CN102534067B

CN102534067B - 钢渣应力分解碎化装置

Info

Publication number: CN102534067B
Application number: CN2012100148423A
Authority: CN
Inventors: 高国才; 于伟民; 谢印国; 张强; 冯京跃; 宋玉才; 许艳梅; 黄健
Original assignee: Beijing Metallurgical Equipment Research Design Institute Co Ltd
Current assignee: Beijing Metallurgical Equipment Research Design Institute Co Ltd
Priority date: 2012-01-18
Filing date: 2012-01-18
Publication date: 2013-06-12
Anticipated expiration: 2032-01-18
Also published as: CN102534067A

Abstract

本发明涉及钢渣处理领域，提供钢渣应力分解碎化装置，其特征在于，包括：滚筒（1）、电动机（4）、小齿轮（5）、大齿环（6）、环形导轨（7）、安全拉紧定位装置（8）和托轮机构（9）；本发明具有以下有益效果：能够使渣粒中的游离氧化钙（f-CaO）和游离氧化镁（f-MgO）在本发明的装置内进行分解膨胀，使钢渣达到所要求的粒度和膨胀率，从而得到适于建造道路、建筑材料等工业用钢渣；本装置结构简单，成本低廉，容易推广。

Description

钢渣应力分解碎化装置

技术领域

本发明属于炼钢渣处理技术领域，特别是涉及钢渣应力分解碎化装置。

背景技术

钢渣是炼钢生产的必然产物，炼钢过程中产生的大量废渣是冶金工业主要的废弃物之一，这些废渣不但占去大面积宝贵的土地，而且造成环境污染，成为公害。因此，解决这一问题是关系到经济发展的重要任务。进一步来说，钢渣实际上是一种可以利用的资源，例如：可以在经过处理之后直接作为建造道路的材料，再例如：可以用处理后的钢渣粉取代10%－30%的水泥并与粒化高炉矿渣粉配合成钢铁渣复合粉，可提高混凝土后期强度，改善混凝土工作性能，提高混凝土的耐久性。但是，为了利用钢渣，必需首先在出炉后对其进行处理。

在炼钢过程中，为了脱硫、脱磷必需加入石灰、白云石等高钙、高镁材料作为造渣剂，而且随着溅渣护炉技术的普及，使渣中以氧化钙和氧化镁形式存在的钙、镁含量增加，这些因素都造成渣的粘度增高。另外，如果因炼钢时间缩短或其它原因，钢渣中的氧化钙和氧化镁不能充分反应，就会以游离氧化钙（f-CaO）和游离氧化镁（f-MgO）的形态存在于渣中。

游离氧化钙（f-CaO）遇水体积膨胀97%以上，游离氧化镁（f-MgO）遇水体积膨胀140%以上。尤其是游离氧化镁（f-MgO），常温下在建材制品中完全消解的时间长达20年之久，上述原因最终会导致使用钢渣建造的道路、建材制品、建筑物开裂而破坏。因此必需预先使渣粒中的游离氧化钙（f-CaO）和游离氧化镁（f-MgO）在特定的处理装置内得到充分的分解膨胀，使其达到规定的膨胀率。

发明内容

本发明就是针对上述钢渣中游离氧化钙（f-CaO）和游离氧化镁（f-MgO）存在的膨胀率问题而提出的，本发明要解决的技术问题是：提供钢渣应力分解碎化装置，经过粒化后的渣粒进入本发明的钢渣应力分解碎化装置后，在热应力、化学应力、相变应力及螺旋抛物自由落体的破碎力的联合作用下，使钢渣中的游离氧化钙（f-CaO）和游离氧化镁（f-MgO）得到充分的分解膨胀，从而使最终的钢渣产品达到所要求的粒度和膨胀率。

本发明解决上述技术问题的第一技术方案是：钢渣应力分解碎化装置，其特征在于，包括：滚筒、电动机、小齿轮、大齿环、环形导轨、安全拉紧定位装置和托轮机构；

滚筒的右部安装有进渣口渣水分离器，左部安装有出渣口渣水分离器，在其外径的径向中线的右部安装有大齿环，径向中线的两侧安装环形导轨；滚筒安放在托轮机构的托轮上，环形导轨的外径表面置于托轮的辊面上，电动机和小齿轮位于滚筒轴线的下方，小齿轮与大齿环啮合；

安全拉紧定位装置安装在滚筒径向中线的两端，其上部的内表面与环形导轨的外径表面接触，下端与托轮机构的地基支架连接。

本发明解决上述技术问题的第二技术方案是：根据第一技术方案所述的钢渣应力分解碎化装置，其特征在于，所述滚筒由钢板制成，在滚筒的内表面安装有导渣板Ⅰ，导渣板Ⅰ与滚筒内表面以螺旋方式连接。

本发明解决上述技术问题的第三技术方案是：根据第一技术方案所述的钢渣应力分解碎化装置，其特征在于，所述进渣口渣水分离器的锥体筒的孔径左大右小，其内部以螺旋方式安装有导渣板Ⅱ，在导渣板Ⅱ之间安装有脱水网，在锥体筒外部位于脱水网的左方安装有挡水罩。

本发明解决上述技术问题的第四技术方案是：根据第一技术方案所述的钢渣应力分解碎化装置，其特征在于，所述出渣口渣水分离器的锥体筒的孔径左大右小，其内部以螺旋方式安装有导渣板Ⅲ，在导渣板Ⅲ之间安装有脱水网。

本发明解决上述技术问题的第五技术方案是：根据第一技术方案所述的钢渣应力分解碎化装置，其特征在于，所述安全拉紧定位装置由钢带、螺栓和螺母构成，钢带呈倒U形，套装在滚筒的环形导轨的外表面上并与其滑动接触，其两端开有安装螺栓的孔，通过固定在托轮机构的地基支架上的螺栓与螺母锁紧。

本发明解决上述技术问题的第六技术方案是：根据第一至第五技术方案中任一项所述的钢渣应力分解碎化装置，其特征在于，托轮机构由两组托轮和地基支架构成，每组托轮具有两个托轮，每个托轮通过销轴分别安装在地基支架四角的位置上。

本发明的钢渣应力分解碎化装置的工作过程如下：

由电动机驱动小齿轮转动，小齿轮传动给与其啮合的大齿环、使滚筒、进渣口渣水分离器、出渣口渣水分离器在托轮的支撑下转动。当碎化的颗粒钢渣与水进入进渣口渣水分离器后，首先进行渣水脱离，分离出的钢渣进入滚筒进行搅拌，并由导渣板Ⅰ带动钢渣进行螺旋式抛物自由落体运动，钢渣在滚筒里反复进行的螺旋式抛物自由落体的冲击力作用下，进一步分解碎化，与此同时，由于在滚筒里的钢渣本身存在热量，滚筒里还存在高温蒸汽，所以钢渣在滚筒里进行热应力、化学应力、相变应力反应，使钢渣中游离氧化钙（f-CaO）和游离氧化镁（f-MgO）进一步消解反应，体积膨胀并且粉化。经过脱应力碎化后的钢渣，在导渣板Ⅰ的作用下被逐步导向出渣口渣水分离器进行二次渣水分离，经脱水的钢渣在出渣口渣水分离器内的导渣板Ⅲ的推动下离开装置，结束钢渣应力分解碎化工序。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

1．在热应力、化学应力、相变应力及螺旋抛物自由落体的破碎力的联合作用下，能够使钢渣的游离氧化钙（f-CaO）和游离氧化镁（f-MgO）得到充分的分解膨胀，从而使碎化后的钢渣产品达到所要求的粒度和膨胀率。

2．结构简单成本低，容易推广。

附图说明

图1是表示本发明具体实施方式的结构示意图

图2是图1的俯视图

图3是图1的P向视图

图4是图1的A-A剖面图

图5是本发明具体实施方式的进渣口渣水分离器结构示意图

图6是本发明具体实施方式的出渣口渣水分离器结构示意图

图7是本发明具体实施方式的安全拉紧定位装置结构示意图

图8是图7的F向视图

图9是本发明具体实施方式的托轮机构结构示意图

图10是图9的Q向视图

标号说明：

1-滚筒、2-进渣口渣水分离器、3-出渣口渣水分离器、4-电动机、5-小齿轮、6-大齿环、7-环形导轨、8-安全拉紧定位装置、9-托轮机构、10-地基支架、11-托轮导渣板、12-导渣板Ⅰ、13-锥体筒、14-导渣板Ⅱ、15-脱水网、16-挡水罩、17-锥体筒、18-导渣板Ⅲ、19-脱水网、21钢带、22螺栓、23螺母、24-销轴。

具体实施方式

以下结合附图说明本发明的一个具体实施方式。

图1是表示本发明具体实施方式的结构示意图，图2是图1的俯视图，图3是图1的P向视图。如图1、图2、图3所示，本发明的钢渣应力分解碎化装置包括滚筒1、进渣口渣水分离器2、出渣口渣水分离器3、电动机4、小齿轮5、大齿环6、环形导轨7、安全拉紧定位装置8、托轮机构9；

滚筒1的右部安装有进渣口渣水分离器2，滚筒1的左部安装有出渣口渣水分离器3，在滚筒1的外径的径向中线的右部安装有大齿环6，滚筒1径向中线的左右两侧安装有环形导轨7，然后将组装好的滚筒1安放在托轮机构9的托轮11上，环形导轨7的外径表面置于托轮11的辊面上；

安全拉紧定位装置8则安装在滚筒1的径向中线的两端，上端与环形导轨7的外径表面接触，两下端则与托轮机构8的地基支架10连接，在滚筒1的轴线的下方，安装有电动机4和小齿轮5，小齿轮5与大齿环6啮合。

图4是图1的A-A剖面图，如图4所示，本实施方式中的滚筒1由钢板制成，在滚筒1的内表面安装有导渣板Ⅰ12，导渣板Ⅰ12以螺旋方式与滚筒内表面连接在一起。

图5是本具体实施方式的进渣口渣水分离器结构示意图，如图5所示，进渣口渣水分离器2由锥体筒13和导渣板Ⅱ14构成，在导渣板Ⅱ14之间安装有脱水网15，在锥体筒13外面位于脱水网15的左端安装有挡水罩16。

图6是本发明具体实施方式的出渣口渣水分离器结构示意图，如图6所示，出渣口渣水分离器3由锥体筒17和导渣板Ⅲ18构成，在导渣板Ⅲ18之间安装有脱水网19。

图7是本发明具体实施方式的安全拉紧定位装置结构示意图，图8是图7的F向视图，如图7和图8所示，安全拉紧定位装置8由钢带21、螺栓22、螺母23构成，将钢带21制成倒U形，然后套装在滚筒1的环形导轨7的外表面上与之滑动接触，倒U形钢带21的两端开有安装螺栓的孔，倒U形钢带21的两端通过螺栓22和螺母23固定在托轮机构8的地基支架10上。

图9是本发明具体实施方式的托轮机构结构示意图，图10是图9的Q向视图，如图9、图10所示，托轮机构8由四个托轮11与地基支架10构成，托轮11通过销轴24分别安装在地基支架10四角的位置上。

本实施方式的工作过程如下：

电动机4带动小齿轮5转动，从而带动大齿环6转动，由于滚筒1、大齿环6、环形导轨7、进渣口渣水分离器2及出渣口渣水分离器3连接为一体，在托轮11的支撑下也随之转动。当碎化的颗粒钢渣和水进入进渣口渣水分离器2后，先进行渣水脱离，然后在导渣板Ⅱ14的作用下，钢渣进入滚筒1进行搅拌并由导渣板Ⅰ12带动钢渣进行螺旋式抛物自由落体运动，钢渣在滚筒内反复进行的螺旋式抛物自由落体运动的冲击力作用下进一步分解碎化，由于钢渣本身存在热量，周围还有高温蒸汽，所以钢渣在滚筒1里进行热应力、化学应力、相变应力反应，使钢渣中游离氧化钙（f-CaO1）和游离氧化镁（f-MgO1）再进一步消解反应，使之体积膨胀而粉化。经过脱应力碎化后的钢渣，在导渣板Ⅰ12的作用下逐步导向出渣口渣水分离器3进行二次渣水脱离，经脱水的钢渣在出渣口渣水分离器3内的导渣板Ⅲ18的推动下离开装置，结束钢渣应力分解碎化过程。

Claims

1.钢渣应力分解碎化装置，其特征在于，包括：滚筒（1）、电动机（4）、小齿轮（5）、大齿环（6）、环形导轨（7）、安全拉紧定位装置（8）和托轮机构（9）；滚筒（1）的右部安装有进渣口渣水分离器（2），左部安装有出渣口渣水分离器（3），在其外径的径向中线的右部安装有大齿环（6），径向中线的两侧安装环形导轨（7）；滚筒（1）安放在托轮机构（9）的托轮（11）上，环形导轨（7）的外径表面置于托轮（11）的辊面上，电动机（4）和小齿轮（5）位于滚筒（1）轴线的下方，小齿轮（5）与大齿环（6）啮合；安全拉紧定位装置（8）安装在滚筒（1）径向中线的两端，其上部的内表面与环形导轨（7）的外径表面接触，下端与托轮机构（9）的地基支架（10）连接。

2.根据权利要求1所述的钢渣应力分解碎化装置，其特征在于，所述滚筒（1）由钢板制成，在滚筒（1）的内表面安装有导渣板Ⅰ（12），导渣板Ⅰ（12）与滚筒（1）内表面以螺旋方式连接。

3.根据权利要求1所述的钢渣应力分解碎化装置，其特征在于，所述进渣口渣水分离器（2）的锥体筒（13）的孔径左大右小，其内部以螺旋方式安装有导渣板Ⅱ（14），在导渣板Ⅱ（14）之间安装有脱水网（19），在锥体筒（13）外部位于脱水网（19）的左方安装有挡水罩。

4.根据权利要求1所述的钢渣应力分解碎化装置，其特征在于，所述出渣口渣水分离器（3）的锥体筒的孔径左大右小，其内部以螺旋方式安装有导渣板Ⅲ（18），在导渣板Ⅲ（18）之间安装有脱水网（19）。

5.根据权利要求1所述的钢渣应力分解碎化装置，其特征在于，所述安全拉紧定位装置（8）由钢带（21）、螺栓（22）和螺母（23）构成，钢带（21）呈倒U形，套装在滚筒（1）的环形导轨（7）的外表面上并与其滑动接触，其两端开有安装螺栓（22）的孔，通过固定在托轮机构（9）的地基支架（10）上的螺栓（22）与螺母（23）锁紧。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的钢渣应力分解碎化装置，其特征在于，托轮机构（9）由两组托轮和地基支架（10）构成，每组托轮具有两个托轮（11），每个托轮（11）通过销轴（24）分别安装在地基支架（10）四角的位置上。