[发明专利]一种熔渣二次粒化转子

说明书

本发明提供一种熔渣二次粒化转子，属于冶金与动力机械技术领域。由涡壳盘、轴承座、过渡盘、空心管、喷嘴和支架固定连接形成轴对称的转子本体，由轴承支承在静止的固定轴上，可绕固定轴转动；涡轮、螺杆和齿轮固定连接形成轴对称的转动体，由轴承支承在轴承座上，可相对于转子本体绕自身轴线转动。由水、渣和蒸汽组成的高速高温混合物从涡壳盘的入口进入，与涡壳内的固定叶片和涡轮径向叶片碰撞而改变方向沿螺杆轴向运动，最后从转子本体下部的喷嘴喷出而对外做功，同时涡轮吸收的动能通过齿轮对外做功。本发明转子是改变现有熔渣粒化工艺的关键设备，熔渣的余热能利用率高，粒化效果好，设备结构紧凑，在熔渣粒化中具有重要的应用前景。

技术领域

本发明属于冶金与动力机械技术领域，具体涉及一种熔渣二次粒化转子。

背景技术

钢铁冶金过程中产生大量的高温废渣，主要是高炉渣和钢渣(简称熔渣)。其中高炉渣的温度在1450℃左右，热焓约为1700MJ/t，钢渣的温度约为1450-1650℃，热焓约为1670MJ/t，它们属于高品质的余热资源，具有很高的回收价值。高炉渣缓慢冷却时形成晶体相，快速冷却时形成玻璃相，急冷处理得到的玻璃态高炉渣具有良好的水硬活性，可作水泥原料。因此目前绝大部分高炉渣都采用水淬粒化工艺(简称水淬法)，如拉萨(Rasa)法、印巴(INBA)法和图拉(Tyna)法等，对应于这些工艺的渣处理设备虽然结构简单、投资小，能满足高炉生产的渣处理能力要求，但存在新水消耗大，不能回收熔渣余热，系统维护工作量大；粉磨时，湿渣烘干仍要消耗能源等问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种熔渣二次粒化转子，解决现有高炉渣粒化处理中存在的不足，获得一种熔渣余热利用率高，粒化效果好，粒化效率高，水资源消耗少，适应转速高的熔渣二次粒化关键设备。

本发明是通过以下技术方案予以实现的。

本发明熔渣二次粒化转子包括涡壳盘、轴承座、齿轮、垫片、涡轮、过渡盘、螺杆、空心管、喷嘴、支架、固定轴；所述涡壳盘是轴对称结构，其内圆柱面上设有渣汽入口和冷却水入口，圆周上有均匀分布的轴向圆柱形孔，涡壳盘下端部的径向螺旋形槽和前述圆柱形孔下部的蜗形槽相通形成进料槽，在蜗形槽中设置固定叶片1c；所述过渡盘是轴对称的圆盘，圆周上均匀分布的圆柱形孔和涡壳盘上的圆柱形孔轴线重合、孔径相等，过渡盘上、下端面都是平面，上端面与涡壳盘下端面接合形成进料道1b和涡轮腔1a；所述支架是轴对称结构的组合体，外径相同的上、下圆盘与中心的空心圆筒固定连接，该空心圆筒周围有均布的加强筋加固上、下圆盘，上、下圆盘圆周上均布的圆柱形孔与所述空心管的上、下端固定连接，上圆盘的上端面与过渡盘的下端面均匀接触，下圆盘的下端面固定安装喷嘴，过渡盘、涡壳盘依次同轴线安放在支架上，由螺栓和螺母紧固连接形成刚性的转子本体；支架由轴承支承在静止的固定轴上，固定轴的轴线是铅垂布置的；所述喷嘴具有转弯形通道，其入口轴线和出口轴线在铅垂面内的夹角大于90°，入口直径与空心管的内孔相同，喷嘴固定安装在支架的下部，出口轴线与入口轴线所在径向线在水平面的投影夹角为90°；所述螺杆下部有螺旋形叶片，上部是阶梯轴，叶片上方固定连接涡轮，螺杆顶端固定连接齿轮，螺杆由轴承支承在轴承座上；涡轮和齿轮的轴线与螺杆的轴线重合，三者固定连接；涡轮位于涡轮腔1a内，螺杆的带叶片部分位于空心管的内圆柱孔内；所述轴承座是轴对称结构，固定安装在涡壳盘的圆周上，其外圆柱面与涡壳盘的圆柱形孔配合而内孔安装支承螺杆的轴承；轴承座下端面固定连接的耐磨损垫片与涡轮上端面接触以承受涡轮的轴向力；轴承座下部的阶梯孔与螺杆的轴径和涡轮上端面组成一贮水腔，该贮水腔通过径向孔与涡壳盘上的冷却水入口相通形成进水道1d，轴承座中部的内孔与螺杆的轴径间安装密封圈；所述涡轮是轴对称结构，涡轮毂与螺杆固定连接，涡轮毂圆周上两叶片之间设有轴向的通孔连接上述的贮水腔，涡轮的上端面与垫片均匀接触形成水润滑推力轴承，螺旋形径向叶片沿涡轮毂圆周均匀分布。

所述涡壳盘的螺旋形槽的旋向可以是左旋或右旋，但必须与涡壳盘转动方向相反；该螺旋形槽的宽度是等宽的或随半径增大而增加，槽的高度随半径的增大而减小。