[發明專利]一種聚焦跟蹤單個爐渣液絲破碎成滴裝置及方法

有效

• 申請號: 201810257799.0
• 申請日: 2018-03-27
• 公開（公告）號: CN108588311B
• 公開（公告）日: 2020-07-03
• 發明（設計）人: 趙明;潘玉華;馬萍;孟繁旭
• 申請（專利權）人: 遼寧科技大學
• 主分類號: C21B3/08
• 分類號: C21B3/08;C21B3/06;F27D17/00
• 代理公司: 鞍山嘉訊科技專利事務所(普通合伙) 21224
• 代理人: 張群

本發明涉及高爐渣干法粒化裝置，特別是一種聚焦跟蹤單個爐渣液絲破碎成滴裝置及方法。包括石墨坩堝、石墨毛細管噴嘴、控溫加熱爐、密封箱、保護氣瓶、石墨塞棒、支架、高速攝像機、空氣壓縮機、豎排空氣噴嘴、反襯板、接渣槽。保護氣瓶、密封箱、石墨塞棒以及石墨毛細管噴嘴使液態爐渣通過石墨毛細管噴嘴流出形成液絲，并在所施加的壓力和重力下破碎成液滴，空氣壓縮機和豎排空氣噴嘴模擬隨轉杯旋轉的爐渣液絲所經受的氣動環境，整個破碎過程在反襯板的襯托下被所述高速攝像機所記錄。本發明可用于研究單個爐渣液絲依照瑞利離散化機理粒化的現象，使高爐渣離心法干式粒化回收余熱技術可靠地放大和推廣到工業生產當中去。

技術領域

本發明涉及高爐渣干法粒化裝置，特別是一種聚焦跟蹤單個爐渣液絲破碎成滴裝置及方法。

背景技術

高爐煉鐵生產過程所排出的熔融爐渣溫度在1450℃-1550℃，含有豐富顯熱資源而且屬于高品位熱源，具有極高的回收價值。爐渣干法粒化技術可以實現爐渣余熱回收將有效地幫助我國鋼鐵企業實現大幅度節能，減排和降低冶煉成本。

由于高爐渣的內在性質是粘度高且導熱系數低，內部傳熱緩慢，在與外界介質(如空氣)換熱時，在短時間內和有限空間內，爐渣僅能得到表層的冷卻；一旦外界冷卻強度局部減弱，爐渣表層回溫極易造成已經粒化的渣粒粘結在一起和粘結在容器內壁上；并且因粒化操作的連續性而惡性循環，累積粘結，使得爐渣粒化操作被迫中斷而進行清理。所以，目前高爐渣離心式干法粒化技術未達到優化和可推廣化，其實現渣液瑞利離散化的條件尚未得到充分的研究，沒有一種爐渣干式粒化技術得到工業化應用。

因此，為了強化渣粒與換熱介質之間的熱交換，只有將爐渣粒化成足夠細小的顆粒，獲得足夠大的傳熱比表面積，才能有效地解決上述的問題。文獻Prediction ofGranulated Slag Properties Produced from Spinning Disk Atomizer byMathematical Mode報道了通過數值模擬研究結果可以推斷出當熔融爐渣顆粒直徑大于2.5mm時渣粒的冷卻速度有可能低于玻璃化所要求的冷卻速度，致使渣粒在粒化器內有限的停留時間內冷卻不足而容易發生粘結現象。而且，據文獻1：Dry Granulation andSolidification of Molten Blast Furnace Slag、文獻2：METEC2nd ESTAD Conference、文獻3：Dry Granulation of Molten Slag using a Rotating Multi-Nozzle CupAtomizer and Characterization of Slag Particles等報道了目前這些技術所生產的渣粒粒徑，范圍都不夠理想，直徑大于2.5mm的渣粒仍占約30％以上，因而使得這些技術面臨進一步放大的困難。為了充分研究渣液瑞利離散化的條件實現渣粒的均細化，需要一種聚焦跟蹤單個爐渣液絲破碎成滴裝置找出獲得直徑小于2.5mm渣粒的最優條件。

發明內容

為了克服現有技術的不足，本發明提供一種聚焦跟蹤單個爐渣液絲破碎成滴裝置及方法。可以進行研究單根爐渣液絲依瑞利離散化原理破碎成渣滴的過程和機理，找出獲得直徑小于2.5mm渣粒的最優條件。

為了達到上述目的，本發明采用以下技術方案實現：

一種聚焦跟蹤單個爐渣液絲破碎成滴裝置，包括石墨坩堝、石墨毛細管噴嘴、控溫加熱爐、密封箱、保護氣瓶、石墨塞棒、支架、高速攝像機、空氣壓縮機、豎排空氣噴嘴、反襯板、接渣槽。

石墨毛細管噴嘴固接在石墨坩堝底部下端，石墨坩堝放置在控溫加熱爐內，控溫加熱爐放置在密封箱內，密封箱固定在支架上；石墨塞棒插入控溫加熱爐和石墨坩堝抵在石墨毛細管噴嘴上，反襯板安裝在支架中部，位于石墨毛細管噴嘴兩側，高速攝像機與豎排空氣噴嘴安裝在支架側面，接渣槽安裝在支架底部，位于石墨毛細管噴嘴正下方。