CN101591717A - 钢渣热闷装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种钢渣热闷装置，闷渣池池体呈倒锥形，闷渣池池壁从内到外依次设有衬板、内、外壁，衬板上开有向上倾斜的孔道，衬板与内壁固接，衬板与内壁之间留有间隙，内、外壁组成中空腔体，外壁外侧设有支撑架，外壁上、下端分别开有出、进水口；闷渣池下端设有出渣装置，出渣装置下方设有捅渣装置、导渣板、钢渣输送装置；闷渣池上端设有水封装置，水套式池盖放在水封装置上，池盖上设有进水管、喷嘴、安全阀、热管、注水口、温度计和压力表，热管一端设在水套内，另一端伸入到闷渣池内，喷嘴装在进水管末端，注水口与水套相通。本发明具备自排渣和余热回收功能，将闷渣池上部蒸汽通过衬板上的孔道回流渗透至闷渣池内部，改善了热闷效果。

Description

钢渣热闷装置

技术领域

本发明涉及热态钢渣处理装置，尤其涉及钢渣热闷装置。

背景技术

钢渣是炼钢过程的必然副产品，约占钢产量的10～15％，因此，对钢渣尤其是热态钢渣的快速有效处理直接影响到炼钢的正常运行和钢铁企业的可持续发展。热态钢渣的处理工艺主要有热泼法、风淬法、浅盘法、滚筒法、闷罐法等，其中滚筒法和闷罐法由于满足钢渣的直接资源化利用发展较快。经研究表明，滚筒法处理后的钢渣颗粒均匀，硬度高，耐磨性好，适合做骨料；而闷罐法处理后的钢渣磨粉性能较好，渣中的游离氧化钙能得到有效消解，而且渣中的活性成分如硅酸三钙等得到有效保留，适合做钢渣水泥，是钢渣大规模资源化利用的有效途径之一。

闷罐法是利用钢渣余热裂解的原理完成钢渣处理的，所以，闷罐工艺又称热闷工艺。在现有的热闷工艺中，闷渣池设置在地坑中，钢渣冷却至800℃以下后，被运载到闷渣池内，然后盖上池盖，喷水冷却，再通入蒸汽，使钢渣中游离氧化钙得到有效消解，例如中国台湾专利02157162.7；或是中国专利ZL200410096981.0和中国专利ZL200420058581.6取消了后期通入蒸汽的步骤，直接靠钢渣余热产生的水蒸汽消解渣中的活性成分。

这些专利都考虑了如何利用钢渣的余热并在水蒸汽的作用下使钢渣粉化裂解，并消解渣中的活性成分，达到渣处理的目的，但这些专利还存在着以下不足之处：

1)需要池外泼地冷却至800℃以下，闷渣池不具备自排渣功能，需要装载机挖掘清运，处理前后污染大，特别是前期冷却阶段，为了提高生产效率，往往需要用装载机不停地将高温熔渣铲翻，促进其快速冷却，污染非常严重。

2)热闷过程中蒸汽无法有效渗透至渣池内部，热闷效果不均匀，热闷时间较长。

3)没有考虑钢渣的余热回收。

发明内容

本发明的目的在于提供一种钢渣热闷装置，该装置具备自排渣和余热回收功能，能将闷渣池上部产生的蒸汽通过衬板上的孔道回流渗透至闷渣池内部，改善了热闷效果，提高了生产效率，减少了环境污染。

本发明是这样实现的：

一种钢渣热闷装置，包括闷渣池、池盖，闷渣池池壁上装有衬板，闷渣池的上端设置有水封装置，池盖放置在水封装置上，池盖上设置有进水管、安全阀、喷嘴，喷嘴安装在进水管末端；所述闷渣池还包括内壁、外壁、出渣装置、进水口、出水口、支撑架，闷渣池池体呈倒锥形，闷渣池池壁从内到外依次设置有衬板、内壁和外壁，衬板上开有孔道，衬板通过T型梁与内壁固接，且衬板与内壁之间留有间隙，内壁和外壁组成中空腔体，外壁的外侧设置有支撑架，外壁的下端开有进水口，外壁的上端开有出水口，闷渣池的下端开有出渣口，出渣口处设置有出渣装置；所述池盖盖体呈水套式，池盖上还设置有热管、注水口，热管的一端设置在池盖水套内，热管的另一端伸入到闷渣池内；注水口设置在池盖上端，注水口与池盖水套相通。

所述出渣装置下方还设置有捅渣装置、导渣板、钢渣输送装置，捅渣装置包括捅渣头、带叶轮的丝杠装置、驱动机构，捅渣头设置在丝杠装置的上端，丝杠装置的下端与驱动机构相连，丝杠装置穿过导渣板，且丝杠装置通过导向螺母与导渣板联结，导渣板的下方设置有钢渣输送装置。

所述出渣装置包括阀芯、阀体、阀芯驱动机构，阀体上开有导轨，阀芯沿导轨设置在阀体上，阀芯与阀芯驱动机构相连。

所述衬板上孔道方向呈向上倾斜。

所述阀体的一侧设置有接水槽。

所述池盖上还设置有温度计和压力表。

所述闷渣池池体呈倒圆锥形或倒棱锥形。

本发明是一种新型的钢渣热闷装置，该装置从地坑式闷渣池改进为独立设置的闷渣池。闷渣池上端设置有水套式池盖，闷渣池池壁的内壁与外壁之间设置有可通冷却水的中空腔体，将钢渣热闷过程中产生的余热充分回收加以利用；闷渣池的下端开有出渣口，出渣口处设置有出渣装置，可使钢渣从闷渣池内自动排出；出渣装置的下方还设置有捅渣装置、导渣板和钢渣输送装置，当闷渣池内钢渣发生堵塞的情况下，可通过捅渣装置进行清堵，使钢渣能顺利通过导渣板和钢渣输送装置被输送到下一工序处。本发明具备自排渣和余热回收功能，能将闷渣池上部产生的蒸汽通过衬板上的孔道回流渗透至闷渣池内部，改善了热闷效果，提高了生产效率，减少了环境污染。

附图说明

图1为本发明钢渣热闷装置系统示意图；

图2为本发明钢渣热闷装置的结构示意图；

图3为图2的局部结构示意图。

图中：1池盖开闭机构，2池盖，3闷渣池，4接水槽，5导渣板，6钢渣输送装置，7驱动机构，8捅渣装置，201温度计，202压力表，203进水管，204安全阀，205水套，206喷嘴，207热管，208注水口，301水封装置，302衬板，303出水口，304内壁，305中空腔体，306外壁，307T型梁，308支撑架，309进水口，310阀芯，311阀体，312阀芯驱动机构，313孔道。

具体实施方式

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、图2、图3，一种钢渣热闷装置，包括闷渣池3、池盖2。

闷渣池3池体呈倒锥形，本实施例中池体可以是倒圆锥形或是倒棱锥形，该闷渣池3大口朝上，便于进渣；小口朝下，用于出渣。

参见图2、图3，闷渣池3池壁从内到外依次设置有衬板302、内壁304和外壁306。衬板302上开有向上倾斜的孔道313，用于蒸汽的渗透。衬板302通过T型梁307与内壁304固接，且衬板302与内壁304之间留有间隙，便于蒸汽的流动。内壁304和外壁306之间组成中空腔体305，外壁306的外侧设置有支撑架308，用于支撑整个闷渣池3，外壁306的下端开有进水口309，外壁306的上端开有出水口303，冷却水从进水口309进入中空腔体305内，再从出水口303排出，该冷却水与外部的换热器连接，用于回收钢渣释放的热能。

参见图1、图2，闷渣池3的下端开有出渣口，出渣口处设置有出渣装置。出渣装置包括阀芯310、阀体311、阀芯驱动机构312，阀体311上开有导轨，阀芯310沿导轨设置在阀体311上，阀芯310与阀芯驱动机构312相连。在阀芯驱动机构312的作用下，阀芯310沿阀体311上的导轨滑动，从而控制钢渣的出渣量。阀体311的一侧设置有接水槽4，热闷过程中渗出闷渣池3的水可汇集于接水槽4内，重复使用。在出渣装置下方还设置有捅渣装置8、导渣板5、钢渣输送装置6，其中捅渣装置8包括捅渣头、带叶轮的丝杠装置和驱动机构7。捅渣头设置在丝杠装置的上端，丝杠装置的下端与驱动机构7相连，驱动机构7为捅渣装置8的运作提供动力；丝杠装置穿过导渣板5，且丝杠装置通过导向螺母与导渣板5可拆卸式联结，导渣板5的下方设置有钢渣输送装置6。捅渣装置8用于对闷渣池3内钢渣的清堵，导渣板5则将清堵出来的钢渣传送到钢渣输送装置6上，通过钢渣输送装置6将钢渣输送到外部装置中，进行下一步钢渣处理。

参见图2，闷渣池3的上端设置有水封装置301，池盖2放置在水封装置301上，池盖2通过池盖开闭机构1进行开闭控制。池盖2盖体呈水套式，通过注水口208将冷却水注入水套205内。池盖2上设置有温度计201、压力表202、进水管203、安全阀204、喷嘴206和热管207。温度计201和压力表202用于测量整个钢渣热闷装置的温度和压力，安全阀204则可避免池盖2爆飞，确保装置的安全性。进水管203一端与外部连接，另一端与若干个喷嘴206相连，冷却喷雾从喷嘴206喷洒到闷渣池3内的钢渣上。热管207的一端设置在水套205内，热管207的另一端伸入到闷渣池3内，将闷渣池3内的低压蒸汽进行回收利用。

本发明是这样工作的：

准备进渣时，通过池盖开闭机构1将池盖2打开，人工检查闷渣池3内部的衬板302是否完整无损、下端出渣装置的阀芯310是否安装到位、中空腔体305内的水位是否正常。

确认一切正常后，先向闷渣池3内倒入一定量的干态冷渣(也可在上次出渣时预留一部分)进行垫底，用以保护下端出渣装置免受高温熔渣的炙烤而变形，影响使用寿命，同时也起到一定的安全作用。垫底结束后，就可以向闷渣池3内倾倒高温熔渣。

当闷渣池3内装渣量达到70％左右时，停止进渣，通过池盖开闭机构1将池盖2盖上，并通过注水口208往池盖2内水套205注入冷却水，通过池盖2上的热管207及闷渣池3池壁上的中空腔体305将池内的部分热能以低压蒸汽或热水形式加以回收利用。同时，对闷渣池3上端的水封装置301注水，实现高温钢渣的密闭均热处理功能。

当高温钢渣在闷渣池3内静置一段时间后，通过池盖2上的进水管203和喷嘴206对高温钢渣进行喷雾冷却。雾化冷却水接触到高温钢渣后立即汽化产生大量的水蒸汽弥漫在闷渣池3顶层空间内，并通过衬板302与内壁304之间的间隙向闷渣池3底部扩散，一部分水蒸汽通过将携带的热能传递给中空腔体305得到冷凝外，另一部分则通过衬板302上的向上倾斜孔道313向闷渣池3内的高温钢渣扩散，再次被加热而成为过热蒸汽。上层及池壁附近的高温钢渣因冷却而脆裂，内部形成一定的缝隙，便于水雾及蒸汽的出入。高温钢渣的热量因蒸汽的流动而被带走，并被最终传递到外部的中空腔体305内加以回收利用，钢渣本身则被冷却、脆裂、粉化，其中的游离氧化钙及部分氧化镁在水蒸汽及水的作用下发生水化作用，形成性能稳定的氢氧化物，实现钢渣的热闷过程。在整个热闷过程中，流至闷渣池3底部的水由接水槽4进行收集，再重复利用。

当钢渣温度冷却至指定温度后，即开始出渣作业。先启动钢渣输送装置6，再通过闷渣池3下端的阀芯驱动机构312将阀芯310逐步抽出，闷渣池3内钢渣经导渣板5滑落到钢渣输送装置6上，被输送到后续磁选、筛分工序。一旦闷渣池3内钢渣出现堵塞现象时，可以通过捅渣装置8进行清堵作业，捅渣装置8通过驱动机构7和相应的丝杠装置实现捅渣头的升降和旋转作业，将堵塞在出渣装置内的钢渣清理出来。

出渣完毕后，进行人工确认，为再次进渣作好准备。

本发明具备自排渣和余热回收功能，能将闷渣池上部产生的蒸汽通过衬板上的孔道回流渗透至闷渣池内部，改善了热闷效果，使热闷效果更均匀，提高了生产效率，减少了环境污染。

Claims (7)

1.一种钢渣热闷装置，包括闷渣池、池盖，闷渣池池壁上装有衬板，闷渣池的上端设置有水封装置，池盖放置在水封装置上，池盖上设置有进水管、安全阀、喷嘴，喷嘴安装在进水管末端；

其特征是：所述闷渣池还包括内壁、外壁、出渣装置、进水口、出水口、支撑架，闷渣池池体呈倒锥形，闷渣池池壁从内到外依次设置有衬板、内壁和外壁，衬板上开有孔道，衬板通过T型梁与内壁固接，且衬板与内壁之间留有间隙，内壁和外壁组成中空腔体，外壁的外侧设置有支撑架，外壁的下端开有进水口，外壁的上端开有出水口，闷渣池的下端开有出渣口，出渣口处设置有出渣装置；

所述池盖盖体呈水套式，池盖上还设置有热管、注水口，热管的一端设置在池盖水套内，热管的另一端伸入到闷渣池内；注水口设置在池盖上端，注水口与池盖水套相通。

2.根据权利要求1所述的钢渣热闷装置，其特征是：出渣装置下方还设置有捅渣装置、导渣板、钢渣输送装置，捅渣装置包括捅渣头、带叶轮的丝杠装置、驱动机构，捅渣头设置在丝杠装置的上端，丝杠装置的下端与驱动机构相连，丝杠装置穿过导渣板，且丝杠装置通过导向螺母与导渣板联结，导渣板的下方设置有钢渣输送装置。

3.根据权利要求1或2所述的钢渣热闷装置，其特征是：出渣装置包括阀芯、阀体、阀芯驱动机构，阀体上开有导轨，阀芯沿导轨设置在阀体上，阀芯与阀芯驱动机构相连。

4.根据权利要求1或2所述的钢渣热闷装置，其特征是：衬板上孔道方向呈向上倾斜。

5.根据权利要求1或2所述的钢渣热闷装置，其特征是：阀体的一侧设置有接水槽。

6.根据权利要求1或2所述的钢渣热闷装置，其特征是：池盖上还设置有温度计和压力表。

7.根据权利要求1或2所述的钢渣热闷装置，其特征是：闷渣池池体呈倒圆锥形或倒棱锥形。

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