CN108330231A - 一种高效安全钢渣水淬装置及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高效安全钢渣水淬装置，设有水力切割箱，其上部设有导流层，该导流层组成的每块导流板上表面设有凸棱，凸棱两侧为向下的斜面，斜面上设有导流沟槽，相邻两块导流板之间设有导流缝；在导流层的下方设有与所述导流板平行排列的数排喷水管，每根喷水管的侧面设有平行喷水的喷水孔或直缝；在水力切割箱的箱体下面设有集渣槽和排渣部件；在水力切割箱的一侧设有高压水箱，另一侧设有蒸汽收集箱和蒸汽排放口。本发明的钢渣水淬装置及其使用方法使钢渣水淬工艺获得了更好的效果和更好的安全性能，而且结构简单合理，操作简便，控制灵活，是一种全新结构的钢渣水淬装置和使用方法。

Description

一种高效安全钢渣水淬装置及其使用方法

技术领域

本发明属于一种金属冶炼技术领域，具体是一种将钢渣铁水通过水淬工艺生成碎钢渣的钢渣水淬装置，特别是一种新型的高效安全钢渣水淬装置。

背景技术

在生产合金金属材料时，需要把另一种合金材料添加到一种金属材料里进行冶炼，而添加另一种金属材料时需要将添加的金属材料破碎，以便更快地将两种材料熔炼在一起。而需要破碎的金属材料又往往质地十分坚硬，使破碎工序十分困难。为了解决金属材料的破碎困难，人们提出了利用钢渣水淬工艺，即在钢渣铁水冷却过程中进行冷水喷射进行水淬快速降温，使钢渣铁水结成碎颗粒，从而解决金属材料破碎的困难。多年来人们提出了很多实现这种工艺的设备，取得不同程度的效果。但在效率、安全等方面还存在一些问题。因此，需要进一步改善钢渣水淬设备的结构和运行方法，以使钢渣水淬工艺获得更好的效果和更好的运行安全性能。

发明内容

本发明为了解决上述技术问题，提出一种高效安全钢渣水淬装置。该装置采用了更合理的钢渣铁水均匀浇注、高压水喷射的结构，并且设置了灵活的控制装置，使钢渣水淬工艺获得了更好的效果和更好的安全性能，面且结构简单合理，操作简便，控制灵活，是一种全新结构的钢渣水淬装置。

本发明采用以下技术方案：

一种高效安全钢渣水淬装置，其特征是：设有水力切割箱，在该箱体上部设有导流层，该导流层由多条导流板并行排列构成，每块导流板上表面设有凸棱，凸棱两侧为向下的斜面，相邻两块导流板之间设有导流缝；在导流层的下方设有与所述导流板平行排列的数排喷水管，每排喷水管从上至下平行设置有数根喷水管，每根喷水管的侧面设有平行喷水的喷水孔，该喷水孔为轴向直缝或密集孔；在水力切割箱的箱体下面设有上下相通的集渣槽，该集渣槽设有排渣部件；在所述水力切割箱的一侧设有高压水箱、高压水泵和进水口，该高压水箱与每根喷水管进行供水连通；在水力切割箱的与高压水箱相对的另一侧设有蒸汽收集箱和蒸汽排放口。

本发明进一步完善和实施的补充方案是：

所述每条导流板的两侧斜面上设有均匀排列的导流沟槽。

所述集渣箱的底部为弧形或为两侧向中间倾斜的上宽下窄的槽形。

所述导流板的两侧的倾斜度可调，即两侧板的夹角可调,为30－90度；相邻两条导流板之间的间隔即所述导流缝的宽度可调，为5mm－50mm。

所述集渣箱的排渣部件为高压水冲出渣结构，或者是电驱动推渣出渣结构；所述蒸汽收集箱的排汽口与设置的蒸汽热交换器连通，该蒸汽热交换器与热水使用系统进行供热水连通；所述蒸汽热交换器中的蒸汽冷却水和所述高压水冲出渣结构的排水通过高压水泵与所述高压水箱的进水口相连通，进行循环利用。

所述高压水泵设有控制高压水泵转速的自控变频器，所述高压水箱设有压力传感器，所述排渣部件设有出渣自控开关，蒸汽出口设有蒸汽排放自控开关，并设有PLC控制器与自控变频器、压力传感器、出渣自控开关和蒸汽排放自控开关进行信号和控制连接；另外设有报警信号发生器与PLC控制器进行控制连接，当压力传感器发出高压水箱的压力过高或过低，不符合设置的压力值时，PLC控制器通过报警信号发生器发出报警信号，并通过控制各自控开关蒸汽排放、高压水喷射和出渣操作停止运行。

上述高效安全钢渣水淬装置的使用方法，其特征是具有以下步骤：

1)根据制渣金属熔液的种类和它的制渣大小规格要求，通过试验确定，所需的导流层的导流板的间隔、导流板夹角和高压水箱压力的标准，并对水淬装置进行相应的调整，喷水管的横向间距依据导流板的间距进行相应调整，高压水箱的压力通过PLC对高压水泵自控变频器的转速控制来进行调整。

2)打开PLC与出渣自控开关和蒸汽排放自控开关、自控变频器的控制连接；

3)进行钢渣铁水或其制渣的金属熔液的浇注，将铁水或熔液均匀地倾倒在导流层上，整个装置开始运行；

4)当发生报警信号时，停止铁水或熔液的浇注，并停止整个装置的运行。

5)铁水或其他金属熔液浇注完后，运行结束；导流板是易损易结渣件，需进行及时清理或更换。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

1)很好地解决了制渣铁水倾倒集中，容易瀑炸，而且不能制成碎细钢渣的难题。

2)制渣铁水的水淬过程中铁水分散均匀，水喷淬火快速，制成的钢渣形状规则，

大小均匀。

3)结构简洁合理，生产成本低，操作简单安全。

4)自动控制结构效果好，控制灵活，工艺过程精确，效果稳定，生产效率高，大大提高了生产的效益，降低了成本，保证了生产的安全运行。

5)水循环利用，热回收效果好，具有显著的节能节水环保效果。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图。

图2为本发明的侧视结构示意图。

具体实施方式

下面结合实例和附图对本发明进行说明，实施例：参见附图，一种高效安全钢渣水淬装置，其特征是：设有水力切割箱3，在该箱体上部设有导流层，该导流层由50条导流板6并行排列构成，每块导流板上表面设有凸棱，凸棱两侧为向下的斜面，相邻两块导流板之间设有导流缝；在导流层的下方设有与所述导流板平行排列的50排喷水管7，每排喷水管从上至下平行设置有4根喷水管，每根喷水管的侧面设有平行喷水的喷水孔，该喷水孔为轴向直缝或密集孔；在水力切割箱的箱体下面设有上下相通的集渣槽8，该集渣槽设有排渣部件9；在所述水力切割箱的一侧设有高压水箱4、高压水泵和进水口5，该高压水箱与每根喷水管进行供水连通；在水力切割箱的与高压水箱相对的另一侧设有蒸汽收集箱2和蒸汽排放口1。所述每条导流板的两侧斜面上设有间距1mm，均匀排列的导流沟槽。所述集渣箱的底部为弧形。所述导流板的两侧的倾斜度可调，即两侧板的夹角可调，本实施例为70度；相邻两条导流板之间的间隔即所述导流缝的宽度可调，本实施例为10mm。所述集渣箱的排渣部件为高压水冲出渣结构；所述蒸汽收集箱的排汽口与设置的蒸汽热交换器连通，该蒸汽热交换器与热水使用系统进行供热水连通；所述蒸汽热交换器中的蒸汽冷却水和所述高压水冲出渣结构的排水通过高压水泵与所述高压水箱的进水口相连通，进行循环利用。

所述高压水泵设有控制高压水泵转速的自控变频器，所述高压水箱设有压力传感器，所述排渣部件设有出渣自控开关，蒸汽出口设有蒸汽排放自控开关，并设有PLC控制器与自控变频器、压力传感器、出渣自控开关和蒸汽排放自控开关进行信号和控制连接；另外设有报警信号发生器与PLC控制器进行控制连接，当压力传感器发出高压水箱的压力过高或过低，不符合设置的压力值时，PLC控制器通过报警信号发生器发出报警信号，并通过控制各自控开关蒸汽排放、高压水喷射和出渣操作停止运行。

本实施例的钢渣水淬装置的使用方法，使用以下步骤：

1)根据制渣金属熔液的种类和它的制渣大小规格要求，通过试验确定，所需的导流层的导流板的间隔、导流板夹角和高压水箱压力的标准，并对水淬装置进行相应的调整，喷水管的横向间距依据导流板的间距进行相应调整，高压水箱的压力通过PLC对高压水泵自控变频器的转速控制来进行调整；本实施例的制渣金属熔液为硅熔液，通过试验确定：导流板的夹角为80度，导流缝的宽度为1cm,导流层下面的喷水管的间距也调整为1cm,高压水箱的压力为0.5MPa。

2)打开PLC与出渣自控开关和蒸汽排放自控开关、自控变频器的控制连接；

3)进行钢渣铁水或其制渣的金属熔液的浇注，将铁水或熔液均匀地倾倒在导流层上，整个装置开始运行；

4)当发生报警信号时，停止铁水或熔液的浇注，并停止整个装置的运行,本实施例运行5小时，未发生报警情况。

5)金属熔液浇注完后，运行结束；导流板是易损易结渣件，需进行及时清理或更换。本实施例运行一个月，更换一条导流板。

通过5种金属液体的一个月时间的试用，本发明的水淬制渣装置和方法均取得理想的效果，运行平稳安全，未发生爆炸现象，而且制出的渣形均匀规则性好，热回收和水的循环利用节约了用水，节省了能源，明显降低了成本，提高了环保和节能效果。

应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和变化，这些改进和变化也应视为本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种高效安全钢渣水淬装置，其特征是：设有水力切割箱(3)，在该箱体上部设有导流层，该导流层由多条导流板(6)并行排列构成，每块导流板上表面设有凸棱，凸棱两侧为向下的斜面，相邻两块导流板之间设有导流缝；在导流层的下方设有与所述导流板平行排列的数排喷水管(7)，每排喷水管从上至下平行设置有数根喷水管，每根喷水管的侧面设有平行喷水的喷水孔，该喷水孔为轴向直缝或密集孔；在水力切割箱的箱体下面设有上下相通的集渣槽(8)，该集渣槽设有排渣部件(9)；在所述水力切割箱的一侧设有高压水箱(4)、高压水泵和进水口(5)，该高压水箱与每根喷水管进行供水连通；在水力切割箱的与高压水箱相对的另一侧设有蒸汽收集箱(2)和蒸汽排放口(1)。

2.根据权利要求1所述的钢渣水淬装置，其特征是：所述每条导流板的两侧斜面上设有均匀排列的导流沟槽。

3.根据权利要求1所述的钢渣水淬装置，其特征是：所述集渣箱的底部为弧形或为两侧向中间倾斜的上宽下窄的槽形。

4.根据权利要求1所述的钢渣水淬装置，其特征是：所述导流板的两侧的倾斜度可调，即两侧板的夹角可调,为30－90度；相邻两条导流板之间的间隔即所述导流缝的宽度可调，为5mm－50mm。

5.根据权利要求1所述的钢渣水淬装置，其特征是：所述集渣箱的排渣部件为高压水冲出渣结构，或者是电驱动推渣出渣结构；所述蒸汽收集箱的排汽口与设置的蒸汽热交换器连通，该蒸汽热交换器与热水使用系统进行供热水连通；所述蒸汽热交换器中的蒸汽冷却水和所述高压水冲出渣结构的排水通过高压水泵与所述高压水箱的进水口相连通，进行循环利用。

6.根据权利要求1－5中之一所述的钢渣水淬装置，其特征是：所述高压水泵设有控制高压水泵转速的自控变频器，所述高压水箱设有压力传感器，所述排渣部件设有出渣自控开关，蒸汽出口设有蒸汽排放自控开关，并设有PLC控制器与自控变频器、压力传感器、出渣自控开关和蒸汽排放自控开关进行信号和控制连接；另外设有报警信号发生器与PLC控制器进行控制连接，当压力传感器发出高压水箱的压力过高或过低，不符合设置的压力值时，PLC控制器通过报警信号发生器发出报警信号，并通过控制各自控开关控制蒸汽排放、高压水喷射和出渣操作停止运行。

7.根据权利要求6所述的钢渣水淬装置的使用方法，其特征是具有以下步骤：

1)根据制渣金属熔液的种类和它的制渣大小规格要求，通过试验确定，所需的导流层的导流板的间隔、导流板夹角和高压水箱压力的标准，并对水淬装置进行相应的调整，喷水管的横向间距依据导流板的间距进行相应调整，高压水箱的压力通过PLC对高压水泵自控变频器的转速控制来进行调整。

2)打开PLC与出渣自控开关和蒸汽排放自控开关、自控变频器的控制连接；

3)进行钢渣铁水或其他制渣的金属熔液的浇注，将铁水或金属熔液均匀地倾倒在导流层上，整个装置开始运行；

4)当发生报警信号时，停止铁水或金属熔液的浇注，并停止整个装置的运行，进行装置的调整修理或操作方法的调整，排除故障，然后继续运行。

5)铁水或其他金属熔液浇注完后，运行结束；导流板是易损易结渣件，需进行及时清理或更换。