CN105603137A - 一种炼钢还原渣滴水粉化控制装置及炼钢还原渣滴水粉化处理方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种炼钢还原渣滴水粉化控制装置及炼钢还原渣滴水粉化处理方法。该装置包括渣罐、喷头、进水管与防尘罩，该防尘罩罩设着该渣罐和喷头，该喷头的喷淋区域对应该渣罐的罐口，该进水管的一端连通水源，其另一端连通该喷头；该防尘罩内设有测温仪，该进水管上设有电动调节阀。使用本发明的炼钢还原渣滴水粉化控制装置，炼钢还原渣处理过程扬尘量明显减少，可有效控制粉尘飞扬，现场作业环境明显改善，钢渣处理安全性大大提高，而且能降低劳动强度，控制成本。

Description

一种炼钢还原渣滴水粉化控制装置及炼钢还原渣滴水粉化处理方法

技术领域

本发明涉及钢渣处理领域，尤其涉及一种炼钢还原渣滴水粉化控制装置及炼钢还原渣滴水粉化处理方法。

背景技术

炼钢还原渣主要指电炉或转炉炼钢过程产生的钢水，再经精炼炉还原等工序调整钢水成份后送入连铸机铸坯时，钢水浇注结束后残留在钢水罐内的渣，它一般由还原渣和残余钢水组成。目前国内各大钢厂采用直接热泼的方式处理：即炼钢厂产生的炼钢还原渣转运到炼钢还原渣处理厂房热泼方式处理，炼钢还原渣处理厂房设置A、B两个区，其中一个作为翻渣区、另一个为洒水热泼冷却区，炼钢还原渣从炼钢工序装上渣罐后，先在现场冷却18小时以上，用渣罐车转运到炼钢还原渣厂房，再用天车在翻渣区倾翻，翻渣场地堆放满渣后，该区成洒水热泼冷却区(此时另一个区即作为翻渣区进行翻渣)，进行人工洒水热泼冷却粉化操作，待炼钢还原渣充分冷却粉化后，用电磁盘吸出渣钢，尾渣通过汽车转运至堆场，然后进行场地清理，清理完毕后场地作为下一次翻渣场地，因此A、B两个区域翻渣和洒水冷却是相互轮换，该处理工艺在运行过程中主要存在以下问题：

(1)场地粉尘污染严重。送炼钢还原渣处理线的炼钢还原渣绝大多数都经LF炉精炼后产生的，在炼钢工序现场自然冷却时间长，炼钢还原渣大都降至200℃以下并发生粉化，由于现场缺乏必要的抑尘措施，在现场倾翻和人工洒水冷却过程均发生大量扬尘，尤其是人工洒水不均匀，造成洒水冷却时间长，场地粉尘污染严重。

(2)渣钢分离效果差。炼钢还原渣热泼工艺原采用人工用胶管对炼钢还原渣进行洒水，存在洒水量不足和洒水不均匀，导致渣粉化效果差，从而渣钢分离效果差，影响后续渣钢回收。

(3)处理成本高。采用原炼钢还原渣热泼工艺由于渣粉化效果差，产生渣仍有大量结成块状，甚至超大块，需要借助凿岩机等进行破碎，同时厂房粉尘大需要频繁清灰，造成处理成本高。

(4)处理能力低。原炼钢还原渣热泼工艺粉化效果差使分选渣钢难度大，回收渣钢时间长，加上洒水时间长，导致场地利用率低下，渣处理能力低。

(5)炼钢还原渣热泼工艺采用人工洒水热泼，若操作不当，还会因高温钢渣遇场地积水发生爆炸等安全隐患。

发明内容

为了克服现有技术的上述缺点，本发明提供一种结构简单、操作简便的炼钢还原渣滴水粉化控制装置，其有效控制粉尘污染，提高渣钢分离能力。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种炼钢还原渣滴水粉化控制装置，包括渣罐、喷头、进水管与防尘罩，该防尘罩罩设着该渣罐和喷头，该喷头的喷淋区域对应该渣罐的罐口，该进水管的一端连通水源，其另一端连通该喷头；该防尘罩内设有测温仪，该进水管上设有电动调节阀。

本发明的有益效果是：使用本发明的炼钢还原渣滴水粉化控制装置，炼钢还原渣处理过程扬尘量明显减少，可有效控制粉尘飞扬，现场作业环境明显改善，钢渣处理安全性大大提高，而且能降低劳动强度，控制成本。

进一步，还包括PLC控制处理器，该测温仪和电动调节阀分别连接该PLC控制处理器，且该测温仪将电信号传送至该PLC控制处理器，该PLC控制处理器控制该电动调节阀的开合。通过PLC控制处理器，实现自动化管理，提高生产效率。

进一步，该测温仪为红外测温仪，其设于该进水管所在区域的相对的一侧的中段至中低段之间的位置。

具体地，该喷头开多个φ10孔，各孔均匀分布。

进一步，该喷头置于该渣罐的正上方，该渣罐的罐口与该喷头的距离为30mm～40mm。

具体地，该进水管为DN32金属管，其上还设有电磁流量计和DN32电动阀。

具体地，该进水管呈空间Z字型管架，其为，该进水管的一端通过管道接头连接供水管，然后大致为水平的延伸，该大致为水平的延伸段的末端通过弯头呈大致为直角的向上延伸，该向上延伸段的末端贯穿该防尘罩，并通过另一弯头呈大致为水平的延伸，致使该进水管的另一端连通该喷头；该电磁流量计、电动调节阀和DN32电动阀置于该防尘罩外的进水管的大致为水平的延伸段。

作为本发明的解决技术问题的另一个技术方案，本发明提供一种炼钢还原渣滴水粉化处理方法，炼钢还原渣从炼钢工序装上渣罐后，用不多于6小时的时间冷却，渣温控制在500～1000℃，将盛装炼钢还原渣的渣罐置于喷头的喷淋区域内，再在该喷头与渣罐上套上防尘罩，该防尘罩内设有测量渣温的测温仪，喷头通过进水管与水源连通，该进水管上设有电动调节阀；设置完毕后对该渣罐上的炼钢还原渣进行滴水粉化处理，为防止渣面形成积水和产生蒸汽量太大，当该测温仪检测到渣温在200℃以上时，控制该电动调节阀的开度，使该喷头出水呈滴水状，并连续滴水12小时以上；待该测温仪检测到渣温降至200℃以下，控制该电动调节阀加大该喷头的水量，加快冷却粉化；待该测温仪检测到渣温降至60℃以下，控制该电动调节阀停止该喷头滴水，经滴水粉化后的炼钢还原渣倾翻，磁选、筛分。

本发明的有益效果是：采用本发明的炼钢还原渣滴水粉化处理方法，炼钢还原渣处理过程扬尘量明显减少，可有效控制粉尘飞扬，现场作业环境明显改善，钢渣处理安全性大大提高，而且能降低劳动强度，控制成本。

进一步，采用PLC控制处理器进行自动化操作滴水粉化步骤，即通过该PLC控制处理器分别连接该测温仪、电磁流量计和电动调节阀，该PLC控制处理器通过接收该测温仪和电磁流量计反馈的信号来控制该电动调节阀的开合，从而控制进水管的流量和喷头的滴水量。通过PLC控制处理器，实现自动化管理，提高生产效率。

具体地，该渣罐的装渣量不超过渣罐容积的80％。确保渣罐内的炼钢还原渣有足够的膨胀空间。

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图2是图1的B向视图。

图3是喷头的结构示意图。

图4是图3的A向视图。

图中：1-渣罐；2-喷头；3-防尘罩；4-进水管；5-红外线测温仪；6-电磁流量计；7-电动调节阀；8-电动阀。

具体实施方式

如图1-图4所示，本发明的炼钢还原渣滴水粉化控制装置，包括渣罐1、一个喷头2、一根进水管4、防尘罩3以及PLC控制处理器。其中，渣罐1为上方开口为盖的罐体，防尘罩3罩设着渣罐1和喷头2，喷头2置于渣罐1上方，喷头2的喷淋区域对应渣罐1的罐口。进水管4贯穿防尘罩3，进水管4的一端与水源连接，其另一端与喷头2连接，为喷头2提供冷却水。进水管4置于防尘罩3外的管段设有电磁流量计6、电动调节阀7和电动阀8。电磁流量计6、电动调节阀7和电动阀8分别连接PLC控制处理器。PLC控制处理器接收电磁流量计6的流量反馈信号，通过比较流量输入值与流量反馈值，从而调节电动调节阀7的开度，确保流量稳定。

而且，防尘罩3内设有测温仪5，具体地，该测温仪5为红外测温仪，其具体设于进水管4所在区域的相对的一侧的中段至中低段之间的位置。红外测温仪与PLC控制处理器相连。渣罐1表中部表面温度与其罐内渣温相差不大，如果采用热电偶直接测量渣温有一定危险且比较繁锁，经过多次粉化试验结果，从而获得渣罐1表中部表面温度与其罐内渣温的对应关系，以某个测量粉化效果最好的值作为PLC的控制数据。

优选地，进水管4呈空间“Z”字型管架，所谓空间“Z”字型管架的进水管4为，进水管4的一端通过管道接头连接供水管，然后大致为水平的延伸，大致为水平的延伸段的末端通过弯头呈大致为直角的向上延伸，向上延伸段的末端贯穿防尘罩3，并通过另一弯头呈大致为水平的延伸，致使进水管4的另一端连通喷头2。进水管4的两段大致为水平的延伸段在水平投影面上大致为相互垂直。电磁流量计6、电动调节阀7和电动阀8置于防尘罩3外的进水管4的大致为水平的延伸段。优选地，进水管4为DN32金属管，电动阀8为DN32电动阀。进水管4的空间“Z”字型管架设计，有效节省空间，及利于管道的保养和维修。

优选地，喷头2开多个φ10孔，各孔均匀分布。确保喷水分布均匀喷洒在渣罐1中央范围内，确保水在渣的表面水渗透速度及向四周渗透的速度。

优选地，喷头2置于渣罐1的正上方，渣罐1的罐口与喷头2的距离为30mm～40mm。此距离确保喷水不喷出罐外，保证喷洒在渣罐1的中央范围内。

本发明的的炼钢还原渣滴水粉化控制装置的工作原理如下：炼钢还原渣处理厂房设置滴水粉化区和翻渣处理区，炼钢还原渣从炼钢工序装上渣罐1后，冷却时间由原来18小时降为6小时以内，渣温(炼钢还原渣的温度的简称)控制在500～1000℃，并注意装渣量不超过渣罐1容积的80％，确保有足够的膨胀空间，将盛装炼钢还原渣的渣罐1运输至处理厂房内，用天车吊至滴水粉化区放置稳妥后，再套上防尘罩3，并使渣罐1位于喷头2正下方。并开始让PLC控制处理器控制进水管4进行滴水粉化，其具体操作为，当置于防尘罩3内的红外测温仪检测到渣温在200℃以上时，该红外测温仪将这一电信号传送至PLC控制处理器，PLC控制处理器根据渣温按预定程序控制进水管4的电动调节阀7开度，从而控制进水管4的流量，使喷头2出水呈滴水状，连续滴水12小时以上。待红外测温仪检测到渣温降至200℃以下，时，相应地，PLC控制处理器接收这一温度信号后，通过控制进水管4的电动调节阀7加大喷头2的水量，待红外测温仪检测到渣温降至60℃以下，PLC控制处理器接收这一温度信号后，通过控制进水管4的电动调节阀7停止喷头2滴水，经滴水粉化后的炼钢还原渣倾翻到翻渣处理区，再经磁选、筛分回收金属料返炼钢或烧结配矿，尾渣作水泥建材原料。

需要说明的是，所述PLC控制处理器，PLC为ProgrammableLogicController的简称，即可编程逻辑控制器，一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境应用而设计的。它采用一类可编程的存储器，用于其内部存储程序，执行逻辑运算，顺序控制，定时，计数与算术操作等面向用户的指令，并通过数字或模拟式输入/输出控制各种类型的机械或生产过程。是工业控制的核心部分

从上述的工作原理可以看出，该PLC控制处理器起到的作用是自动化操作滴水粉化步骤，而本领域的技术人员可以通过本发明的技术内容，将PLC控制处理器替换为其他自动化操作系统，或者实施手动处理，由操作人员根据测温仪5的读数来控制进水管4的流量，上述改动也是在本发明的范围内。

与现有技术相比，本发明有效解决了当前炼钢还原渣处理过程的粉尘污染问题，提高了炼钢还原渣处理作业效率，现场作业环境明显改善，环保效益和经济效益显著。

本发明并不局限于上述实施方式，如果对本发明的各种改动或变型不脱离本发明的精神和范围，倘若这些改动和变型属于本发明的权利要求和等同技术范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型。

Claims (10)

1.一种炼钢还原渣滴水粉化控制装置，其特征在于：包括渣罐、喷头、进水管与防尘罩，该防尘罩罩设着该渣罐和喷头，该喷头的喷淋区域对应该渣罐的罐口，该进水管的一端连通水源，其另一端连通该喷头；该防尘罩内设有测温仪，该进水管上设有电动调节阀。

2.如权利要求1所述炼钢还原渣滴水粉化控制装置，其特征在于：还包括PLC控制处理器，该测温仪和电动调节阀分别连接该PLC控制处理器，且该测温仪将电信号传送至该PLC控制处理器，该PLC控制处理器控制该电动调节阀的开合。

3.如权利要求1或2所述炼钢还原渣滴水粉化控制装置，其特征在于：该测温仪为红外测温仪，其设于该进水管所在区域的相对的一侧的中段至中低段之间的位置。

4.如权利要求3所述炼钢还原渣滴水粉化控制装置，其特征在于：该喷头开多个φ10孔，各孔均匀分布。

5.如权利要求4所述炼钢还原渣滴水粉化控制装置，其特征在于：该喷头置于该渣罐的正上方，该渣罐的罐口与该喷头的距离为30mm～40mm。

6.如权利要求5所述炼钢还原渣滴水粉化控制装置，其特征在于：该进水管为DN32金属管，其上还设有电磁流量计和DN32电动阀。

7.如权利要求6所述炼钢还原渣滴水粉化控制装置，其特征在于：该进水管呈空间Z字型管架，其为，该进水管的一端通过管道接头连接供水管，然后大致为水平的延伸，该大致为水平的延伸段的末端通过弯头呈大致为直角的向上延伸，该向上延伸段的末端贯穿该防尘罩，并通过另一弯头呈大致为水平的延伸，致使该进水管的另一端连通该喷头；该电磁流量计、电动调节阀和DN32电动阀置于该防尘罩外的进水管的大致为水平的延伸段。

8.一种炼钢还原渣滴水粉化处理方法，其特征在于：炼钢还原渣从炼钢工序装上渣罐后，用不多于6小时的时间冷却，渣温控制在500～1000℃，将盛装炼钢还原渣的渣罐置于喷头的喷淋区域内，再在该喷头与渣罐上套上防尘罩，该防尘罩内设有测量渣温的测温仪，喷头通过进水管与水源连通，该进水管上设有电动调节阀；设置完毕后对该渣罐上的炼钢还原渣进行滴水粉化处理，为防止渣面形成积水和产生蒸汽量太大，当该测温仪检测到渣温在200℃以上时，控制该电动调节阀的开度，使该喷头出水呈滴水状，并连续滴水12小时以上；待该测温仪检测到渣温降至200℃以下，控制该电动调节阀加大该喷头的水量，加快冷却粉化；待该测温仪检测到渣温降至60℃以下，控制该电动调节阀停止该喷头滴水，经滴水粉化后的炼钢还原渣倾翻，磁选、筛分。

9.如权利要求8所述炼钢还原渣滴水粉化处理方法，其特征在于：采用PLC控制处理器进行自动化操作滴水粉化步骤，即通过该PLC控制处理器分别连接该测温仪、电磁流量计和电动调节阀，该PLC控制处理器通过接收该测温仪和电磁流量计反馈的信号来控制该电动调节阀的开合。

10.如权利要求8或9所述炼钢还原渣滴水粉化处理方法，其特征在于：该渣罐的装渣量不超过渣罐容积的80％。