专利名称：高炉渣铁分离装置、渣铁分离方法和高炉下渣铁回收方法
技术领域：
本发明涉及高炉生产过程中高炉渣铁分离步骤，更具体地讲，涉及一种高炉渣铁分离装置、渣铁分离方法和高炉下渣铁回收方法。
背景技术：
铁水和炉渣是高炉生产的主要产品。在高炉出铁过程中，渣铁(即，炉渣和铁水)同时从出铁口排出。炉前撇渣器是用来分离渣铁的装置，其能否正常工作，直接决定了高炉生产是否能够持续进行。在例如高炉开炉、特殊炉况恢复(高炉热结等)等时期，由于渣铁混合液体的流动性不好、分离效果差，直接采用撇渣器分离炉渣和铁水，有可能造成撇渣器下方过道眼糊死、炉前出铁条件中断，甚至高炉被迫休风。针对这种情况，现有的处理方法是使炉渣、铁水不经过撇渣器，直接通过炉渣沟流入储渣容器或进入水冲渣工艺。但储渣容器材质一般为铁质，若带铁较多的炉渣流入储渣容器，则极易造成储渣容器烧穿，甚至烧坏储渣容器运输道。此外，若炉渣是通过水冲渣工艺处理的，则由于其含铁量高，遇水后易发生爆炸，加剧了安全隐患。若将未经分离的渣铁直接当炉渣处理，则将造成高炉铁损增加，经济损失严重。此外，在高炉正常生产过程中，由于冶炼矿种(如钒钛矿冶炼，渣铁分离效果差)或原燃料条件(如焦炭质量差，炉温水平控的较高，渣铁粘度大，分离效果差)的限制，可能会造成短期或长期的渣铁分离效果差，经过撇渣器后的炉渣(即下渣)仍然含带大量的铁水，此部分铁水若直接进入渣罐或水渣工艺，也同样会造成经济损失和安全隐患。综上所述，亟需一种在不具备使用撇渣器的工况下，仍能够按照要求分离炉渣和铁水并且连续出铁的装置及相应的方法；以及具备使用撇渣器的工况下，能够进一步提高金属回收率的装置及相应方法。
发明内容
本发明的一方面提供了一种高炉渣铁分离装置，所述高炉渣铁分离装置可选择性地使用撇渣器或填埋保护撇渣器，同时，还可根据炉前的出铁节奏需求，灵活调节，实现连续出铁和长时间间隔后再出铁时，均能满足铁水物流需求。本发明的另一方面提供了一种高炉渣铁分离方法，所述高炉渣铁分离方法采用上述高炉渣铁分离装置，可以实现对撇渣器的保护，并实现高效率的分离。本发明的再一方面提供了一种高炉下渣铁回收方法，所述高炉下渣铁回收方法采用上述高炉渣铁分离装置，可以降低下渣的带铁量，减少铁损失，并实现连续高效作业。根据本发明的高炉渣铁分离装置，其包括连接高炉出铁口的渣铁沟、连接渣铁沟与储铁容器并且设有撇渣器的铁水沟、连接渣铁沟与储渣容器的炉渣沟，所述分离装置还 包括沉铁池、小出铁口、铁水支沟和阻挡件，其中，所述沉铁池设置在炉渣沟的上游段，所述沉铁池深于并且宽于所述炉渣沟；所述小出铁口开设在沉铁池的侧底部；所述铁水支沟的一端与所述小出铁口连通，所述铁水支沟的另一端在撇渣器下游与铁水沟连通或者所述铁水支沟的另一端直接与储铁容器连通，所述铁水支沟具有便于铁水流动的倾斜度；所述阻挡件可拆卸地设置在撇渣器之内和之前。根据本发明的高炉渣铁分离装置，所述阻挡件由干燥的耐火材料粉堆置而成。根据本发明的高炉渣铁分离装置，所述小出铁口可根据需要设计一垂直向上的短垂直段，所述短垂直段连通所述沉铁池和铁水支沟；也可根据需要取消垂直段，小出铁口底部直接与铁水支沟连通。
根据本发明的另一方面，提供了一种高炉渣铁分离方法，所述高炉渣铁分离方法采用前述高炉渣铁分离装置，在不使用撇渣器的情况下，分离从高炉出铁口排出的渣铁，得到炉渣和铁水。根据本发明的高炉渣铁分离方法，所述分离方法包括如下步骤在不具备使用撇渣器进行正常撇渣作业的情况下，将阻挡件填满撇渣器之前和之内，并在撇渣器之前堆高，以阻止流出物流入撇渣器，并使所述流出物能够全部流入炉渣沟；封堵小出铁口 ；打开高炉出铁口以排出流出物，流出物从高炉出铁口流入渣铁沟后，铁水经过撇渣器，流入铁水沟；下渣流入炉渣沟，在沉铁池中的铁水高度高于所述小出铁口的高度的情况下，打开小出铁口，以使沉铁池下方的铁水顺序通过小出铁口、铁水支沟流入储铁容器或者顺序通过小出铁口、铁水支沟和铁水沟流入储铁容器，沉铁池上方的炉渣沿炉渣沟流入储渣容器；出铁完毕后封堵高炉出铁口，将所述小出铁口和沉铁池中的炉渣和铁水清理干净。根据本发明的高炉渣铁分离方法，当前后两次出铁的间隔时间要求很短时，优选地使用小出铁口包括短垂直段的高炉渣铁分离装置。则每次出完铁后，所述短垂直段和沉铁池将被铁水填充，装置无需做任何处理且不占用时间，便于下一次铁口的随时打开，打开铁口后，铁水可自然沉降至沉铁池，顺利流通小出铁口 ；当前后两次出铁的间隔时间要求较长时，上述短垂直段的设计容易造成小出铁口及沉铁池沉积的铁水凝固，导致再次出铁时分离装置无法使用。此时，可根据需要取消短垂直段，使高炉渣铁分离装置的小出铁口底部直接与铁水支沟连通，出完一次铁后，小出铁口和沉铁池内渣铁全部流出，再利用出铁的间隔时间，在下一次出铁前将小出铁口和沉铁池清理干净并且重新堵好小出铁口进行下一次出铁。根据本发明的第三方面，提供了一种高炉下渣铁回收方法，所述高炉下渣铁回收方法采用上述高炉渣铁分离装置，卸除设置在撇渣器之前和之内的阻挡件以使撇渣器能够进行正常撇渣作业，回收从撇渣器排出的下渣中的铁水，得到铁含量更少的炉渣并且增加
铁水产量。根据本发明的高炉下渣铁回收方法，所述高炉下渣铁回收方法包括如下步骤卸除设置在撇渣器之前和之内的阻挡件以使撇渣器能够进行正常撇渣作业，并且封堵小出铁口 ；打开高炉出铁口以排出流出物；下渣流入炉渣沟，在沉铁池中的铁水高度高于所述小出铁口的高度的情况下，打开小出铁口，以使沉铁池下方的铁水顺序通过小出铁口、铁水支沟流入储铁容器或者顺序通过小出铁口、铁水支沟和铁水沟流入储铁容器，沉铁池上方的炉渣沿炉渣沟流入储渣容器。出铁完毕后封堵高炉出铁口，将所述小出铁口和沉铁池中的炉渣和铁水清理干净。在沉铁池中的铁水高度高于所述小出铁口的高度的情况下，打开小出铁口，以使沉铁池下方的铁水顺序通过小出铁口、铁水支沟流入储铁容器或者顺序通过小出铁口、铁水支沟和铁水沟流入储铁容器，沉铁池上方的炉渣沿炉渣沟流入储渣容器。根据本发明的高炉下渣铁回收方法，当出铁间隔时间要求很短时，优选地使用小出铁口包括短垂直段的高炉渣铁分离装置，每次出完铁后，短垂直段和沉铁池将被铁水填充，装置无需做任何处理且不占用时间，这便于下一次铁口的随时打开，打开铁口后，铁水可自然沉降至沉铁池，顺利流通小出铁口 ；当出铁间隔时间要求较长时，短垂直段容易造成小出铁口及沉铁池沉积的铁水凝固，导致再次出铁时分离装置无法使用。此时，可根据需要取消短垂直段，使小出铁口底部直接与铁水支沟连通，待出完一次铁后，小出铁口和沉铁池内的渣铁全部流出，再利用出铁间隔时间，在下一次出铁前将小出铁口和沉铁池清理干净并且重新堵好小出铁口以进行下一次出铁。与现有技术相比，本发明的高炉渣铁分离装置和分离方法具有机动性强的优点，相关装置制作方法、尺寸具有灵活可变性，通过判断实际工况选择适当的分离装置和方法，从而实现高炉的连续正常生产；分离出来的铁水最终进入储铁容器，成为合格铁产品；与 小出铁口连接的短垂直段可以避免每次出铁前的堵口作业，降低了劳动强度且缩短了出铁间隔时间，有效提高了铁的回收率和高炉利用系数。此外，本发明的高炉下渣铁回收方法可以降低下渣带铁量，减少铁损失，并实现连续高效作业。
图IA是现有技术高炉渣铁分离装置的俯视示意图。图IB是现有技术高炉渣铁分离装置的主视剖视示意图。图2A是本发明示例性实施例的高炉渣铁分离装置的俯视示意图。图2B是图2A中的高炉渣铁分离装置的沿A-A线截取的剖面图。图3A是本发明高炉渣铁分离装置的沉铁池、小出铁口和铁水支沟的第一种结构示意图。图3B是本发明高炉渣铁分离装置的沉铁池、小出铁口和铁水支沟的另一种结构示意图。主要附图标记说明I-高炉出铁口、2-渣铁沟、3-铁水沟、4-撇渣器、5-储铁容器、6_炉渣沟、7_储渣容器、8-沉铁池、9-小出铁口、10-铁水支沟、11-短垂直段、12-阻挡件。
具体实施例方式现在将参照附图来详细地描述本发明的示例性实施例，以使本发明所属领域的技术人员能够容易实施本发明的示例性实施例。图IA是现有技术高炉渣铁分离装置的俯视示意图，图IB是现有技术高炉渣铁分离装置的主视剖视示意图。如图IA所示，现有技术中的高炉渣铁分离装置包括渣铁沟2、铁水沟3和炉渣沟6，炉渣和铁水从高炉出铁口 I流出后，由撇渣器4对其进行分离，分离出的铁水通过铁水沟3流入储铁容器，而分离出的炉渣则通过炉渣沟6流入储渣容器，从而完成渣铁分离。但若高炉撇渣器不能正常使用、渣铁粘稠或炉渣带铁较多的情况下使用该分离装置进行分离，则会对分离装置和分离产品带来很多不良影响，甚至阻断高炉的连续生产。由此，本发明针对该技术问题对现有高炉渣铁分离装置进行了改进，本发明高炉渣铁分离装置示例性实施例的具体结构参见附图2A和2B。
图2A是本发明示例性实施例的高炉渣铁分离装置的俯视示意图，图2B是图2A中的高炉渣铁分离装置的沿A-A线截取的剖面图。根据本发明示例性实施例的高炉渣铁分离装置，其包括连接高炉出铁口 I的渣铁沟2、连接渣铁沟2与储铁容器5并且设有撇渣器4的铁水沟3、连接渣铁沟2与储渣容器7的炉渣沟6，还包括沉铁池8、小出铁口 9、铁水支沟10和阻挡件12。其中，沉铁池8设置在炉渣沟6的上游段，小出铁口 9开设在沉铁池8的侧底部，铁水支沟10的一端与小出铁口 9连通，铁水支沟10的另一端与铁水沟3连通或者铁水支沟10的另一端直接与储铁容器5连通，阻挡件12可拆卸地设置在撇渣器4之前和之内。由于铁水的比重大于炉渣，因此当高炉出铁时从出铁口排出的流出物(以下简称为流出物)流入沉铁池8后，铁水会沉积在沉铁池8下部并通过小出铁口 9、铁水支沟10、铁水沟3流入储铁容器5。而炉渣经过沉铁池8的分离作用后，由于其较铁轻，炉渣会浮于沉铁池8上部并通过炉渣沟6流入储渣容器7或通过水冲渣工艺形成水渣后送入储渣容器7。其中，沉铁池8应该深于并且宽于炉渣沟6，以保证流出物流至此处时有一个回旋，其形状可以是圆形、方形等常规形状。具体实施时，可将现有的炉渣沟6挖宽挖深形成沉铁池8，优选地，沉铁池8的表面用耐火材料压制而成并撒有一层黄砂，以防粘沟。小出铁口 9的形成可以在保证畅通的条件下，在沉铁池8的侧底部挖掘或者埋设管道以形成该连通沉铁池8与铁水支沟10的出铁通道，其形状也可以是圆形、方形等常规形状，沉铁池8和小出铁口 9的结构可具体参见附图2B。铁水支沟10用于将沉积的铁水引入铁水沟3中，即铁水支沟10需具有便于铁水流动的倾斜度，该倾斜度只要保证铁水能够自然顺利地流入铁水沟3即可。铁水支沟10可以是临时挖设，不用时即可直接填平，其表面需用铁沟料打压实。阻挡件12是为了使在不使用撇渣器4时，让流出物可以完全流入炉渣沟6，并且防止撇渣器4被流出物堵塞。阻挡件12由干燥的耐火材料粉堆置而成，便于快速地成形或拆卸。在本发明中，给出了沉铁池8、小出铁口 9和铁水支沟10的两种结构示意图。图3A是本发明高炉渣铁分离装置的沉铁池、小出铁口和铁水支沟的第一种结构示意图，图3B是本发明高炉渣铁分离装置的沉铁池、小出铁口和铁水支沟的另一种结构示意图。如图3A所示，第一种是较为普通的结构设计，即沉铁池8直接通过小出铁口 9与铁水支沟10相连通。使用这种结构的分离装置需在每次分离过程结束后，及时清理沉铁池8和小出铁口 9中残存的铁水和炉洛,然后封堵好小出铁口 9，以备下次正常使用。该设计的优点在于结构简单、形状稳定耐冲刷，出完铁后沉铁池、小出铁口和铁水支沟通道自然流空，不会造成堵塞；缺点在于每次出完铁后需清理干净小出铁口前后的渣铁并重新堵好小出铁口，需耗时20分钟左右。如图3B所示，第二种结构设计中，小出铁口 9还包括垂直向上的短垂直段11，短垂直段11连通沉铁池8和铁水支沟10，在尺寸上要求短垂直段11外侧上沿A处的高度与沉铁池上沿C处同高，短垂直段内侧下沿B处的高度低于短垂直段外侧上沿A处的高度。使用这种结构时，在一次分离过程结束后，沉铁池8和小出铁口 9被液态铁水填充，形成连通器，下一次出铁时无需清理渣铁沟，铁水在沉铁池8中将自动沉降，并且通过小出铁口 9、短垂直段11流入铁水支沟10，实现无间隔连续出铁。此结构缺点是当两次出铁间隔较长时，因该处铁水沉积量少，容易凝固，所以此结构优先用于出铁间隔较短的工况，或配以有效的保温措施。下面根据本发明示例性实施例的高炉渣铁分离装置详细介绍本发明的高炉渣铁分离方法和下渣铁回收方法。使用本发明的高炉渣铁分离装置进行高炉渣铁分离和下渣铁回收时，需要根据不同的工况选择不同的装置和方法。
其中，具备使用撇渣器进行正常撇渣操作的情况和不具备使用撇渣器进行正常撇渣操作的情况，是本领域技术人员根据工艺阶段(例如开炉初期、特殊炉况、矿种)和流出物的状态(例如粘度、流动性)等容易确定的。出铁间隔时间具体指的是前后出铁的时间间隔，出铁间隔时间的紧张与否，也是本领域技术人员容易确定的。本发明的高炉渣铁分离方法是在不具备使用撇渣器4进行正常撇渣作业的情况下，首先将阻挡件12设置在撇渣器4之前和之内以阻止流出物流入撇渣器4，并使流出物能够全部流入炉渣沟6，并且封堵小出铁口 9。然后，打开高炉出铁口 I以排出流出物。第一种情况在出铁时间不是很紧张的情况下，高炉渣铁分离装置优先选择图3A的设计结构，待流出物从高炉出铁口 I流入渣铁沟2后，观察流出物的情况，在沉铁池8中的铁水高度高于小出铁口 9的高度的情况下，打开小出铁口 9，以使沉铁池8下方的铁水顺序通过小出铁口 9、铁水支沟10流入储铁容器5或者顺序通过小出铁口 9、铁水支沟10和铁水沟3流入储铁容器5，沉铁池8上方的炉渣沿炉渣沟6流入储渣容器7，实现高炉出铁过程渣铁分离。本次出铁结束后，为了保证下次渣铁的正常分离，需将小出铁口 9和沉铁池8的残留渣铁清理干净，并重新封堵小出铁口 9。第二种情况在出铁时间很紧张的情况下，高炉渣铁分离装置优先选择图3B的设计结构，待流出物从高炉出铁口 I流入渣铁沟2后，观察流出物的情况，在沉铁池8中的铁水高度高于小出铁口 9的高度的情况下，打开小出铁口 9，以使沉铁池8下方的铁水顺序通过小出铁口 9、铁水支沟10流入储铁容器5或者顺序通过小出铁口 9、铁水支沟10和铁水沟3流入储铁容器5，沉铁池8上方的炉渣沿炉渣沟6流入储渣容器7，实现高炉出铁过程渣铁分离。本次出铁结束之后，整个沉铁池8、小出铁口 9、短垂直段11均被高温液态铁水封上了，且其中的铁水在短时间内不会凝固。因此，在出铁间隔时间很短的情况下，无需做任何处理或采取一定保温措施，可以连续出铁，待下一次高炉出铁口 I打开后，炉渣直接从炉渣沟6流过，铁水沉降后通过小出铁口 9和短垂直段11流入铁水支沟10，实现连续作业。本发明的高炉下渣铁回收方法是在具备使用撇渣器进行正常撇渣作业的情况下，卸除阻挡件12以使撇渣器4能够进行正常撇渣作业，并且封堵小出铁口 9。其中，下渣即指经由撇渣器撇渣处理后挡下的炉渣，其中可能含有少量的铁水。然后，打开高炉出铁口 I以排出流出物。第一种情况下渣中含铁量不大的情况下，高炉渣铁分离装置优先选择图3A的设计结构。待流出物从高炉出铁口 I流入渣铁沟2后，铁水经过撇渣器4流入铁水沟3，下渣流入炉渣沟6，观察下渣的情况，在沉铁池8中的铁水高度高于小出铁口 9的高度的情况下，打开小出铁口 9以使沉铁池8下方的铁水顺序通过小出铁口 9、铁水支沟10流入储铁容器5或者顺序通过小出铁口 9、铁水支沟10和铁水沟3流入储铁容器5，沉铁池8上方的炉渣沿炉渣沟6流入储渣容器7，实现高炉出铁过程下渣铁回收。本次出铁结束之后，为保证下次渣铁的正常分离，需将小出铁口 9和沉铁池8中的残留渣铁清理干净，并重新封堵小出铁
Π 9。第二种情况下渣含铁量较大的情况下，高炉渣铁分离装置优先选择图3B的设计结构。待流出物从高炉出铁口 I流入渣铁沟2后，铁水经过撇渣器4流入铁水沟3，下渣流入炉渣沟6，观察下渣的情况，在沉铁池8中的铁水高度高于小出铁口 9的高度的情况下，打开小出铁口 9以使沉铁池8下方的铁水顺序通过小出铁口 9、铁水支沟10流入储铁容器5或者顺序通过小出铁口 9、铁水支沟10和铁水沟3流入储铁容器5，沉铁池8上方的炉渣沿炉渣沟6流入储渣容器7，实现高炉出铁过程下渣铁回收。本次出铁技术之后，整个沉铁池8、小出铁口 9、短垂直段11均被高温液态铁水封上了，并且其中的铁水在短时间内不会凝固。因此，在出铁间隔时间很短的情况下，无需做任何处理或采取一定保温措施，可以实现连续出铁。待下一次高炉出铁口 I打开后，炉渣直接从炉渣沟6流过，铁水沉降后通过小出铁口 9、短垂直段11流入铁水支沟10，实现了连续作业。也即，当高炉不具备使用撇渣器分离渣铁的条件时，本发明的高炉渣铁分离装置便起到替代撇渣器分离渣铁的目的。当高炉具备使用撇渣器分离渣铁的条件时，可以根据冶炼矿种的不同，若渣铁分离效果差，则可保留沉铁池8、小出铁口 9和铁水支沟10继续作为下渣铁回收装置使用；若渣铁分离效果较好，可将沉铁池8填成和炉渣沟6的宽度深度一致、封堵小出铁口 9、填平铁水支沟10，仅使用撇渣器4进行炉渣、铁水的分离。下面结合具体实施例说明本发明的高炉渣铁分离装置、高炉渣铁分离方法和高炉下渣铁回收方法。实施例I按照附图3B所示的结构，在炉渣沟采用现场浇注的方法制作好沉铁池8、小出铁口 9、短垂直段11和铁水支沟10的结构件。开炉送风点火后，由于炉温较高，铁水、炉渣的流动性差，为了防止流出物流入撇渣器4造成撇渣器4糊死而影响炉前渣铁的正常分离，在分离前用黄沙在撇渣器4之前和之内形成阻挡件。进行高炉开炉后第一次出铁。在第一次打开高炉出铁口 I前，封堵小出铁口 9。待高炉出铁口 I打开后，流出物直接从渣铁沟2流入炉渣沟6，出渣量10吨，未见铁。因此，无需捅开小出铁口 9，也无需对分离装置进行清理，可以继续出铁。进行高炉第二次出铁。在第二次打开高炉出铁口 1，大约30分钟后，流出物中出现铁水，迅速用四分管捅开小出铁口 9，流出物流入沉铁池8中进行分离，铁水通过小出铁口
9、铁水支沟10流入铁水沟3后进入储铁容器，出渣量30吨、出铁量10吨。出铁后期，目测判断铁水、炉渣的流动性差，不具备恢复撇渣器4的条件。本次出铁结束后，对沉铁池8、小出铁口 9和短垂直段11不做任何处理，仅在露出的渣铁液面上撒一层保温剂。30分钟后，高炉出第三次铁，高炉出铁口 I打开后，大约15分钟后，流出物中出现 铁水，但由于开炉初期渣铁粘稠，导致小出铁口 9和短垂直段11渣铁形成半凝固，未能自然流通。此时，用铁质细管通入少量氧气、插入沉铁池8和短垂直段11，2分钟后小出铁口 9被烧化开，铁水通过小出铁口 9、铁水支沟10流入铁水沟3后进入储铁容器，出渣量40吨、出铁量25吨。出铁后期，目测判断铁水、炉渣的流动性差，不具备恢复撇渣器4的条件。本次出铁结束后，对沉铁池8、小出铁口 9和短垂直段11不做任何处理，仅在露出的渣铁液面上撒一层保温剂，并用在装置8、9、11上部架设煤气火保温。
20分钟后，高炉出第四次铁，高炉出铁口 I打开后，大约5分钟后，流出物中出现铁水，小出铁口 9和短垂直段11自然流通，铁水通过小出铁口 9、铁水支沟10流入铁水沟3后进入储铁容器，出渣量60吨、出铁量50吨，铁水、炉渣的流动性明显改善，为保险起见，暂不恢复撇渣器4。本次出铁结束后，对沉铁池8、小出铁口 9和短垂直段11不做任何处理，仅在露出的渣铁液面上撒一层保温剂。高炉出第五次铁时，高炉出铁口 I打开后，大约I分钟左右流出物中出现铁水，铁水通过小出铁口 9、铁水支沟10流入铁水沟3后进入储铁容器，出渣量40吨、出铁量60吨，铁水、炉渣的流动性较好，具备使用撇渣器4的正常出铁条件，将撇渣器4之前和之内的黄沙刨出，并将撇渣器4用煤气火烤干，其余不做变动。30分钟后，准备工作完成，高炉出第六次铁。高炉出铁口 I打开后，流出物基本全是铁，铁水直接通过撇渣器4流入铁水沟3，再流至储铁容器。出铁15分钟后，流出物中开 始含有炉渣，经撇渣器撇渣处理后，炉渣沟6内有下渣流入，下渣中残余的铁水通过小出铁口 9和铁水支沟10流入铁水沟3中，和从撇渣器4流过来的铁水一起进入储铁容器。实施例2某高炉由于长期炉渣中含铁多，高炉的铁损较高，对其炉渣沟进行改造，以回收炉渣中的铁水。由于此高炉是单铁口，因此出铁间隔很短，一般小于30分钟。为了实现连续出铁，采取图3B所示结构的高炉渣铁分离装置，并且采用现场浇注的方法制作好沉铁池8、小出铁口 9、短垂直段11和铁水支沟10的结构件。渣铁沟2和撇渣器4不做任何改动。改造后，第一次打开高炉出铁口 I前，需封堵小出铁口 9。高炉出铁口 I打开后，流出物通过撇渣器4，被分离成含少量铁水的下渣和铁水，铁水经铁水沟流至储铁容器；含少量铁水的下渣流入炉渣沟6，经过沉铁池8时，铁水自然沉降于沉铁池下方，炉渣经炉渣沟6流入储渣容器，当沉铁池8内的铁水高度超出小出铁口 9的高度时，打开小出铁口 9，沉铁池8中的铁水经小出铁口 9、短垂直段11和铁水支沟10流入储铁容器，炉渣中所含的铁水被回收成合格铁产品。每次出铁结束后，对沉铁池8、小出铁口 9和短垂直段11不做任何处理，仅在露出的渣铁液面上撒一层保温剂。下一次高炉出铁口 I打开后，若下渣中出现铁水时，小出铁口 9和短垂直段11在铁水作用下自然流通，铁水通过小出铁口 9、短垂直段11和铁水支沟10流入储铁容器。如此循环。实施例3某钒钛矿冶炼高炉由于长期炉渣中含铁多，高炉的铁损较高，对其分离装置进行结构改造。由于此高炉是三铁口，为轮流出铁，因此出铁间隔较长。为了防止短垂直段中的铁水凝固，采取图3A所示结构的高炉渣铁分离装置，即将炉渣沟6的上游段挖深挖宽形成沉铁池8，并在其表面用免烘烤泥压实；在沉铁池8的底侧面埋设内径4cm铁弯管(可将吹氧管夹弯制作而成)以形成小出铁口 9，并在外侧临时设置一条倾斜铁水支沟10，通过小出铁口 9将铁水支沟10与沉铁池8连通。出铁时，打开高炉出铁口 I后,流出物通过撇渣器4被分离成含少量铁水的下渣和铁水，铁水经铁水沟流至储铁容器；含少量铁水的下渣流入炉渣沟6，经过沉铁池8时，铁水自然沉降于沉铁池8下方。当沉铁池8内的沉积铁水量较少或无铁水时，因温度不够，铁弯管将不会被熔化；当沉铁池8内的沉积铁水量超出小出铁口 9的高度时，可以小心转动铁弯管露出端，让孔道稍动，以增加铁水和铁弯管的接触面积并促使铁弯管被铁水熔化，此时小出铁口 9被打开，铁水通过小出铁口 9、铁水支沟10流入铁水沟3后进入储铁容器。出完一次铁后，将小出铁口 9内的残留渣铁清理干净，并重新制作好小出铁口 9，以备下次出铁时使用。此外，当回收的铁量较少时，可能造成铁水支沟中铁水在流动过程中凝固，此时可取消铁水支沟和储铁容器的连接，将铁水支沟缩短，使其一端与小出铁口连通，一端连通临时挖的地坑，将铁水弓I入地坑形成铸铁块。综上所述，本发明的高炉渣铁分离装置、高炉渣铁分离方法和高炉下渣铁回收方 法简单易行，既可以降低高炉铁损失、提高经济效益，也可以延长撇渣器使用寿命，实现高炉生产的连续作业。尽管已经结合示例性实施例示出和描述了本发明，但是本领域技术人员应该清楚的是，在不脱离由权利要求限定的本发明的精神和范围的情况下，可以进行修改和变型。
权利要求
1.一种高炉渣铁分离装置，所述分离装置包括连接高炉出铁口的渣铁沟、连接渣铁沟与储铁容器并且设有撇渣器的铁水沟、连接渣铁沟与储渣容器的炉渣沟，其特征在于，所述分离装置还包括沉铁池、小出铁口、铁水支沟和阻挡件，其中， 所述沉铁池设置在炉渣沟的上游段，所述沉 铁池深于并且宽于所述炉渣沟； 所述小出铁口开设在沉铁池的侧底部； 所述铁水支沟的一端与所述小出铁口连通，所述铁水支沟的另一端在撇渣器下游与铁水沟连通或者所述铁水支沟的另一端直接与储铁容器连通，所述铁水支沟具有便于铁水流动的倾斜度； 所述阻挡件可拆卸地设置在撇渣器之前和之内。
2.根据权利要求I所述的高炉渣铁分离装置，其特征在于，所述阻挡件由干燥的耐火材料粉堆置而成。
3.根据权利要求I所述的高炉渣铁分离装置，其特征在于，所述小出铁口底部与铁水支沟直接连通。
4.根据权利要求I所述的高炉渣铁分离装置，其特征在于，所述小出铁口还包括垂直向上的短垂直段，所述短垂直段连通所述沉铁池和铁水支沟。
5.一种高炉渣铁分离方法，其特征在于，所述分离方法采用权利要求I至4中任一项所述的高炉渣铁分离装置，在不具备使用撇渣器进行正常撇渣作业的情况下，分离从高炉出铁口排出的流出物，得到炉渣和铁水。
6.根据权利要求5所述的高炉渣铁分离方法，其特征在于，在出铁时间不紧张的情况下，采用权利要求3所述的高炉渣铁分离装置，所述高炉渣铁分离方法包括以下步骤 将阻挡件设置在撇渣器之前和之内以阻止流出物流入撇渣器，并使所述流出物能够全部流入炉渣沟； 封堵所述小出铁口； 打开高炉出铁口以排出流出物； 在沉铁池中的铁水高度高于所述小出铁口的高度的情况下，打开小出铁口，以使沉铁池下方的铁水顺序通过小出铁口、铁水支沟流入储铁容器或者顺序通过小出铁口、铁水支沟和铁水沟流入储铁容器，沉铁池上方的炉渣沿炉渣沟流入储渣容器； 出铁完毕后封堵高炉出铁口，将所述小出铁口和沉铁池中的炉渣和铁水清理干净。
7.根据权利要求6所述的高炉渣铁分离方法，其特征在于，在出铁时间紧张的情况下，采用权利要求4所述的高炉渣铁分离装置，所述高炉渣铁分离方法包括以下步骤 将阻挡件设置在撇渣器之前和之内以阻止流出物流入撇渣器并使所述流出物能够全部流入炉渣沟； 仅在第一次出铁前封堵所述小出铁口； 打开高炉出铁口以排出流出物； 在沉铁池中的铁水高度高于所述小出铁口的高度的情况下，打开小出铁口，以使沉铁池下方的铁水顺序通过小出铁口、铁水支沟流入储铁容器或者顺序通过小出铁口、铁水支沟和铁水沟流入储铁容器，沉铁池上方的炉渣沿炉渣沟流入储渣容器； 出铁完毕后封堵高炉出铁口，不清理所述小出铁口、短垂直段和沉铁池，在沉铁池和短垂直段中的炉渣和铁水的液面上撒保温剂；再次打开高炉出铁口后，流出物流经所述沉铁池时，流出物中所含铁水自动沉降，顺序通过小出铁口、铁水支沟流入储铁容器或者顺序通过小出铁口、铁水支沟和铁水沟流入储铁容器，沉铁池上方的炉渣沿炉渣沟流入储渣容器。
8.根据权利要求5至7中任一项所述的高炉渣铁分离方法，其特征在于，通过小出铁口流出的铁水直接或间接地流入储铁容器，成为合格铁水。
9.根据权利要求5至7中任一项所述的高炉渣铁分离方法，其特征在于，通过小出铁口流出的铁水不流入储铁容器，在铁水支沟末端挖临时坑，使铁水流入坑内成为铸铁块。
10.一种高炉下渣铁回收方法，其特征在于，所述回收方法采用权利要求I至4中任一项所述的高炉渣铁分离装置，在具备使用撇渣器进行正常撇渣作业的情况下，取消设置在撇渣器之前和之内的阻挡件以使撇渣器能够进行正常撇渣作业。
11.根据权利要求10所述的高炉下渣铁回收方法，其特征在于，在出铁时间不紧张的情况下，采用权利要求3所述的高炉渣铁分离装置，所述高炉下渣铁回收方法包括以下步骤 封堵所述小出铁口； 打开高炉出铁口以排出流出物，流出物从高炉出铁口流入渣铁沟后，铁水经过撇渣器，流入铁水沟； 下渣流入炉渣沟，在沉铁池中的铁水高度高于所述小出铁口的高度的情况下，打开小出铁口，以使沉铁池下方的铁水顺序通过小出铁口、铁水支沟流入储铁容器或者顺序通过小出铁口、铁水支沟和铁水沟流入储铁容器，沉铁池上方的炉渣沿炉渣沟流入储渣容器； 出铁完毕后封堵高炉出铁口，将所述小出铁口和沉铁池中的炉渣和铁水清理干净。
12.根据权利要求10所述的高炉下渣铁回收方法，其特征在于，在出铁时间紧张的情况下，采用权利要求4所述的高炉渣铁分离装置，所述高炉下渣铁回收方法包括以下步骤 仅在第一次出铁前封堵所述小出铁口； 打开高炉出铁口以排出流出物，流出物从高炉出铁口流入渣铁沟后，铁水经过撇渣器，流入铁水沟； 下渣流入炉渣沟，在沉铁池中的铁水高度高于所述小出铁口的高度的情况下，打开小出铁口，以使沉铁池下方的铁水顺序通过小出铁口、铁水支沟流入储铁容器或者顺序通过小出铁口、铁水支沟和铁水沟流入储铁容器，沉铁池上方的炉渣沿炉渣沟流入储渣容器； 出铁完毕后封堵高炉出铁口，不清理所述小出铁口、短垂直段和沉铁池，在沉铁池和短垂直段中的炉渣和铁水的液面上撒保温剂； 再次打开高炉出铁口，下渣流经所述沉铁池时，流出物中所含铁水自动沉降，顺序通过小出铁口、铁水支沟流入储铁容器或者顺序通过小出铁口、铁水支沟和铁水沟流入储铁容器,沉铁池上方的炉渣沿炉渣沟流入储渣容器。
13.根据权利要求10至12中任一项所述的高炉下渣铁回收方法，其特征在于，通过小出铁口流出的铁水直接或间接的流入储铁容器，成为合格铁水。
14.根据权利要求10至12中任一项所述的高炉下渣铁回收方法，其特征在于，通过小出铁口流出的铁水不流入储铁容器，在铁水支沟末端挖临时坑，使铁水流入坑内成为铸铁块。
全文摘要
本发明公开了一种高炉渣铁分离装置、高炉渣铁分离方法和高炉下渣铁回收方法。高炉渣铁分离装置包括连接高炉出铁口的渣铁沟、连接渣铁沟与储铁容器并且设有撇渣器的铁水沟、连接渣铁沟与储渣容器的炉渣沟，所述分离装置还包括沉铁池、小出铁口、铁水支沟和阻挡件。高炉渣铁分离方法则采用上述高炉渣铁分离装置，在高炉撇渣器不能正常使用的情况下，分离从高炉出铁口排出的流出物，得到炉渣和铁水。高炉下渣铁回收方法则采用上述高炉渣铁分离装置，在下渣带铁较多的情况下回收其中的铁水。
文档编号C21B7/14GK102618678SQ20121008533
公开日2012年8月1日 申请日期2012年3月28日 优先权日2012年3月28日
发明者杨兵, 黄云 申请人:攀钢集团西昌钢钒有限公司