专利名称：钢包铸余渣粒化生成钢丸的工艺方法
技术领域：
本发明涉及高温液态钢包铸余渣(钢包渣)的在线资源化处理。
背景技术：
钢包铸余渣一般由炉渣、脱氧产物、精炼渣、保温剂等构成，并含有部分残留钢水。 一般情况下，渣面上结有一层渣壳，流动性较差。目前，国内大部分钢厂采用传统工艺处理钢包渣，其流程是浇钢完毕，将钢包铸余渣倒入渣罐，转运到热泼槽热泼，或拉到渣场翻渣，待翻出的钢包渣完全冷却后再通过砸、割、破、选等措施将渣中废钢选出回收，尾渣则废弃或流入小作坊进行湿磨分选。湿磨的目的主要是回收铁元素，湿磨尾渣基本上没有利用。以上方法的主要问题有翻渣、转运过程中对作业环境的污染较大，治理成本比较高；切割加工渣钢时金属铁烧损大、烟尘污染严重；尾渣利用少，对环境污染大。另外，还有一些钢厂采用的是渣罐预置格栅法，其方法是 在渣罐内预置混凝土格栅后再用来接渣，渣中钢水被格栅分隔冷却后形成比较规范的渣钢块，该方法虽然能够减少渣钢切割工作量和切割烟尘、降低烧氧铁损，提高渣钢回收率，不过翻渣转运污染、尾渣排放污染等问题依然存在。目前，钢丸作为抛丸或喷丸材料，广泛应用于钢材预处理生产线、钢板预处理生产线、钢结构预处理生产线等，经其处理的金属表面清洁度提高，表面粗糙度增加，使涂装的表面附着力提高。钢丸的质量要求是内部组织严密，粒度分布均匀，硬度适当，反弹性好，韧性强、耐冲击(寿命2000次以上)。因此钢丸的化学成份、粒度都受到严格控制。目前钢丸的生产工艺主要是采用优质废钢、合金，经电炉熔炼后，进行粒化、再经过多次热处理、筛选才能生产出合格的钢丸，生产成本较高。如果能对含有一定钢水的钢包渣进行粒化生成钢丸，那么不仅具有良好的社会效益，而且还有非常可观的经济效益。
发明内容
本发明所要解决的问题是提供钢包铸余渣的一种粒化处理方法，使钢包铸余渣生成钢丸。此种方法不仅能够减少渣钢资源流失，降低炼钢成本，减少周转、堆存过程中对环境的污染，还能有效提高钢包渣利用价值，实现效益优化。本发明钢包铸余渣粒化生成钢丸的工艺方法，其步骤是a)浇钢完毕后关闭钢包水口，将钢包吊运至升温液化装置上方，对位后倾动钢包，把钢包渣倒入液化升温装置里；
b)接通液化升温装置的电源加热升温，待钢包渣完全熔化升温后，倾动液化升温装置使钢包渣慢慢流出；c)钢包渣经过中间流槽形成流股从气力粒化器前方自由落下时，气力粒化器喷出高速气流将钢包渣流股击碎成为细小液滴，液滴随气流飞行，同时布置在气力粒化器下方的控冷雾化器喷出气水混合流推动钢包渣液滴继续飞行，并对钢包渣液滴进行强化冷却，使小液滴在飞行过程中冷却凝固为钢粒和小渣球，防止液滴落地后重新熔合粘结。本发明的工作原理是由于钢渣与钢水的表面张力、密度、粘度差异很大，所以钢包渣流股被气力击散后，会各自成球。因此本方法使高温液态钢包铸余渣经粒化处理后，形成钢粒与小渣球的混合物。然后再通过后续的程序利用分选装置把钢粒与小渣球分开，钢粒作为一般的钢丸可以直接进行利用。所以，此种方法不仅能够减少渣钢资源流失，降低炼钢成本，减少周转、堆存过程中对环境的污染，还能有效提高钢包渣利用价值，实现效益优化。本方法既将铸余渣的利用发挥到最大程度，又大大降低了钢丸的生产成本。
图I是本发明钢包铸余渣粒化生成钢丸的工艺装置示意图。
具体实施例方式本发明工艺中的钢包渣粒化装置主要由可倾动升温液化装置I、中间流槽2、气力粒化器3及控冷雾化器4等构成。其中的可倾动液化升温装置I的作用是加热钢包渣，使钢包渣(含余钢)具有良好的流动性，能够均匀地通过中间流槽流出。中间流槽2的作用是 控制流股宽度及流速，调整钢包渣流股与气力粒化器3之间的距离。气力粒化器3的作用是控制气流出口速度及形状，将钢包渣流股击碎成为细小液滴，使液滴随气流飞行。控冷雾化器4的作用是延长钢粒、渣球飞行距离，强化控制钢粒、渣球冷却速度，防止钢粒、渣球重新熔合结块，提高钢粒、渣球质量。为了防止中间流槽2及气化粒化器3被高温渣流浸蚀损坏，可以在中间流槽2下方，气力粒化器3的上面配置水冷装置。分选装置主要由中间仓、干燥装置、磁选装置、提纯装置组成。中间仓的作用是通入冷却气体，控制钢粒、渣球低温段冷却速度，提高钢粒、渣球质量；控制给料速度，保证分选效果。本发明钢包铸余渣粒化生成钢丸的工艺方法，其步骤是a)浇钢完毕后关闭钢包水口，将钢包5吊运至升温液化装置I上方，对位后倾动钢包5，把钢包渣倒入液化升温装置 I里山)接通液化升温装置I的电源加热升温，待钢包渣完全熔化升温后，倾动液化升温装置I使钢包渣慢慢流出；C)钢包渣经过中间流槽2形成流股从气力粒化器3前方自由落下时，气力粒化器3喷出高速气流将钢包渣流股击碎成为细小液滴，液滴随气流飞行，同时布置在气力粒化器下方的控冷雾化器4喷出气水混合流推动钢包渣液滴继续飞行，并对钢包渣液滴进行强化冷却，使小液滴在飞行过程中冷却凝固为钢粒和小渣球，防止液滴落地后重新熔合粘结。为了更好地保证钢粒达到钢丸的内在要求，作为本发明方法的一种改进，在步骤
c)后还包括步骤d):即在钢粒、小渣球落地的过程中启动控制冷却系统，根据地面积渣表面温度及钢粒品种调整冷却强度，使钢粒的力学性能满足喷丸要求。待落地的钢粒、小渣球混合物冷却到额定温度即用装载机或其他设备收集入中间仓，向仓中通入气体,冷却钢粒、小渣球混合物。待中间仓内的钢粒、小渣球混合物温度降到常温即打开设在仓底的给料阀，放出钢粒、小渣球混合物通过皮带送进在线分选系统进行分选。选出的钢粒可以作为一般的钢丸直接进行使用，也可以根据具体的需要经过进一步提纯、筛选，分为钢粉和钢丸。钢粉和钢丸按成分分类包装存储，然后根据质量及用途确定是直接利用或进行进一步加工处理， 按理化特性分别作喷丸或合金铁粉。其中质量较差的钢粒返回转炉或电炉炼钢。选出的小渣球可以按化学成分分类入仓储存备用，作炼钢熔剂或烧结原料使用。
本发明工艺方法的特点是1、直接对高温钢包渣进行加热升温液化后进行粒化生产钢粒与小渣球，能耗少，成本低；2、通过对高温钢包渣的加热升温，提高钢包渣热态下粒化处理率；3、设置雾化器，强化控制冷却，防止钢粒、小渣球重新熔合结块，同时防止冷却过快影响钢粒、小渣球质量；4、设置中间仓，控制钢粒、渣球低温段冷却速度，提高钢粒、小渣
球质量。本发明工艺方法的优点是1、节能；2、实现钢包渣高附加值利用；3、渣钢资源直接回收利用，减少资源流失；4、尾渣作炼钢熔剂，实现尾渣真正而有效的利用，同时降低炼钢成本；5、处理过程中渣不落地，环境污染小；6、减少渣场占地，减少环境污染，降低处理成本；7、钢包渣处理及利用是实现钢渣“零排放”的重要组成部分之一 ；8、在处理钢包渣时直接生产产品，中间环节少，循环半径小，污染少，效益高。
权利要求
1.钢包铸余渣粒化生成钢丸的工艺方法，其步骤是a)浇钢完毕后关闭钢包水口，将钢包吊运至升温液化装置上方，对位后倾动钢包，把钢包渣倒入液化升温装置里；b)接通液化升温装置的电源加热升温，待钢包渣完全熔化升温后，倾动液化升温装置使钢包渣慢慢流出；c)钢包渣经过中间流槽形成流股从气力粒化器前方自由落下时，气力粒化器喷出高速气流将钢包渣流股击碎成为细小液滴，液滴随气流飞行，同时布置在气力粒化器下方的控冷雾化器喷出气水混合流推动钢包渣液滴继续飞行，并对钢包渣液滴进行强化冷却，使小液滴在飞行过程中冷却凝固为钢粒和小渣球，防止液滴落地后重新熔合粘结。
2.根据权利要求I所述的工艺方法，其特征是步骤c)后还包括步骤d):即在钢粒、小渣球落地的过程中启动控制冷却系统，根据地面积渣表面温度及钢粒品种调整冷却强度， 使钢粒的力学性能满足喷丸要求。
3.根据权利要求I或2所述的工艺方法，其特征是步骤c)中气力粒化器的气流出口速度 >300m/s。
全文摘要
本发明公开了钢包铸余渣粒化生成钢丸的工艺方法，其步骤是a)浇钢完毕后关闭钢包水口，将钢包吊运至升温液化装置上方，对位后倾动钢包，把钢包渣倒入液化升温装置里；b)接通液化升温装置的电源加热升温，待钢包渣完全熔化升温后，倾动液化升温装置使钢包渣慢慢流出；c)钢包渣经过中间流槽形成流股从气力粒化器前方自由落下时，气力粒化器喷出高速气流将钢包渣流股击碎成为细小液滴，液滴随气流飞行，同时布置在气力粒化器下方的控冷雾化器喷出气水混合流推动钢包渣液滴继续飞行，并对钢包渣液滴进行强化冷却，使小液滴在飞行过程中冷却凝固为钢粒和小渣球，防止液滴落地后重新熔合粘结。此种方法有效地提高了钢包渣利用价值。
文档编号C04B5/02GK102605115SQ201210074140
公开日2012年7月25日 申请日期2012年3月20日 优先权日2011年11月16日
发明者蒋育翔, 邱艳生 申请人:马钢(集团)控股有限公司