专利名称：钢包渣热态处理的工艺方法
技术领域：
本发明涉及冶金渣处理技术，尤其涉及钢包渣热态处理的工艺方法。
背景技术：
钢包渣又叫铸余渣，是连铸过程的必然产物，为防止钢包渣进入 铸坯影响产品质量，在浇铸后期必须控制钢包留钢量，钢包留钢量随 钢材质量的要求而变化，如以某一企业而言，在投产初期一般控制在
2 3t/炉，随着产品质量要求的提高，留钢量上升到5 10t/炉，加上钢 包内保护渣的量，钢包渣约占钢产量的3 5%。我国2004年的连铸比 已达到95.8%，主要钢铁公司基本都实现了全连铸，据此，每年的钢 包渣量就达1500 2500万吨，其中钢水含量在50%以上。 国内外处理钢包渣的方法有以下几种
沙坑式热泼法将高温热泼渣直接倒在沙坑中，自然冷却。该工 艺污染大、占地大，易形成大的渣钢坨，后续处理难度大。
为解决大块渣钢坨问题，中国专利CN200510047315.2及
CN01201699.3提出了在渣罐中放置格栅的方法，将钢渣罐的空间分成
多个部分，由于格栅的隔断作用将钢(铁)渣分隔成小块，被运输至 落锤车间翻罐倒出进行冷却后的渣砣极易破碎，大部分情况下渣砣已
自行破碎成格栅网格的尺寸，提高了渣处理效率。该工艺解决了大块 渣钢坨的问题，但钢包渣在红热状态下被泼地冷却，污染大，需要大 量的混凝土格栅，费用高昂，另外处理过程渣钢无法分离，给后续利 用带来影响。
德国专利DE19519284提出了一种处理钢包渣的方法，是仿照连铸 机的冷却原理将高温钢包渣直接倒入一简易结晶器中，使钢包渣快速 冷却并排放，由于钢包渣为渣钢混合物，不但含有钢水还带有相当数量的熔渣，而熔渣的导热性很差，能否被结晶器快速冷却，结果不得 而知，该专利未见实际投用的报道。
由于钢包渣温度高1400 1600°C，含有大量钢水，遇水极易发 生爆炸，钢包渣的处理无法搬用其他冶金渣所惯用的水淬法工艺，如 热泼法、风淬法、浅盘法、闷罐法等，只能采用上述一些污染大、处 理周期长、费用高的自然空冷工艺，随着钢铁行业的不断发展，钢包 渣的处理日益成为困扰钢铁生产企业的国际难题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种钢包渣热态处理的工艺方法，该方法 可以安全、环保地将高温钢包渣进行快速处理，并能实现渣钢分离， 解决了钢包渣处理的难题。
本发明是这样实现的 一种钢包渣热态处理的工艺方法，钢包熔 渣由漏斗进入滚筒落渣区，落渣区内置有钢球，随着滚筒的转动，熔 渣被钢球冷却，钢水和渣被钢球迅速夺取热量塑化、固化后被滚动的 钢球带入水冷区，熔渣、钢球同时被水冷却，然后经由滚筒的格栅式 篦条排到外筒体，熔渣在外筒体内被水再冷却，最后排出；其中，在
高速滚动的钢球作用下，渣和钢得到剥离。
所述筒内渣量与球量体积比为0.1 0.3。 所述滚筒内落渣区与水冷区的安全距离为100mm 600mm。 所述冷却水量为1.25T 2T/吨渣。 所述钢球滚动速度为0.5m/s 2m/s。
本发明提出了一种利用快速滚动的钢球处理钢包渣的技术方案。 其原理为由于金属球导热系数大、传热面积大，高速滚动的钢球具 有破碎作用，可以实现钢水和熔渣快冷碎化，再用水来冷却金属球和 渣，就可以实现处理过程的连续，为避免冷却水直接和钢水接触发生 爆炸，把落渣区和水冷区分开，形成了用滚筒带动球滚动来处理钢包 渣的技术思路。
本发明的工作过程为熔渣由漏斗进入滚筒落渣区落到钢球上，
被钢球冷却，钢水和渣被钢球迅速夺取热量塑化、固化后被滚动的钢球带入水冷区，熔渣、钢球同时被水冷却，然后经由滚筒的格栅式篦 条排到外筒体，熔渣在外筒体内被水再冷却，最后排出。在这个过程 中由于钢水和渣冷却时收縮率不同，在高速滚动的钢球作用下，渣和 钢得到很好的剥离。
本发明的核心是安全问题，由于高温钢水遇水极易发生爆炸，所 以进渣量与钢球量的匹配，冷却水量的大小，落渣区和水冷区的安全
距离都直接影响钢包渣处理过程的安全；钢球滚动速度影响到钢球冷 却钢水的同时又不被其包裹，本发明通过工艺参数的匹配较好的解决 了安全问题以及钢水和球的剥离问题。
本发明可以安全、环保地将高温钢包渣进行快速处理，并能实现 渣钢分离，解决了钢包渣处理的难题。
图1为本发明钢包渣热态处理的工艺装置示意图； 图2为含有本发明工艺方法的钢包渣热态处理工艺流程示意图。 图中l进料漏斗，2钢包熔渣，3落渣区，4钢球，5内筒体排出 的粒渣，6外筒体排渣抄板，7外筒体冷却区，8蒸汽管道，9喷淋冷 却区(水冷区)，10喷淋冷却系统，11芯轴，12内筒体(滚筒)，13 外筒体，L落渣区与水冷区的安全距离，H球面和芯轴外表面的距离； 21行车，22钢包，23进渣漏斗，24滚筒装置，25冷却水系统，26粒 渣输送机，27成品渣，28渣钢料筐，29磁选机，30烟囱。
具体实施例方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明。
参见图1， 一种钢包渣热态处理的工艺装置，由内外筒体12、 13
构成，外筒体13为封闭容器，内筒体12为由篦条构成的鼠笼状筒体，
内筒体12盛装一定数量的钢球4。
一种钢包渣热态处理的工艺方法是，钢包熔渣2由进料漏斗1进
入滚筒落渣区3，落渣区3内置有钢球4，随着滚筒12的转动，熔渣2
被钢球4冷却，钢水和渣被钢球4迅速夺取热量塑化和固化后，随着钢球4的滚动被带入喷淋冷却区9被水急冷固化，然后经由内筒体12 的格栅式篦条排到外筒体13;被内筒体12排出的粒渣5在外筒体13 内被外筒体排渣抄板6抄起和落下，并被外筒体冷却区7内的水再冷 却，最后被排出筒体外。在高速滚动的钢球4作用下，熔渣2内的渣 和钢得到剥离。
由于高温钢水遇水极易发生爆炸，本发明实施例通过工艺参数的 匹配较好的解决了安全问题以及钢水和球的剥离问题，具体如下
在正常工作状态，内筒体12内钢包熔渣2数量与钢球4数量体积 比为0.1 0.3，如果球量太少会导致钢球在处理过程中温度很快升高达 到红热状态，减弱甚至丧失对高温铸余渣的冷却功能，未经充分冷却 的钢水进入喷淋区极易发生爆炸。球量太多会使驱动滚筒转动的电机 电流升高，能耗升高。同时控制球面和芯轴11外表面的距离H在200mm 以内。
滚筒内落渣区3与水冷区7的安全距离L为100mm 600mm，落 渣区3和喷淋冷却区7分列芯轴11两侧，即芯轴11把落渣区3和喷 淋冷却区7隔开，安全距离过小落渣区和喷淋冷却区7容易重叠，发 生爆炸现象，安全距离过大则需增加筒体设备尺寸，加大投资。
冷却水量为1.25T 2T/吨渣，铸余渣的热量最终还是靠冷却水带 走，钢球只起一个中间的冷却介质，冷却水太少，钢球很快会发红， 不但冷却的能力下降磨损也会加剧，对设备的寿命和成品渣温度都不 利，冷却水过大则是一种浪费。
钢球滚动速度为0.5m/s 2m/s，合适的钢球滚动速度保证了渣的 粒化和钢水的分散化，避免冷却过程的结坨，转速过大会增加能耗， 影响滚筒的排渣能力。
通过上述工艺参数的匹配，本发明可以安全、环保地将高温钢包 渣进行快速处理，并能实现渣钢分离，解决了钢包渣处理的难题。
参见图2，图2为含有本发明工艺方法的钢包渣热态处理工艺流程 示意图，钢包22浇余，被行车21运到渣处理装置(滚筒装置24)上 方，滚筒装置24的筒体转动，自进料漏斗23进渣，冷却水系统25开 启，经滚筒装置24处理后的渣和渣钢被排出，经粒渣输送机26输送至磁选机29，经筛选后分别将渣钢送入渣钢料筐28和将成品渣27送 入其堆放处。
权利要求
1、一种钢包渣热态处理的工艺方法，其特征是钢包熔渣由漏斗进入滚筒落渣区，落渣区内置有钢球，随着滚筒的转动，熔渣被钢球冷却，钢水和渣被钢球迅速夺取热量塑化、固化后被滚动的钢球带入水冷区，熔渣、钢球同时被水冷却，然后经由滚筒的格栅式篦条排到外筒体，熔渣在外筒体内被水再冷却，最后排出；其中，在高速滚动的钢球作用下，渣和钢得到剥离。
2、 根据权利要求1所述的钢包渣热态处理的工艺方法，其特征是:滚筒内渣量与球量体积比为0.1 0.3。
3、 根据权利要求1所述的钢包渣热态处理的工艺方法，其特征是:滚筒内落渣区与水冷区的安全距离为100mm 600mm。
4、 根据权利要求1所述的钢包渣热态处理的工艺方法，其特征是: 冷却水量为1.25T 2T/吨渣。
5、 根据权利要求1所述的钢包渣热态处理的工艺方法，其特征是: 钢球滚动速度为0.5m/s 2m/s。
全文摘要
本发明涉及冶金渣处理技术，尤其涉及钢包渣热态处理的工艺方法。一种钢包渣热态处理的工艺方法，钢包熔渣由漏斗进入滚筒落渣区，落渣区内置有钢球，随着滚筒的转动，熔渣被钢球冷却，钢水和渣被钢球迅速夺取热量塑化、固化后被滚动的钢球带入水冷区，熔渣、钢球同时被水冷却，然后经由滚筒的格栅式箅条排到外筒体，熔渣在外筒体内被水再冷却，最后排出；其中，在高速滚动的钢球作用下，渣和钢得到剥离。本发明的工艺方法可以安全、环保地将高温钢包渣进行快速处理，并能实现渣钢分离，解决了钢包渣处理的难题。
文档编号C21B3/00GK101545018SQ20081003508
公开日2009年9月30日 申请日期2008年3月25日 优先权日2008年3月25日
发明者茵 刘, 娄柏麟, 健 崔, 李永谦, 王有龙, 石洪志, 肖永力, 华 陈 申请人:宝山钢铁股份有限公司