液态钢渣固化分散处理系统及方法

液态钢渣固化分散处理系统及方法
【专利摘要】本发明涉及一种液态钢渣固化分散处理系统及方法。液态钢渣固化分散处理系统包括冷却分散剂输送单元、液态钢渣输送单元、中间渣罐、固化钢渣输送单元及回转式冷却粒化器。冷却分散剂输送单元及液态钢渣输送单元设置在中间渣罐的上方；中间渣罐的出口设置在固化钢渣输送单元的上方，固化钢渣输送单元与回转式冷却粒化器连接。液态钢渣固化分散处理方法包括：当液态钢渣的温度小于或等于1000℃时，将液态钢渣总质量30-50%的固态冷却分散剂与液态钢渣均匀混合。本发明提供的液态钢渣固化分散处理系统结构简单，便于安装和维修，延长了系统的使用寿命。液态钢渣固化分散处理方法，操作过程简单，能够高效的对液态钢渣进行固化分散。
【专利说明】液态钢渣固化分散处理系统及方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及钢渣加工【技术领域】，特别涉及一种液态钢渣固化分散处理系统及方法。
【背景技术】
[0002]钢渣是炼钢生产过程中的副产品，具有产量大、热量高、含有可回收金属铁以及尾渣可综合利用等特点。通常每炼I吨钢可产生0.1-0.15吨渣，钢渣温度通常在1350-1450°C，1吨钢渣含有相当于约55kg标准煤的热量，如何高效回收利用钢渣中的热量，是钢铁厂节能减排的重要技术发展方向。目前，国内外几乎所有钢铁厂均未能实现钢渣中热量回收利用，其主要原因在于没有开发成功回收高温液态钢渣热量回收利用的技术和装备，尤其是未能开发出高温液态钢渣如何连续稳定进入钢渣后续处理系统的技术和装备。现有成功应用的液态钢渣处理技术中，主要包括闷渣法、滚筒法、粒化轮法、风淬法和水淬法，但是这些方法中要么不能解决热量回收问题，要么不能解决液态钢渣连续稳定给料问题，致使这些技术不能大面积推广应用。如中国发明专利ZL200910076732.8，公开了一种热态钢渣余热回收系统及回收方法。其中，系统包括渣罐、轮式拨料定量给料器、进渣口、出渣口、进气口、出气口、余热锅炉、碎渣齿、扬料板、回转式钢渣余热回收器；轮式拨料定量给料器由I~5个粒化轮串联在一起组成，旋转滚筒内壁分布有碎渣齿和扬料板，被扬料板抛起的钢渣在下落到滚筒底部时，通过与碎渣齿的相互作用，实现钢渣的破碎。该发明虽然可以实现对具有不同流动度的钢渣进行粒化和余热回收处理，但是其设备结构较为复杂，设备机械故障多、使用寿命低，难以满足工业生产的实际需要。

【发明内容】

[0003]本发明所要解决的技术问题是提供一种结构简单、使用寿命长，同时能够对液态钢渣进行固化和分散的液态钢渣固化分散处理系统及方法。
[0004]为解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种液态钢渣固化分散处理系统，包括:冷却分散剂输送单元、液态钢渣输送单元、中间渣罐、固化钢渣输送单元及回转式冷却粒化器。所述冷却分散剂输送单元的出口设置在所述中间渣罐的上方，所述冷却分散剂输送单元将所述冷却分散剂输送至所述中间渣罐。所述液态钢渣输送单元的出口设置在所述中间渣罐的上方，所述渣罐将内部存放的液态钢渣输送至所述中间渣罐。所述中间渣罐的出口设置在所述固化钢渣输送单元的上方，所述固化钢渣输送单元与所述回转式冷却粒化器连接，所述中间渣罐中形成的固化钢渣经所述固化钢渣输送单元输送至所述回转式冷却粒化器进行处理。
[0005] 进一步地，所述冷却分散剂输送单元包括:第一受料斗、第一振动给料机、筛分机、大倾角皮带机、缓冲料仓、第二振动给料机及溜料槽。所述第一受料斗通过所述第一振动给料机与所述筛分机连接，所述筛分机与所述大倾角皮带机连接。所述大倾角皮带机与所述缓冲料仓连接，所述缓冲料仓通过所述第二振动给料机与所述溜料槽连接。所述溜料槽设置在所述中间渣罐的上方。
[0006]进一步地，所述液态钢渣输送单元包括第一天车及渣罐。所述第一天车与所述渣罐连接，所述渣罐设置在所述中间渣罐的上方。
[0007]进一步地，所述固化钢渣输送单元包括:格筛、第二天车、第二受料斗及活塞式给料机。所述第二天车与所述中间渣罐连接，所述格筛设置在所述中间渣罐的下方，所述格筛通过所述第二受料斗与所述活塞式给料机连接，所述中间渣罐中形成的固化钢渣经过所述格筛筛选后通过所述第二受料斗分配给所述活塞式给料机。所述活塞式给料机与所述回转式冷却粒化器连接，所述活塞式给料机内的固化钢渣送往所述回转式冷却粒化器进行处理。
[0008]进一步地，所述活塞式给料机包括:料斗、第一液压缸、第二液压缸、第一活塞及第二活塞。所述第一活塞设置在所述第一液压缸的下方，所述第二活塞设置在所述第一活塞的下方。所述第一液压缸设置在所述第一活塞的一端，所述第二液压缸设置在所述第二活
塞的一端。
[0009]进一步地，所述格筛为带有向上锥尖的金属格筛，所述格筛上的单一筛孔面积为
0.16-0.36m。
[0010]进一步地，还 包括除尘单元；所述除尘单元包括:第一收尘罩、第二收尘罩、风管、布袋除尘器、引风机及排风管。所述第一收尘罩安装在所述中间渣罐的上方，所述第二收尘罩安装在所述第二受料斗的上方。所述风管的一端与所述第一收尘罩及所述第二收尘罩连接，另一端依次通过所述布袋除尘器及所述引风机与所述排风管连接。
[0011]本发明提供了一种液态钢渣固化分散处理方法，包括:当高温液态钢渣的温度小于或等于1000°c时，将所述液态钢渣总质量30-50%的固态冷却分散剂与所述液态钢渣均匀混合，实现所述高温液态钢渣的固化分散处理。
[0012]进一步地，所述固态冷却分散剂为常温颗粒、高炉矿渣颗粒及砂石颗粒。
[0013]进一步地，所述固态冷却分散剂的粒级的取值范围为5_50mm。
[0014]本发明提供的液态钢渣固化分散处理系统及方法，其中系统中的冷却分散剂输送单元、渣罐、中间渣罐、固化钢渣输送单元及回转式冷却粒化器的结构简单，便于安装和维修；同时，由于没有结构复杂的工件，使得系统出现机械化故障的机会较少，延长了系统的使用寿命。本发明提供的液态钢渣固化分散处理方法，采用冷却分散剂与液态钢渣均匀混合以达到对液态钢渣的固化分散处理，操作过程简单；同时，固态冷却分散剂采用炼钢过程中产生的颗粒、高炉矿渣颗粒及砂石颗粒，可达到废物利用的目的。
【专利附图】

【附图说明】
[0015]图1为本发明实施例提供的液态钢渣固化分散处理系统结构示意图。
【具体实施方式】
[0016]参见图1，本发明实施例提供了一种液态钢渣固化分散处理系统，包括:冷却分散剂输送单元、液态钢渣输送单元、中间渣罐、固化钢渣输送单元、除尘单元及回转式冷却粒化器。冷却分散剂输送单元的出口设置在中间渣罐的上方，冷却分散剂输送单元将冷却分散剂输送至中间渣罐。液态钢渣输送单元的出口设置在中间渣罐的上方，渣罐将内部存放的液态钢渣输送至中间渣罐。中间渣罐的出口设置在固化钢渣输送单元的上方，固化钢渣输送单元与回转式冷却粒化器连接，中间渣罐中形成的固化钢渣经固化钢渣输送单元输送至回转式冷却粒化器进行处理。除尘单元分别与中间渣罐及固化钢渣输送单元连接。下面进一步地对本实施例提供的液态钢渣固化分散处理系统的结构进行介绍:
[0017]参见图1，冷却分散剂输送单元包括:第一受料斗、第一振动给料机、筛分机、大倾角皮带机、缓冲料仓、第二振动给料机及溜料槽。第一受料斗通过第一振动给料机与筛分机连接，筛分机与大倾角皮带机连接。大倾角皮带机与缓冲料仓连接，缓冲料仓通过第二振动给料机与溜料槽连接，溜料槽设置在中间渣罐的上方。液态钢渣输送单元包括第一天车及渣罐；第一天车与渣罐连接，渣罐设置在中间渣罐的上方。固化钢渣输送单元包括:格筛、第二天车、第二受料斗及活塞式给料机。第二天车与中间渣罐连接，格筛设置在中间渣罐的下方，格筛通过第二受料斗与活塞式给料机连接，中间渣罐中形成的固化钢渣经过格筛筛选后通过第二受料斗分配给活塞式给料机。活塞式给料机与回转式冷却粒化器连接，活塞式给料机内的固化钢渣送往回转式冷却粒化器进行处理。格筛为带有向上锥尖的金属格筛，格筛上的单一筛孔面积为0.16-0.36平方米。活塞式给料机包括:料斗、第一液压缸、第二液压缸、第一活塞及第二活塞。第一活塞设置在第一液压缸的下方，第二活塞设置在第一活塞的下方；第一液压缸设置在第一活塞的一端，第二液压缸设置在第二活塞的一端；活塞式给料机采用两级活塞结构，保证给料的相对均匀和高温条件下使用的耐久性。除尘单元包括:第一收尘罩、第二收尘罩、风管、布袋除尘器、引风机及排风管。第一收尘罩安装在中间渣罐的上方，第二收尘罩安装在第二受料斗的上方。风管的一端与第一收尘罩及第二收尘罩连接，另一端依次通过布袋除尘器及引风机与排风管连接。
[0018]本发明实施例还提供了一种液态钢渣固化分散处理方法，包括:当高温液态钢渣的温度小于或等于1000°c时，将液态钢渣总质量30-50%的固态冷却分散剂与液态钢渣均匀混合，实现高温液态钢渣的固化分散处理。其中，固态冷却分散剂为常温颗粒、高炉矿渣颗粒及砂石颗粒，固态 冷却分散剂的粒级的取值范围为5-50_。液态钢渣是指来自炼钢厂产生的所有能够从渣罐中分散倒出的液态或半液态钢渣，包括转炉钢渣、电炉钢渣等，其平均温度一般为1350-1450°C。在调节渣罐倾倒液态钢渣的速度与溜料槽给入冷却分散剂的速度时，首先固定渣罐倾倒液态钢渣的速度，然后调节冷却分散剂的给料速度，使两者的速度趋于相当。调节冷却分散剂给料速度的方法和过程如下:第二振动给料器的振动电机配置变频器，第二振动给料器的振动频率受变频器控制，以此来调节给料速度和给料量。控制物料(包括液态钢渣和冷却分散剂)的落点时，首先固定中间渣罐位置和液态钢渣的落点位置，然后调节中间渣罐斜上方溜料槽的位置来控制冷却分散剂的落点，使二者的落点位置趋接近于中间渣罐的纵向中心线上，以保证两种物料交叉混合。
[0019]下面对本发明实施例提供的液态钢渣固化分散处理系统的工作原理进行介绍:通过铲车(或其它工具)将冷却分散剂装入第一受料斗进行储存，第一受料斗中的冷却分散剂输送至第一振动给料机，通过第一振动给料机给筛分机均匀给料(冷却分散剂)。筛分机对冷却分散剂进行筛分，将比较精细的冷却分散剂通过大倾角皮带机传送至缓冲料仓进行储存。缓冲料仓中的冷却分散剂通过第二振动给料机给溜料槽均匀给料(冷却分散剂)，流料槽中的冷却分散剂给入中间渣罐。液态钢渣盛装在渣罐中，通过第一天车将渣罐进行旋转、倾斜，使渣罐中的液态钢渣倒入中间渣罐中。渣罐倾倒液态钢渣的速度与溜料槽给入冷却分散剂的速度一致，且液态钢渣与冷却分散剂在中间渣罐中的落点相同(或接近)，使得液态钢渣与冷却分散剂能够均匀混合。液态钢渣与冷却分散剂混合后，发生热量交换和物料颗粒掺杂作用，实现液态钢渣快速降温固化、冷却分散剂升温蓄热以及冷热物料颗粒相互掺杂相互分散，便于后续热量回收和加工处理，液态钢渣经过冷却分散后形成固化钢渣(固化钢渣是指液态钢渣经过固体冷却分散剂冷却分散后的固化钢渣，其温度一般要求在800-1100°C之间)。第二天车旋转、倾倒中间渣罐，将中间渣罐中的固化钢渣倒入格筛中，固化钢渣被格筛上的锥尖刺裂破碎，掉入第二受料斗中，然后通过第二受料斗下端的活塞式给料机将固化钢渣水平送入与活塞式给料机末端连接的回转式冷却粒化器中，进行粒化处理和热量的回收；其中回转式冷却粒化器属于公知技术。除尘单元主要对中间渣罐和固化钢渣输送单元中的灰尘进行吸收处理。
[0020]本发明实施例具有以下有益效果:
[0021]1、冷却分散剂输送单元、渣罐、中间渣罐、固化钢渣输送单元及回转式冷却粒化器的结构简单，便于安装和维修；同时，由于没有结构复杂的工件，使得系统出现机械化故障的机会较少，延长了系统的使用寿命。
[0022]2、本发明实施例提供的液态钢渣固化分散处理方法，采用冷却分散剂与液态钢渣均匀混合以达到对液态钢渣的固化分散处理，操作过程简单；同时，固态冷却分散剂采用炼钢过程中产生的颗粒、高炉矿渣颗粒及砂石颗粒，可达废物利用的目的。
[0023]3、钢渣适应性好，有利于解决不同粘度的液态钢渣的给料和全系统密闭加工处理和热量回收。
[0024]4、冷却分散剂价格低廉，可以通过改变其组成，实现液态钢渣的高温改性，有利于钢渣中金属回收和钢渣尾渣的高附加值综合利用。
[0025] 最后所应说明的是，以上【具体实施方式】仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照实例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
【权利要求】
1.一种液态钢渣固化分散处理系统，其特征在于，包括:冷却分散剂输送单元、液态钢渣输送单元、中间渣罐、固化钢渣输送单元及回转式冷却粒化器； 所述冷却分散剂输送单元的出口设置在所述中间渣罐的上方，所述冷却分散剂输送单元将所述冷却分散剂输送至所述中间渣罐； 所述液态钢渣输送单元的出口设置在所述中间渣罐的上方，所述渣罐将内部存放的液态钢渣输送至所述中间渣罐； 所述中间渣罐的出口设置在所述固化钢渣输送单元的上方，所述固化钢渣输送单元与所述回转式冷却粒化器连接，所述中间渣罐中形成的固化钢渣经所述固化钢渣输送单元输送至所述回转式冷却粒化器进行处理。
2.根据权利要求1所述的液态钢渣固化分散处理系统，其特征在于，所述冷却分散剂输送单元包括:第一受料斗、第一振动给料机、筛分机、大倾角皮带机、缓冲料仓、第二振动给料机及溜料槽； 所述第一受料斗通过所述第一振动给料机与所述筛分机连接，所述筛分机与所述大倾角皮带机连接； 所述大倾角皮带机与所述缓冲料仓连接，所述缓冲料仓通过所述第二振动给料机与所述溜料槽连接； 所述溜料槽设置在所述中间渣罐的上方。
3.根据权利要求1所述的液态钢渣固化分散处理系统，其特征在于，所述液态钢渣输送单元包括第一天车及渣罐； 所述第一天车与所述渣罐连接，所述渣罐设置在所述中间渣罐的上方。
4.根据权利要求1所述的液态钢渣固化分散处理系统，其特征在于，所述固化钢渣输送单元包括:格筛、第二天车、第二受料斗及活塞式给料机； 所述第二天车与所述中间渣罐连接，所述格筛设置在所述中间渣罐的下方，所述格筛通过所述第二受料斗与所述活塞式给料机连接，所述中间渣罐中形成的固化钢渣经过所述格筛筛选后通过所述第二受料斗分配给所述活塞式给料机； 所述活塞式给料机与所述回转式冷却粒化器连接，所述活塞式给料机内的固化钢渣送往所述回转式冷却粒化器进行处理。5、根据权利要求4所述的液态钢渣固化分散处理系统，其特征在于，所述活塞式给料机包括:料斗、第一液压缸、第二液压缸、第一活塞及第二活塞; 所述第一活塞设置在所述第一液压缸的下方，所述第二活塞设置在所述第一活塞的下方； 所述第一液压缸设置在所述第一活塞的一端，所述第二液压缸设置在所述第二活塞的一端。
5.根据权利要求4所述的液态钢渣固化分散处理系统，其特征在于，所述格筛为带有向上锥尖的金属格筛，所述格筛上的单一筛孔面积为0.16-0.36m。
6.根据权利要求5所述的液态钢渣固化分散处理系统，其特征在于，还包括除尘单元； 所述除尘单元包括:第一收尘罩、第二收尘罩、风管、布袋除尘器、引风机及排风管； 所述第一收尘罩安装在所述中间渣罐的上方，所述第二收尘罩安装在所述第二受料斗的上方；所述风管的一端与所述第一收尘罩及所述第二收尘罩连接，另一端依次通过所述布袋除尘器及所述引风机与所述排风管连接。
7.一种液态钢渣固化分散处理方法，其特征在于，包括:当高温液态钢渣的温度小于或等于1000°C时，将所述液态钢渣总质量30-50%的固态冷却分散剂与所述液态钢渣均匀混合，实现所述高温液态钢渣的固化分散处理。
8.根据权利要求7所述的 液态钢渣固化分散处理方法，其特征在于，所述固态冷却分散剂为常温颗粒、高炉矿渣颗粒及砂石颗粒。
9.根据权利要求8所述的液态钢渣固化分散处理方法，其特征在于，所述固态冷却分散剂的粒级的取值范围为5-50mm。
【文档编号】C21B3/08GK103966372SQ201310753339
【公开日】2014年8月6日 申请日期:2013年12月31日 优先权日:2013年12月31日
【发明者】廖洪强, 余广炜, 唐卫军, 张作顺, 王金花, 时朝昆, 包向军 申请人:首钢总公司