专利名称：碳化渣的冷却方法及冷却设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种碳化渣的冷却方法及冷却设备，具体地说，涉及一种能够改善碳 化渣的物理性质的碳化渣的冷却方法及冷却设备。
背景技术：
在利用钒钛磁铁矿冶炼钢铁的过程中，由于排放的高炉渣通常含有较多的钛资 源，为了回收利用高炉渣中的这些钛资源，已经开发了利用高炉渣来生产四氯化钛的工艺。 在该工艺中，利用高炉渣为原料，经过高温碳化、碳化渣破碎等工序生产碳化渣。然后，利用 生产的碳化渣来生产四氯化钛。然而，在生产碳化渣的过程中，由于碳化渣致密并且质地坚硬，所以在对碳化渣进 行破碎的过程中存在难以破碎碳化渣并且破碎设备的使用寿命短的问题。
发明内容
本发明的一方面提供了一种碳化渣的冷却方法，其特征在于所述方法包括以下步 骤从碳化设备排放热态碳化渣；向排放的热态碳化渣中掺入冷态碳化渣；使混合的热态 碳化渣和冷态碳化渣自然降温。根据本发明的一方面，碳化渣可以是碳化钛渣。根据本发明的一方面，冷态碳化渣的用量为按重量计不少于热态碳化渣的10%。根据本发明的一方面，冷态碳化渣的颗粒粒径在0. 074mm至Imm之间。根据本发明的一方面，利用压缩空气将冷态碳化渣喷射到热态碳化渣中。其中，压 缩空气的压强可为0. 2MPa至0. 3MPa。根据本发明的一方面，冷态碳化渣的温度为-30°C至40°C，热态碳化渣的温度为 1500 0C M 1700 0C ο本发明的另一方面提供一种碳化渣的冷却设备，所述设备包括渣罐，用于储存冷 态碳化渣；渣量控制器，设置在渣罐底部，用于控制冷态碳化渣的出渣量；渣盘，设置在渣 罐下方，用于接收待冷却的热态碳化渣和由渣罐排放的冷态碳化渣。根据本发明的一方面，碳化渣可以是碳化钛渣。根据本发明的一方面，冷态碳化渣的用量为按重量计不少于热态碳化渣的10%。根据本发明的一方面，冷态碳化渣的颗粒粒径在0. 074mm至Imm之间。根据本发明的一方面，所述设备还包括压缩空气供应装置，向渣罐供应压强为 0. 2MPa至0. 3MPa的压缩空气，以将冷态碳化渣喷射到热态碳化渣。根据本发明的一方面，冷态碳化渣的温度为-30°C至40°C，热态碳化渣的温度为 1500 0C M 1700 0C ο利用本发明的碳化渣的冷却方法及冷却设备，能够加快碳化渣的冷却速度，从而 减少了热态碳化渣的冷却时间。此外，破坏了热态碳化渣在冷却过程中的结晶程度，并且在 冷态碳化渣内部形成大量断层，因而使碳化渣质地松散，易于破碎。因此，本发明的碳化渣设备的使用寿命。另外，由于不需使用水来进行冷却， 所以避免了资源的浪费，并能够防止对碳化渣产品造成污染。此外，根据本发明的一方面， 还能够回收使用不符合产品要求的废渣，从而实现了资源的再利用。
通过下面结合附图进行的对实施例的描述，本发明的上述和/或其他目的和优点 将会变得更加清楚，其中图1是根据本发明的碳化渣的冷却设备的示意图。
具体实施例方式下面将参照附图描述本发明的实施例。附图中示出了本发明的示例性实施例，然 而提供这些实施例仅仅是为了使本发明的公开是彻底的和完全的，并将把本发明的原理充 分地传达给本领域技术人员，而不是出于限制本发明的目的。图1是根据本发明的碳化渣的冷却设备的示意图，参照图1，本发明的碳化渣的冷 却设备包括渣罐1，用于储存冷态碳化渣；渣量控制器3，设置在渣罐1的底部，用于控制 冷态碳化渣的出渣量；渣盘5，设置在渣罐1的下方，用于接收从碳化设备4排放的待冷却 的热态碳化渣和由渣罐1排放的冷态碳化渣。在一个实施例中，碳化渣为碳化钛渣。然而本发明不限于此，碳化渣也可以是其他 金属的碳化物渣。本发明的碳化渣的冷却设备还可包括压缩空气供应装置2，用于向渣罐1供应压 缩空气。根据本发明的一个实施例，压缩空气供应装置2可以是连接到压缩空气源的压缩 空气管道。压缩空气供应装置2可向渣罐1供应压强为0. 2MPa至0. 3MPa的压缩空气，以 使碳化渣罐1内保持0. 2MPa至0. 3MPa的压强，从而通过渣量控制器3将冷态碳化渣喷射 到渣罐1的外部。渣罐1用于储存冷态碳化渣，其中，冷态碳化渣是指温度在室温范围内的碳化渣。 这里，室温范围内的碳化渣表示冷却到环境温度的碳化渣。通常，由于冷态碳化渣的物理性 质及化学性质均比较稳定，因此冷态碳化渣的温度可不受严格限制，任何在室温范围内或 接近室温的碳化渣均可作为冷态碳化渣。在一个实施例中，冷态碳化渣的温度在-30°C至 40°C的范围内。可使用粒度不符合成品要求的废碳化渣作为冷态碳化渣。根据本发明的一 个实施例，冷态碳化渣的颗粒粒径在0. 074mm至Imm之间。渣量控制器3用于控制冷态碳化渣的出渣量。当碳化设备4排放热态碳化渣(例 如，由碳化设备排放的温度在1500°C至1700°C的范围内的碳化渣，热态碳化渣可为熔融状 态)时，利用渣量控制器3将冷态碳化渣的出渣量控制为不少于热态碳化渣的出渣量的 10% (按重量计，在下文中，如无特殊说明，冷态碳化渣的百分比均为重量百分比)。根据不 同的碳化设备，热态碳化渣的温度可能有所不同，例如，热态碳化渣的温度可以为1000°C至 2000°C之间。优选地，当碳化渣的温度为1500°C至1700°C时，其流动性较好，从而冷态碳化 渣容易与热态碳化渣混合。当冷态碳化渣的用量少于10%时，冷却效果不好，不能有效地破 坏碳化渣的结晶程度，并且不能形成大量的断层。渣量控制器3可具有多个阀门，可通过控 制阀门开启的数量以及阀门的开度来控制出渣量。
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渣盘5用于接收热态碳化渣和冷态碳化渣，热态碳化渣和冷态碳化渣在渣盘中混 合，并在渣盘中自然冷却。当冷态碳化渣与热态碳化渣混合时，通过冷态碳化渣与热态碳化渣的表面之间的 温差，减少了热态碳化渣的冷却时间，破坏了热态碳化渣在冷却过程中的结晶程度，有效地 改变了自然冷却的碳化渣的物理性质，使成品碳化渣质地松散，易于破碎，从而能够延长破 碎设备的使用寿命。此外，当呈固体状态的冷态碳化渣被喷入熔融状态的热态碳化渣时，在冷态碳化 渣和热态碳化渣之间会产生断层，这些断层导致冷却后的碳化渣质地比较疏松。使用冷态碳化渣加快冷却速度，不会对产品造成污染。相反地，如果采用喷水的方 法加速碳化渣的冷却，会在冷却过程中发生化学反应，从而对产品造成污染，此外，喷水的 方法还会造成资源的浪费。如果增加通风设备，一方面要对现有设备进行改造，需要较大的 投资，另一方面通风设备还需要消耗能源，这也会造成浪费。此外，在一个实施例中，使用的冷态碳化渣可以是不符合成品要求的废渣，这样还 可以回收利用废渣，减少资源浪费。下面将描述根据本发明的碳化渣的冷却方法。根据本发明的一个实施例，碳化渣的冷却方法包括以下步骤从碳化设备排放热 态碳化渣；向排放的热态碳化渣中掺入冷态碳化渣；使混合的热态碳化渣和冷态碳化渣自 然降温。其中，冷态碳化渣的用量可按重量计不少于热态碳化渣的10%。当冷态碳化渣的 用量少于10%时，冷却效果不好，不能有效地破坏碳化渣的结晶程度，并且不能形成大量的 断层。这里，冷态碳化渣可以是温度在室温范围内的碳化渣。这里，室温范围内的碳化渣表 示冷却到环境温度的碳化渣。在一个实施例中，冷态碳化渣的温度在-30°c至40°C的范围 内。热态碳化渣可以指温度在1500°C至1700°C的范围内的碳化渣。根据本发明的一个实施 例，使用的冷态碳化渣的颗粒粒径在0. 074mm至Imm之间。可利用压强为0. 2MPa至0. 3MPa 的压缩空气将冷态碳化渣喷射到热态碳化渣中。下面将描述碳化钛渣的冷却方法的具体示例和对比示例。在示例中，采用粒度不 符合成品要求的废渣作为冷态碳化钛渣，该废渣的颗粒粒径范围在0. 074mm至Imm之间。通 过控制渣罐内的压强以及渣量控制器来调节冷态碳化钛渣与热态碳化钛渣之间的比例。在对比示例1中，不使用冷态碳化钛渣，使热态碳化钛渣自然冷却后，使用风镐对 冷却后的碳化钛渣进行破碎。破碎后的碳化钛渣断面光滑，类似花岗岩的断面，并且硬度很 大，用风镐破碎非常困难。在示例1至示例6以及对比示例2至对比示例5中，按照一定的比例向热态碳化 钛渣中喷入冷态碳化钛渣，待其自然冷却后，使用风镐对冷却后的碳化钛渣进行破碎。根据对比示例和示例冷却的碳化钛渣的断面情况和用风镐破碎的情况在表1中 示出。表 权利要求
一种碳化渣的冷却方法，其特征在于所述方法包括以下步骤从碳化设备排放热态碳化渣；向排放的热态碳化渣中掺入冷态碳化渣；使混合的热态碳化渣和冷态碳化渣自然降温。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于冷态碳化渣和热态碳化渣是碳化钛渣。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于冷态碳化渣的用量按重量计不少于热态碳化 渣的10%。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于冷态碳化渣的颗粒粒径在0.074mm至Imm之间。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于向排放的热态碳化渣中掺入冷态碳化渣的步 骤包括利用压缩空气将冷态碳化渣喷射到热态碳化渣中。
6.如权利要求5所述的方法，其特征在于压缩空气的压强为0.2MPa至0. 3MPa。
7.如权利要求1所述的方法，其特征在于冷态碳化渣的温度为_30°C至40°C，热态碳化 渣的温度为1500°C至1700°C。
8.一种碳化渣的冷却设备，其特征在于所述设备包括 渣罐，用于储存冷态碳化渣；渣量控制器，设置在渣罐底部，用于控制冷态碳化渣的出渣量； 渣盘，设置在渣罐下方，用于接收待冷却的热态碳化渣和由渣罐排放的冷态碳化渣。
9.如权利要求8所述的冷却设备，其特征在于冷态碳化渣和热态碳化渣是碳化钛渣。
10.如权利要求8所述的冷却设备，其特征在于渣量控制器控制冷态碳化渣的出渣量 按重量计不少于热态碳化渣的10%。
11.如权利要求8所述的冷却设备，其特征在于冷态碳化渣的颗粒粒径在0.074mm至 Imm之间。
12.如权利要求8所述的冷却设备，其特征在于所述冷却设备还包括压缩空气供应装 置，压缩空气供应装置向渣罐供应压强为0. 2MPa至0. 3MPa的压缩空气，以将冷态碳化渣喷 射到热态碳化渣。
13.如权利要求8所述的冷却设备，其特征在于冷态碳化渣的温度为_30°C至40°C，热 态碳化渣的温度为1500°C至1700°C。
全文摘要
本发明公开了一种碳化渣的冷却方法及冷却设备。碳化渣的冷却方法包括以下步骤从碳化设备排放热态碳化渣；向排放的热态碳化渣中掺入冷态碳化渣；使混合的热态碳化渣和冷态碳化渣自然降温。根据本发明的冷却方法能够破坏热态碳化渣在冷却过程中的结晶程度，并使碳化渣内部形成断层，因而使碳化渣质地松散，易于破碎，并能够延长破碎设备的使用寿命。
文档编号C21B3/08GK101948939SQ201010290248
公开日2011年1月19日 申请日期2010年9月25日 优先权日2010年9月25日
发明者周玉昌, 宋驰, 张继东, 李良, 杨仰军, 赵青娥, 黄家旭 申请人:攀钢集团钢铁钒钛股份有限公司;攀钢集团攀枝花钢铁研究院有限公司