CN107056012A - 一种铸坯缓冷过程干燥酸洗污泥的方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种铸坯缓冷过程干燥酸洗污泥的方法及系统。主要为了干燥酸洗污泥而设计，包括如下步骤：步骤1.对酸洗污泥水进行固液分离得到泥饼；步骤2.将高温铸坯放入缓冷坑内；步骤3.将步骤1中得到的泥饼放入到放置有高温铸坯的缓冷坑内，并达到预定时间。本发明将湿酸洗污泥布置在铸坯缓冷坑内，利用铸坯余热对湿酸洗污泥进行离线干燥，使得最终酸洗污泥的含水率小于3％，干燥后的污泥能直接返炼钢炉使用，满足了污泥造球对原料的基本要求，降低生产运行成本，有着较高的经济效益和社会效益。
Description
技术领域
本发明涉及一种铸坯缓冷过程干燥酸洗污泥的方法及系统，属于连铸工艺及资源综合利用的技术领域。
背景技术
随2015年，我国不锈钢粗钢产量达到2156.22×104t/a，人均消费约16kg，基本达到发达国家的人均消费水平。
不锈钢在加工过程中会出现黑色、黄色的氧化铁皮，为了提高不锈钢的外观和耐辐射性，加工后的不锈钢必须进行酸洗钝化处理，主要目的是去除焊接、高温加工处理后产生的氧化铁皮，使之银亮有光，并使处理后的表面形成一层以铬为主要物质的氧化膜，不会再产生二次氧蚀，从而提高不锈钢制品的表面腐蚀质量，延长设备使用寿命。
随着资源的日益枯竭和环保要求的不断提高，钢铁节能减排工作面临严峻的挑战。不锈钢酸洗产生的污泥量占不锈钢产量的3％～5％，污泥中含有Ni、Cr、Fe等有价金属元素，同时含有CaF2、CaO、SiO2、CaSO4等物质。近年来，对不锈钢酸洗污泥的减量化、无害化、资源化处理的研究越来越多，不仅是环境保护的需要，也是可持续发展的要求，更是实现循环经济的体现。
表1 典型酸洗污泥的主要化学成分(％)
表1可见，酸洗污泥中不仅含有较多的CaF2，同时也含有少量的CaO，熔点相对较低，在一定的炉温下，熔剂的熔化温度越低，过热度越高，流动性越好，反应就进行得越快，可以回冶炼炉中作为化渣剂代替萤石使用。另外，污泥中含有不少的金属物质如Fe、Cr、Ni等，可以提高冶炼炉的金属收得率，降低金属原料消耗。
目前，国内外连铸坯的余热利用较少，日本住友金属工业公司和日立共同研制成功世界第一台用“加热管式冷却钦炉”来回收连铸坯显热的装置,连铸板坯的显热,可通过安装在辊道上部的加热管(共150根)而得到回收。国内关于该领域的研究几乎空白，因此研究连铸坯的余热利用对提高企业的能源利用效率、降低企业的生产成本显得尤为重要。
缓冷就是将高温铸坯(一般在500℃以上)运至缓冷容器内，在保温状态下让其缓慢冷却到200℃以下。大多数合金钢由于合金元素的作用，在高温冷却过程发生相变，组织应力发生变化而导致铸坯表面和内部产生裂纹。
目前，国内大多数不锈钢生产厂家对酸洗污泥仍然是简单的堆积填埋进行处理。此法简单快捷，成本低廉，但这会造成大面积土地资源被占用，同时也对环境产生潜在的危害。
发明内容
针对上述问题，本发明提供一种节能环保的铸坯缓冷过程干燥酸洗污泥的方法。
为达到上述目的，本发明一种铸坯缓冷过程干燥酸洗污泥的方法，包括如下步骤：
步骤1.对酸洗污泥水进行固液分离得到泥饼；
步骤2.将高温铸坯放入缓冷坑内；
步骤3.将步骤1中得到的泥饼放入到放置有高温铸坯的缓冷坑内，并达到预定时间。
进一步地，所述步骤1中对酸洗污泥进行固液分离的方法包括：对酸洗污泥水进行搅拌，得到酸洗污泥水浆；
将酸洗污泥水浆输送至板框压滤机进行压滤后得到泥饼。
进一步地，所述步骤2中泥饼的含水率范围为10％-50％。
进一步地，所述步骤2中泥饼的厚度范围为25mm-35mm。
进一步地，所述步骤3中泥饼放置在铸坯缓冷坑内的时间范围为24h-48h。
进一步地，所述步骤3中泥饼放置在铸坯缓冷坑内的时间范围为24h-48h；
所述泥饼入坑时的温度泥饼的温度范围为25～50℃；
泥饼入坑时缓冷坑的温度范围为700～800℃，铸坯冷却速度为0.8℃/min。
进一步地，所述步骤三还包括将泥饼装入袋中，利用吊车将成袋的泥饼吊至存放有高温铸坯的环冷坑内。
本发明将湿酸洗污泥布置在铸坯缓冷坑内，利用铸坯余热对湿酸洗污泥进行离线干燥，使得最终酸洗污泥的含水率小于3％，达到污泥造球对原料的基本要求，有着较高的经济效益和社会效益。
本发明提供一种节能环保的铸坯缓冷过程干燥酸洗污泥系统。
为达到上述目的，本发明一种铸坯缓冷过程干燥酸洗污泥系统，包括搅拌器、渣浆泵、板框压滤机、吊车以及存放有高温铸坯的缓冷坑；
所述搅拌器设置在酸洗污泥水池中；
所述渣浆泵设置在酸洗污泥水的水池中，所述渣浆泵的出浆口与板框压滤机的进料口通过输送管连通；
所述板框压滤机用于对酸洗污泥进行压滤得到泥饼；
所述吊车用于将泥饼吊入存放有高温铸坯的缓冷坑内，或将泥饼从存放有高温铸坯的缓冷坑内吊出。
进一步地，所述系统还包括皮带运输机，所述皮带运输机设置在板框压滤机的下方，所皮带运输机的进料端与板框压滤机的出料口相对应，所述皮带运输机的出料端与泥饼堆存区相对应。
进一步地，所述系统还包括一计时装置，所述计时装置用于记录泥饼放置在缓冷坑内的时间。
进一步地，所述缓冷坑侧壁的底部设置有排水口。
进一步地，所述板框压滤机的最大过滤工作压力为0.8MPa；所述板框压滤机的最高液压压紧工作压力为25MPa。
进一步地，所述缓冷坑内放置有第一组高温铸坯和第二组高温铸坯，所述第一组高温铸坯与二组高温铸坯间隔预定距离放置，所述泥饼放置在第一组高温铸坯和第二组高温铸坯之间的空隙处。
本发明通过铸坯缓冷过程干燥酸洗污泥系统将酸洗污泥压成泥饼后，放置在铸坯缓冷坑内，利用铸坯余热对湿酸洗污泥进行离线干燥，使得最终酸洗污泥的含水率小于3％，达到冶炼炉循环利用或污泥造球对原料的基本要求，有着较高的经济效益和社会效益。
附图说明
图1为本发明结构示意图；
图2为图1沿A-A剖视图；
图3为图1沿B-B剖视图。
具体实施方式
下面结合说明书附图对本发明做进一步的描述。
实施例1
本实施例中一种铸坯缓冷过程干燥酸洗污泥的方法，包括如下步骤：
步骤1.对酸洗污泥水进行固液分离得到泥饼，泥饼的含水率为10％，泥饼的厚度为25mm；
步骤2.将高温铸坯放入缓冷坑内；
步骤3.将步骤1中温度为25℃的泥饼放入到温度为700℃的缓冷坑内，并保持24小时后取出。本实施例中干燥后的泥饼含水率小于3％。
实施例2
本实施例中一种铸坯缓冷过程干燥酸洗污泥的方法，包括如下步骤：
步骤1.对酸洗污泥水进行固液分离得到泥饼，泥饼的含水率为50％，泥饼的厚度为35mm；
步骤2.将高温铸坯放入缓冷坑内；
步骤3.将步骤1中温度为50℃的泥饼放入到温度为800℃的缓冷坑内，并保持48小时后取出。本实施例中干燥后的泥饼含水率小于3％。
实施例3
本实施例中一种铸坯缓冷过程干燥酸洗污泥的方法，包括如下步骤：
步骤1.对酸洗污泥水进行固液分离得到泥饼，泥饼的含水率为30％，泥饼的厚度为30mm；
步骤2.将高温铸坯放入缓冷坑内；
步骤3.将步骤1中温度为40℃的泥饼放入到温度为750℃的缓冷坑内，并保持36小时后取出。本实施例中干燥后的泥饼含水率小于3％。
实施例4上述实施例的具体方案，所述步骤1中对酸洗污泥进行固液分离的方法具体包括:
对酸洗污泥水进行搅拌，得到酸洗污泥水浆；
将酸洗污泥水浆输送至板框压滤机进行压滤后得到泥饼；
实施例5
作为上述实施例的具体方案，所述步骤2中泥饼的含水率范围为10％-50％；
所述步骤2中泥饼的厚度范围为25mm-35mm；
所述步骤3中泥饼放置在铸坯缓冷坑内的时间范围为24h-48h；
所述泥饼入坑时的温度泥饼的温度范围为25～50℃；
泥饼入坑时缓冷坑的温度范围为700～800℃，铸坯冷却速度为0.8℃/min。
实施例6
作为上述实施例的具体方案，所述步骤三还包括将泥饼装入袋中，利用吊车将成袋的泥饼吊至存放有高温铸坯的环冷坑内。
本发明一种铸坯缓冷过程干燥酸洗污泥的方法，先将酸洗污泥压制成预定厚度和预定含水率的泥饼，然后再将泥饼放置在存放有高温铸坯的环冷坑中利用铸坯余热对湿酸洗污泥进行干燥，为酸洗污泥的炼钢车间循环利用奠定基础，本发明投资少、运行成本低、干燥速率较快。
实施例7
结合图1，本发明一种铸坯缓冷过程干燥酸洗污泥系统，包括搅拌器12、渣浆泵13、板框压滤机9、吊车7以及存放有高温铸坯的缓冷坑3；
所述搅拌器1设置在酸洗污泥水池中；
所述渣浆泵13设置在酸洗污泥水的水池中，所述渣浆泵的出浆口通过一输送管与板框压滤机9的进料口连通；
所述板框压滤机9用于对酸洗污泥进行压滤得到泥饼；
所述吊车7用于将泥饼吊入存放有高温铸坯的缓冷坑内，或将泥饼从存放有高温铸坯的缓冷坑3内吊出。
具体的，所述缓冷坑内放置有第一组高温铸坯和第二组高温铸坯，所述第一组高温铸坯与二组高温铸坯间隔预定距离放置，所述泥饼放置在第一组高温铸坯和第二组高温铸坯之间的空隙处。
实施例8
作为实施例7的具体方案，所述系统还包括皮带运输机8，所述皮带运输机8设置在板框压滤机的下方，所皮带运输机的进料端与板框压滤机的出料口相对应，所述皮带运输机的出料端与泥饼堆存区相对应。
实施例9
作为实施例7的具体方案，所述系统还包括一计时装置，所述计时装置用于记录泥饼放置在缓冷坑内的时间。
实施例10
作为实施例7的具体方案，所述缓冷坑侧壁的底部设置有排水口6。本实施例中通过设置的排水口可以将缓冷坑内的水及时排出，保证缓冷坑内干燥，没有积水，进而为酸洗污泥的干燥提供了保障。
实施例11
作为实施例6的具体方案，所述板框压滤机的最大过滤工作压力为0.8MPa；所述板框压滤机的最高液压压紧工作压力为25MPa。
本发明一种铸坯缓冷过程干燥酸洗污泥系统，工作过程为：车间铸坯跨内吊车1将高温铸坯4吊入缓冷坑3内，码垛完成并留有预定的空隙。与此同时，轧钢所产生的酸洗污泥水自流至1#池或2#池中，搅拌器12将污泥搅动形成污泥水浆，渣浆泵13将污泥水浆压送至板框压滤机9的进料口，板框压滤机9将污泥压滤至含水为10％-20％的泥饼，板框压滤机9底部设有皮带运输机8，皮带运输机8将泥饼运至堆存区进行装袋作业；电机15驱动吊车7沿轨道2行驶，将将污泥成品袋5吊入缓冷坑3内；然后吊车7挂住盖板11上的挂钩14，将盖板盖在缓冷坑3上。
本发明将压滤后的酸洗污泥布置在铸坯缓冷坑内，利用铸坯余热对湿酸洗污泥进行干燥，为酸洗污泥的炼钢车间循环利用奠定基础，是一种投资省、运行成本低、干燥速率较快的工艺方法。通过设置门式吊车对干燥前后的酸洗污泥进行吊运，降低了铸坯跨内吊车的作业率。
以上，仅为本发明的较佳实施例，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求所界定的保护范围为准。
Claims (10)
1.一种铸坯缓冷过程干燥酸洗污泥的方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤1.对酸洗污泥水进行固液分离得到泥饼；
步骤2.将高温铸坯放入缓冷坑内；
步骤3.将步骤1中得到的泥饼放入到放置有高温铸坯的缓冷坑内，并达到预定时间。
2.根据权利要求1所述的一种铸坯缓冷过程干燥酸洗污泥的方法，其特征在于，所述步骤1中对酸洗污泥进行固液分离的方法包括:
对酸洗污泥水进行搅拌，得到酸洗污泥水浆；
将酸洗污泥水浆输送至板框压滤机进行压滤后得到泥饼。
3.根据权利要求1所述的铸坯缓冷过程干燥酸洗污泥的方法，其特征在于，所述步骤1中泥饼的含水率范围为10％-50％。
4.根据权利要求1所述的铸坯缓冷过程干燥酸洗污泥的方法，其特征在于，所述步骤1中泥饼的厚度范围为25mm-35mm。
5.根据权利要求1所述的铸坯缓冷过程干燥酸洗污泥的方法，其特征在于，所述步骤3中泥饼放置在铸坯缓冷坑内的时间范围为24h-48h；
所述泥饼入坑时泥饼的温度范围为25～50℃；
泥饼入坑时缓冷坑的温度范围为700～800℃，铸坯冷却速度为0.8℃/min。
6.一种铸坯缓冷过程干燥酸洗污泥系统，其特征在于，包括搅拌器、渣浆泵、板框压滤机、吊车以及存放有高温铸坯的缓冷坑；
所述搅拌器设置在酸洗污泥水池中；
所述渣浆泵设置在酸洗污泥水的水池中，所述渣浆泵的出浆口与板框压滤机的进料口通过输送管连通；
所述板框压滤机用于对酸洗污泥进行压滤得到泥饼；
所述吊车用于将泥饼吊入存放有高温铸坯的缓冷坑内，或将泥饼从存放有高温铸坯的缓冷坑内吊出。
7.根据权利要求6所述的铸坯缓冷过程干燥酸洗污泥系统，其特征在于，所述系统还包括皮带运输机，所述皮带运输机设置在板框压滤机的下方，所述皮带运输机的进料端与板框压滤机的出料口相对应，所述皮带运输机的出料端与泥饼堆存区相对应。
8.根据权利要求6所述的铸坯缓冷过程干燥酸洗污泥系统，其特征在于，所述系统还包括一计时装置，所述计时装置用于记录泥饼放置在缓冷坑内的时间。
9.根据权利要求6所述的铸坯缓冷过程干燥酸洗污泥系统，其特征在于，所述缓冷坑侧壁的底部设置有排水口。
10.根据权利要求6所述的铸坯缓冷过程干燥酸洗污泥系统，其特征在于，所述板框压滤机的最大过滤工作压力为0.8MPa；所述板框压滤机的最高液压压紧工作压力为25MPa。
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