高炉渣离心粒化系统优化与实验研究
2019-07-08
中国粉体技术 2019年5期
(1. 青岛大学机电工程学院,山东青岛266071; 2. 青岛理工大学机械与汽车工程学院,山东青岛266520)
高炉渣是炼铁过程的主要副产品之一,全球每年产生约40亿t的高炉渣[1],出渣的温度约为1 500~1 700 ℃。 目前,高炉渣的处理工艺主要是水淬法,该方法需要消耗大量的淡水,不仅会产生含硫蒸汽,而且液态高炉渣所具有的能量也白白浪费。而干法离心粒化熔融高炉渣,除了可以满足炉渣产物作为水泥添加剂[2-3]的性能要求外,还可以减少水资源的浪费,并且对炉渣显热进行回收利用,满足节能减排的要求,对于环境保护具有重大意义[4-5]。具体方法是,利用高速旋转的转杯或转盘,使高炉渣在离心力的作用下迅速甩出、破碎、冷却、凝固[6-7],颗粒直径越小,传热速度和凝固速度越快,越有利于显热回收和余料利用。对高炉渣离心粒化设备和系统的研究已取得初步进展[8-9],也开展了一系列实验[10],理论研究方面成果显著。但是,目前高炉渣粒化过程存在一系列的问题,如渣粒直径过大、玻璃体含量较低、渣棉含量高、粒化效率低等,这些问题影响了后续的换热过程、粒化设备的正常运行以及工业应用的推广。上述问题的部分成因在于熔融高炉渣流动性受温度[11]、粒化器表面结构[12]影响显著,并且粒化系统无法实时反映渣粒粒径,从而难以根据粒径变化调整系统参数。故此本研究在粒化系统的自适应控制方面做出改进,应用渣粒粒径图像识别[13-14],分析研究高炉渣粒化时的实验现象,比较不同的系统参数对粒化效果的影响,为下一步工业应用做准备。……
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