本發明涉及熔渣余熱回收技術領域，特別涉及一種用于控制液態熔渣流量的控制裝置。

背景技術：

中國目前是全球最大的鋼鐵生產國，鋼鐵產量已連續17年保持世界第一。2014年中國生鐵產量達到7.11億噸，約占世界總產量的60％，在冶煉生鐵的過程中同時會產生蘊含巨大熱量的熔渣。熔渣的出爐溫度一般在1400～1550℃之間，每噸渣含(1260～1880)×10³kJ的顯熱，相當于60kg標準煤。在我國現有的煉鐵技術下，每生產1噸生鐵副產0.3噸熔渣，以目前我國生鐵產量7.11億噸進行計算，可折合產生2.13億噸以上的熔渣，其顯熱量相當于1278萬噸標準煤。

水渣法是目前我國最常見的高爐渣處理方法。水渣法對渣降溫時放出大量水蒸氣，未回收高爐渣所含有的高品質余熱資源；同時釋放出大量的H₂S和SO₂氣體，隨著蒸汽排入到環境中，引起酸雨等環境問題；浪費大量水資源，且額外的能源消耗。這些處理方式已不能適應目前鋼鐵行業節能減排的迫切需求。必須尋求一種高效、無污染的新技術對高爐渣余熱資源進行有效回收。

高溫熔渣轉杯粒化回收系統是一種對熔渣的高溫顯熱進行回收的系統，然熔渣的流量控制是系統關鍵的一環，熔渣的流量控制不好，會影響后續粒化過程連續穩定進行；而且現有技術中采用塞棒進行熔渣的流量控制，塞棒易受熔渣腐蝕磨蝕壽命較短。

技術實現要素：

本發明的目的在于提供一種用于控制液態熔渣流量的控制裝置，以克服當前熔渣流量波動及塞棒易受熔渣腐蝕磨蝕壽命較短的問題。本發明實現熔渣流量控制功能，延長塞棒使用壽命，可使熔渣連續穩定進行后續粒化過程，可廣泛應用于熔渣粒化余熱回收系統。

為了實現上述目的，本發明采用的技術方案是：

一種用于控制液態熔渣流量的控制裝置，包括渣包外殼、座磚、定徑水口和塞棒；渣包外殼的上部有進渣口，底部側面設有若干出渣口，出渣口由座磚與定徑水口組成；一個出渣口對應設置一個塞棒，塞棒包括塞棒頭、塞棒桿、和塞棒控制裝置，座磚上設有相互連通的座磚流道和定徑水口容置腔，定徑水口安裝于定徑水口容置腔內；座磚流道一端連通渣包外殼內部容置熔渣的內腔，另一端連通定徑水口的定徑水口內流道的入口；塞棒桿一端連接塞棒頭，另一端連接塞棒控制裝置；塞棒控制裝置用于控制塞棒頭與定徑水口之間的通流面積。

進一步的，塞棒設置在渣包外部，塞棒與定徑水口出流方向呈10°-30°夾角。

進一步的，定徑水口內流道為先漸縮后漸擴的非等截面流道，徑水口內流道入口漸縮段上部與水平方向夾角為100°-110°，徑水口內流道入口漸縮段下部與水平方向夾角為15°-25°，徑水口內流道出口漸擴段為倒圓錐形結構，漸擴段上部與水平方向夾角為15°-25°，漸擴段下部與水平方向夾角為5°-15°。

進一步的，座磚、定徑水口、塞棒頭為抗腐蝕磨蝕的耐火材料制成，塞棒桿為耐高溫金屬材料制成，塞棒桿與塞棒頭螺紋連接。

進一步的，座磚固定于渣包外殼內，定徑水口可拆卸的嵌套在座磚內。

進一步的，塞棒頭為圓錐柱體，塞棒頭從漸擴段插入定徑水口內流道中。

相對于現有技術，本發明的技術方案具有以下有益效果：

本發明可滿足熔渣流量控制，延長塞棒使用壽命，保證熔渣流量波動較小，實現熔渣粒化連續長期運行，實現熔渣粒化工業化。

本發明中塞棒設置在渣包外部，塞棒與定徑水口出流方向呈10°-30°夾角，當塞棒對熔渣流量控制時，可避免熔渣從塞棒頭上部流出造成噴濺，保證熔渣穩定流出。

本發明所述塞棒只有塞棒頭與液態熔渣直接接觸，避免了熔渣對塞棒桿的侵蝕，可大大延長塞棒使用壽命。當塞棒頭受熔渣侵蝕磨蝕后，可通過塞棒執行機構調節，向定徑水口內推進塞棒頭，繼續保持對熔渣流量的控制，進一步提高塞棒的使用壽命。

本發明所述定徑水口嵌套在座磚內，塞棒頭與塞棒桿螺紋連接，當定徑水口與塞棒頭腐蝕較嚴重無法使用時，可用炮泥堵住出渣口座磚的通道，快速更換定徑水口及塞棒頭，對系統連續運行影響較小。

本發明所述熔渣流量控制裝置，通過塞棒控制機構改變塞棒頭與定徑水口間通流面積，可大大消除因渣包內熔渣自身液位的改變而導致熔渣流量的大幅波動，使整個過程流量穩定，滿足后續粒化階段的流量要求。

附圖說明

下面結合附圖和具體實施方式對本發明做進一步詳細說明。

圖1為一種用于控制液態熔渣流量的控制裝置結構示意圖；

圖2為座磚、定徑水口及塞棒頭的結構示意圖。

示意圖中的標號說明：

1、渣包外殼；2、座磚；3、定徑水口；4、塞棒頭；5、塞棒桿；6、塞棒控制裝置；7、座磚流道；8、座磚定徑水口內置腔；9、定徑水口內流道。

具體實施方式

請參閱圖1及圖2所示，本發明一種用于控制液態熔渣流量的控制裝置，包括渣包外殼1、座磚2、定徑水口3和塞棒。

渣包外殼1上部有進渣口，底部有一個或多個出渣口，渣包外殼1由高溫耐火材料與鋼殼制成。出渣口處設有嵌入渣包外殼1中的座磚2，座磚2上設有相互連通的流道7和定徑水口容置腔8，定徑水口3安裝于定徑水口容置腔8內。

座磚流道7一端連通渣包外殼1內部容置熔渣的內腔，另一端連通定徑水口3的定徑水口內流道9的入口。

熔渣從渣包上方進渣口流入，并暫存于渣包中，熔渣從出渣口座磚2及定徑水口3流出。

塞棒包括塞棒頭4、塞棒桿5和塞棒控制裝置6，塞棒桿5一端連接塞棒頭4，另一端連接塞棒控制裝置6。定徑水口內流道9為先漸縮后漸擴的非等截面流道，漸縮段與漸擴段呈喇叭狀，塞棒頭4為圓錐柱體，塞棒頭從漸擴段插入定徑水口內流道9。

塞棒設置在渣包外部，塞棒與水平方向呈10°-30°夾角，定徑水口3內流道為先漸縮后漸擴的非等截面流道。流量過大時，塞棒控制裝置6向前給進，減小塞棒頭4與定徑水口流道間的流通面積，進而減小熔渣流量。流量過小時，塞棒控制裝置6向后給出，擴大塞棒頭4與定徑水口流道間的流通面積，進而增加熔渣流量。座磚2、定徑水口3、塞棒頭4材料為高溫抗腐蝕磨蝕的耐火材料，塞棒桿5由耐高溫金屬材料制成。

當塞棒頭4受熔渣侵蝕磨蝕后，可通過塞棒控制裝置6調節，向定徑水口3內給進塞棒頭4，繼續保持塞棒對熔渣流量的控制，延長塞棒使用壽命。當定徑水口3與塞棒頭4腐蝕較嚴重無法使用時，可用炮泥堵住出渣口座磚2的通道，快速更換定徑水口3及塞棒頭4，對系統運行的影響較小。

最后應說明的是：以上實施方式僅用以說明本發明而非限制本發明所描述的技術方案；因此，盡管本說明書參照上述的各個實施方式對本發明已進行了詳細說明，但是，本領域的普通技術人員應當理解，仍然可以對本發明進行修改或等同替換；而一切不脫離本發明的精神和范圍的技術方案及其改進，其均應涵蓋在本發明的權利要求范圍中。