得干渣呈大塊狀難以利用，只能堆放，環(huán)境污染嚴(yán)重，現(xiàn)在已很少使用，一般只在事故 處理時(shí)，設(shè)置渣坑或渣罐出渣。濕法處理是目前冶金熔渣處理的主流方式，其中以水淬處理 最常用。水淬過(guò)程是快速冷卻過(guò)程，冶金熔渣得以玻璃體的形式保留，可以作為水泥原料， 或用于制造渣磚、輕質(zhì)混凝土砌塊，使資源得到合理的利用，同時(shí)水淬過(guò)程易于冶金熔渣碎 裂，使冶金熔渣?；?。
[0006] 對(duì)于高硅、鋁(Si〇2與Al2〇3合量大于40%)低鈣、鎂(Ca0、Mg0合量小于50%)的冶金 熔渣，其主要礦物組成為硅酸一鈣，硅酸一鈣水化速度慢，因此水淬處理對(duì)其水硬性特性影 響不大。對(duì)于高鈣、鎂(Ca0、Mg0合量大于50%)的冶金熔渣該方法存在一定缺陷，這類冶金 熔渣中的礦物組成中不僅有硅酸一鈣，還有硅酸二鈣、硅酸三鈣等系列硅酸鹽，硅酸二鈣、 硅酸三鈣水化速度快，因此水淬處理對(duì)其水硬性特性影響很大。由此，現(xiàn)有的水淬處理不適 用于上述冶金熔渣，同時(shí)現(xiàn)有的水淬處理也不能有效回收冶金熔渣的顯熱。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 本發(fā)明的目的在于提供一種不僅可以保持冶金熔渣中硅酸二鈣、硅酸三鈣的水化 特性，還可以有效回收冶金熔渣的顯熱的冶金熔渣?；幚硐到y(tǒng)及方法。
[0008] 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的一種冶金熔渣粒化處理系統(tǒng)及方法的具體技術(shù)方案 為：
[0009] 一種冶金熔渣?；幚硐到y(tǒng)，包括:滾筒，設(shè)置在渣溝的出口處，滾筒內(nèi)部設(shè)置有 水冷裝置，渣溝中的熔渣滴落在滾筒上被冷卻，并由快速轉(zhuǎn)動(dòng)的滾筒將熔渣以碎片形式甩 出，落到振動(dòng)溜槽上;振動(dòng)溜槽，設(shè)置在滾筒的后方，振動(dòng)溜槽的內(nèi)部設(shè)置有水冷裝置，以碎 片形式甩出的熔渣與振動(dòng)溜槽碰撞后被進(jìn)一步粒化，并由振動(dòng)溜槽匯集到篩分裝置中；篩 分裝置，設(shè)置在振動(dòng)溜槽的后方，可將粒化后的熔渣進(jìn)行篩分，以對(duì)細(xì)渣粒進(jìn)行收集，并將 大顆粒熔渣輸送到鏈篦機(jī);鏈篦機(jī)，設(shè)置在篩分裝置的后方，鏈篦機(jī)上設(shè)置有水噴霧管，水 噴霧管噴出的水霧可冷卻熔渣，冷卻后的熔渣由鏈篦機(jī)輸送到熱燜罐中；熱燜罐，設(shè)置在鏈 篦機(jī)的后方，輸送到熱燜罐中的熔渣可在高壓蒸汽的作用下進(jìn)行?；把趸锵馓幚怼?br>[0010] -種冶金熔渣?；幚矸椒ǎㄒ韵虏襟E:從渣溝流出的熔渣滴落在旋轉(zhuǎn)的滾 筒上，熔渣與滾筒的表面接觸后冷卻形成玻璃體熔渣，并被旋轉(zhuǎn)的滾筒以碎片形式甩出落 到振動(dòng)溜槽上；以碎片形式甩出的熔渣與振動(dòng)溜槽碰撞后進(jìn)一步?；⑼ㄟ^(guò)振動(dòng)溜槽匯 集送入篩分裝置;篩分裝置將細(xì)渣粒和大顆粒渣粒分離開(kāi)來(lái)，細(xì)渣粒由篩分裝置下方的細(xì) 渣罐收集，大顆粒渣粒被送入鏈篦機(jī);鏈篦機(jī)上的熔渣由水噴霧管噴出的水霧冷卻，冷卻后 的熔渣輸送到熱燜罐中；熱燜罐裝滿熔渣后移至熱燜罐區(qū)，向熱燜罐中加入冷卻水并密封 熱燜罐，使熱燜罐保壓預(yù)定時(shí)間后，開(kāi)啟排氣閥泄壓并排出熱燜罐中的熔渣。
[0011] 本發(fā)明的冶金熔渣?；幚硐到y(tǒng)及方法的優(yōu)點(diǎn)在于:采用干式冷卻方法快速冷卻 冶金熔渣至玻璃體形成以下溫度，確保了冶金熔渣的水硬性活性，并在冶金熔渣熔融態(tài)完 成一次?；?；同時(shí)，在后續(xù)溫降時(shí)進(jìn)行余熱回收，以及最后進(jìn)行二次蒸壓?；cf-CaO和f-MgO消解和余熱回收，保證了冶金熔渣顯熱的有效利用。
【附圖說(shuō)明】
[0012] 圖1為本發(fā)明的冶金熔渣?；幚硐到y(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0013] 圖2為本發(fā)明中的滾筒的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0014] 圖3為本發(fā)明中的振動(dòng)溜槽的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0015] 圖4為本發(fā)明中的鏈篦機(jī)中的噴霧管的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016] 圖5為本發(fā)明中的熱燜罐的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0017] 為了更好的了解本發(fā)明的目的、結(jié)構(gòu)及功能，下面結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明的一種冶金 熔渣?；幚硐到y(tǒng)及方法做進(jìn)一步詳細(xì)的描述。
[0018] 如圖1至圖5所示，本發(fā)明的冶金熔渣粒化處理系統(tǒng)包括:滾筒2、振動(dòng)溜槽3、篩分 裝置4、鏈篦機(jī)5和熱燜罐6。其中，滾筒2設(shè)置在渣溝1的出口處，滾筒2內(nèi)部設(shè)置有水冷裝置， 渣溝1中的熔渣滴落在滾筒2上被冷卻，并由滾筒2甩落到振動(dòng)溜槽3上。
[0019] 具體來(lái)說(shuō)，如圖2所示，滾筒2包括滾筒本體22和驅(qū)動(dòng)滾筒本體22轉(zhuǎn)動(dòng)的傳動(dòng)裝置 21。其中，滾筒本體22內(nèi)部形成有水冷腔室23,滾筒本體22的轉(zhuǎn)動(dòng)軸上形成有冷卻水進(jìn)口24 和冷卻水出口 25,轉(zhuǎn)動(dòng)軸上的冷卻水進(jìn)口 24和冷卻水出口 25與滾筒本體22內(nèi)部的水冷腔室 23相連通，以形成水冷回路。此外，滾筒本體22的外表面上還設(shè)置有鉬鐵片26。
[0020] 進(jìn)一步，振動(dòng)溜槽3設(shè)置在滾筒2的后方，振動(dòng)溜槽3的內(nèi)部設(shè)置有水冷裝置，熔渣 與振動(dòng)溜槽3碰撞后被?；⒂烧駝?dòng)溜槽3匯集到篩分裝置4中。具體來(lái)說(shuō)，如圖3所示，振 動(dòng)溜槽3包括溜槽本體31。其中，溜槽本體31內(nèi)部形成有水冷腔室32,溜槽本體31的兩側(cè)壁 上形成有冷卻水進(jìn)口 33和冷卻水出口 34，冷卻水進(jìn)口 33和冷卻水出口 34與溜槽本體31內(nèi)部 的水冷腔室23相連通，以形成水冷回路。
[0021]進(jìn)一步，篩分裝置4設(shè)置在振動(dòng)溜槽3的后方，可將粒化后的熔渣進(jìn)行篩分，以對(duì)細(xì) 渣粒進(jìn)行收集，并將大顆粒熔渣輸送到鏈篦機(jī)5。具體來(lái)說(shuō)，如圖1所示，篩分裝置4(如滾筒 篩或振動(dòng)篩)下方設(shè)置有罐車41。其中，罐車41上裝載有細(xì)渣罐42,由篩分裝置4篩分出的細(xì) 渣?？陕淙氲郊?xì)渣罐42中，以完成收集工作。
[0022] 進(jìn)一步，鏈篦機(jī)5設(shè)置在篩分裝置4的后方，鏈篦機(jī)5上設(shè)置有水噴霧管51，水噴霧 管51噴出的水霧可冷卻熔渣，冷卻后的熔渣由鏈篦機(jī)5輸送到熱燜罐6中。
[0023] 進(jìn)一步，熱燜罐6設(shè)置在鏈篦機(jī)5的后方，輸送到熱燜罐6中的熔渣可在高壓蒸汽的 作用下進(jìn)行?；把趸锵馓幚?。具體來(lái)說(shuō)，如圖5所示，熱燜罐6包括罐體61。其中，罐體 61內(nèi)部形成有容置腔室62,罐體61上部設(shè)置有接料口 63和放散閥64,罐體61的側(cè)壁上形成 有冷卻水進(jìn)口 65，冷卻水進(jìn)口 65與罐體61內(nèi)部的容置腔室62相連通，由鏈篦機(jī)5輸送來(lái)的熔 渣和由冷卻水進(jìn)口65輸入的冷卻水可在容置腔室62中發(fā)生反應(yīng)，以完成粒化及氧化物(f-CaO和f-MgO)消解處理。
[0024]進(jìn)一步，如圖1所示，本發(fā)明的冶金熔渣?；幚硐到y(tǒng)的上方還設(shè)置有集氣罩7(如 分別設(shè)置在滾筒工作區(qū)、振動(dòng)溜槽工作區(qū)、篩分工作區(qū)和熱燜罐區(qū)的上方），集氣罩7與換熱 裝置相連，冶金熔渣粒化處理系統(tǒng)中產(chǎn)生的熱蒸汽可由集氣罩7收集并由換熱裝置回收余 熱。
[0025]本發(fā)明的冶金熔渣粒化處理系統(tǒng)采用干式冷卻方法快速冷卻冶金熔渣至玻璃體 形成以下溫度，確保了冶金熔渣的水硬性活性，并在冶金熔渣熔融態(tài)完成一次?；?；同時(shí)， 在后續(xù)溫降時(shí)進(jìn)行余熱回收，以及最后進(jìn)行二次蒸壓?；cf-CaO和f-MgO消解和余熱回 收，保證了冶金熔渣顯熱的有效利用。
[0026]參照?qǐng)D1至圖5,本發(fā)明的冶金熔渣?；幚矸椒òㄒ韵虏襟E：
[0027] 首先，從渣溝1流出的熔渣滴落在旋轉(zhuǎn)的滾筒2上，熔渣與滾筒2的表面接觸后冷卻 形成玻璃體熔渣，并被旋轉(zhuǎn)的滾筒2甩落到振動(dòng)溜槽3上。
[0028] 其次，與振動(dòng)溜槽3碰撞后的熔渣完成?；?，并通過(guò)振動(dòng)溜槽3匯集送入篩分裝置 4〇
[0029] 然后，篩分裝置4將細(xì)渣粒和大顆粒渣粒分離開(kāi)來(lái)，細(xì)渣粒由篩分裝置4下方的細(xì) 渣罐42收集，大顆粒渣粒被送入鏈篦