CN110747302A - 钢渣风淬装置及钢渣粒化方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于钢渣处理领域,具体公开了一种能够对钢渣进行高效风淬处理且粒化效果较好的钢渣风淬装置。该钢渣风淬装置包括具有强制冷却室的装置主体,装置主体的前端设置液渣溜槽和主风管道,主风管道的喷风口位于液渣溜槽的溜槽未端的下侧并朝向强制冷却室,强制冷却室内设置有冷却进入口,装置主体的后端设置有尾气出风管道;装置主体上侧部设置有至少两个喷口朝向强制冷却室的助力风嘴,装置主体的下侧部设有粒化料收集器,粒化料收集器的下端设有出料口,出料口上设置有料仓闸板。利用该钢渣风淬装置对液态钢渣进行处理,操作简单,每罐重10~20t的液态钢渣,仅需10~60min的处理时间,效率非常高。
Description
技术领域
本发明属于钢渣处理领域,具体涉及一种钢渣风淬装置及钢渣粒化方法。
背景技术
钢渣是炼钢产生的副产物,以硅酸盐、铁酸盐为主要成分,约为钢产量的6%~12%。目前,钢渣处理工艺主要有热泼法、盘泼法、热焖法、水淬法、滚筒法、风淬法和粒化轮法等。这些工艺中,从工艺简单、投资少角度考虑,普遍采用热泼法、热闷法、水淬法;从渣的物理状态考虑,流动性较好的钢渣可采用盘泼法、水淬法、滚筒法、风淬法、粒化轮法。其中,风淬法因处理获得的渣粒粒径较小、粒径分布范围较窄,处理的渣冷凝速度最快,自由氧化钙消解也最为彻底,各晶相分布均匀,晶粒非常细小等优势,成为行业重要研究方向之一。
风淬法是指液态渣在高压气流强大的冲击力和冷却作用下,通过剪切等作用将熔渣破碎,同时熔渣与高压气体换热,最终达到熔渣粒化和余热回收的目的。其关键在于喷头能否提供持续的高压气流,及是否具有合理的气体流场分布规律;但目前尚无有效合理的钢渣风淬设备和处理工艺,导致液态渣风淬过程中往往受到气体射流、气体流量、喷头结构、液态渣物理特性等诸多因素带来的不良的影响,造成钢渣处理效率过低,粒化效果不好。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种能够对钢渣进行高效风淬处理且粒化效果较好的钢渣风淬装置。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:钢渣风淬装置,包括具有强制冷却室的装置主体,所述装置主体的前端设置液渣溜槽和主风管道,所述主风管道的喷风口位于液渣溜槽的溜槽未端的下侧并朝向强制冷却室,所述强制冷却室内设置有冷却进入口,所述装置主体的后端设置有与强制冷却室相连通的尾气出风管道;所述装置主体上侧部设置有至少两个喷口朝向强制冷却室的助力风嘴,所述装置主体的下侧部设有与强制冷却室相连通的粒化料收集器,所述粒化料收集器的下端设有出料口,所述出料口上设置有能够对其进行开闭的料仓闸板。
进一步的是,所述强制冷却室的长度为15~25m、宽度为10~15m,且其内壁两侧均设置有冷却进入口。
进一步的是,还包括用于安装在地面上的支架,所述装置主体设置在支架上。
进一步的是,还包括设置在液渣溜槽上侧的液渣罐座子,所述液渣溜槽的进料口上设置有格栅。
进一步的是,所述粒化料收集器包括前段料仓和后段料仓,所述前段料仓和后段料仓的外壁上均设置有振动机构。
进一步的是,所述出料口的下侧设置有输送机构。
进一步的是,还包括筛分装置,所述筛分装置的进料口与输送机构的输送末端对应衔接。
本发明还提供了一种处理效率高且粒化效果好的钢渣粒化方法,采用任意一种上述的钢渣风淬装置对液态钢渣进行风淬处理。
进一步的是,该钢渣粒化方法包括下列步骤:
步骤一,先开启主风管道和助力风嘴进行送风,风压为0.5~1.5MPa;再将一罐液态钢渣以10~70t/h的倾倒速率倒入液渣溜槽中,液态钢渣经液渣溜槽流至溜槽未端,被主风管道和助力风嘴送出的强风粒化并带入强制冷却室;
步骤二,开启冷却进入口,通入压力为0.3~0.6MPa的冷却介质对强制冷却室内的液态钢渣进行强制冷却;
步骤三,强制冷却室内的液态钢渣冷却至150℃以下后,由粒化料收集器收集,并打开料仓闸板由出料口送出。
进一步的是,所述液态钢渣温度为1350~1600℃;每罐液态钢渣重10~20t,每罐液态钢渣的处理时间控制在10~60min;一罐液态钢渣风淬完毕后,再进行下一罐液态钢渣的处理。
本发明的有益效果是:该钢渣风淬装置通过将液渣溜槽和主风管道均设置在装置主体的前端,并使主风管道的喷风口位于液渣溜槽的溜槽未端的下侧并朝向强制冷却室,因此倾倒入液渣溜槽中的液态钢渣可以从液渣溜槽的溜槽未端以良好的姿态分散流出,并与主风管道送出强风充分接触,同时在助力风嘴的送风作用下能够形成合理的气体流场分布,实现对液态钢渣的有效风淬处理;粒化后的钢渣在强制冷却室的强制冷却作用下,可避免凝渣,并成为分散的粒化成品,最终由粒化料收集器收集从出料口送出。利用该钢渣风淬装置对液态钢渣进行处理,操作简单,处理高效,每罐重10~20t的液态钢渣,仅需10~60min的处理时间;制成的粒化成品可分级为粉料级和粒化级;粉料级成品可做水泥生产配料,也可返回炼钢使用;粒化级成品强度高,密度一般为3~6g/cm3,可做砂型材料,喷砂材料,以及水泥料等,用途广泛。
附图说明
图1是本发明中钢渣风淬装置的实施结构示意图;
图中标记为:装置主体1、液渣溜槽2、主风管道3、尾气出风管道4、助力风嘴5、前段料仓6、后段料仓7、料仓闸板8、支架9、液渣罐座子10、格栅11、振动机构12、输送机构13、液渣罐14。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
如图1所示,钢渣风淬装置,包括具有强制冷却室的装置主体1,所述装置主体1的前端设置液渣溜槽2和主风管道3,所述主风管道3的喷风口位于液渣溜槽2的溜槽未端的下侧并朝向强制冷却室,所述强制冷却室内设置有冷却进入口,所述装置主体1的后端设置有与强制冷却室相连通的尾气出风管道4;所述装置主体1上侧部设置有至少两个喷口朝向强制冷却室的助力风嘴5,所述装置主体1的下侧部设有与强制冷却室相连通的粒化料收集器,所述粒化料收集器的下端设有出料口,所述出料口上设置有能够对其进行开闭的料仓闸板8。
本文以风淬过程中主风管道3送出的强风在装置主体1内的主要流向作为后方向,即图1中箭头所指的方向;与后方向相反的方向即为前方向。
其中,装置主体1为该钢渣风淬装置的载体部件,主要用于其他零部件的安装及装置的安装放置;装置主体1一般设置在支架9上,支架9通常安装在地面上;支架9可以为一个整体,也可以为沿装置主体1长度方向间隔设置的多个。
液渣溜槽2主要用于待处理的液态钢渣的进料及导流,保证液态钢渣从液渣溜槽2的溜槽未端以良好的姿态流出,以便进行有效的风淬处理。
主风管道3和尾气出风管道4分别用于风淬强风的进入和外排,主风管道3一般与强风源连接,吹出的强风通常为空气或氮气,风压优选为0.5~1.5MPa以保证风淬处理效果。
强制冷却室主要用于对强风粒化后的钢渣进行强制冷却处理,其内设置的冷却进入口用于通入冷却介质,冷却介质可以为空气、氮气和水等,各种冷却介质可交替使用,还可根据烟尘大小等实际情况进行切换使用;为保证冷却效果,通入冷却介质的压力优选为0.3~0.6MPa。为了保证强冷效果并提高加工量,优选使强制冷却室的长度为15~25m、宽度为10~15m,且在其内壁两侧均设置有冷却进入口。
助力风嘴5主要用于提供助力风,以对液态钢渣进一步进行风淬处理,其吹出的强风通常为空气或氮气,风压优选为0.5~1.5MPa;多个助力风嘴5通常在装置主体1上均匀分布;优选在装置主体1上侧部的左右两侧均设置多个助力风嘴5。
粒化料收集器一般设置在强制冷却室的下侧,用于对强制冷却后的粒化成品进行收集。具体的,再如图1所示,所述粒化料收集器包括前段料仓6和后段料仓7,所述前段料仓6和后段料仓7的外壁上均设置有振动机构12。振动机构12主要用于使前段料仓6和后段料仓7的侧壁产生振动,避免粒化料附着在其内壁;振动机构12可以为多种,例如:振打装置、振动电机等。
为了便于装有液态钢渣的液渣罐14放置,再如图1所示,该钢渣风淬装置还包括设置在液渣溜槽2上侧的液渣罐座子10,所述液渣溜槽2的进料口上设置有格栅11。设置在液渣溜槽2的进料口上的格栅11,利于使倾倒出的液态钢渣分散开,以提高风淬处理的效果。
为了便于对风淬后的粒化成品进行运送,再如图1所示,在出料口的下侧设置有输送机构13。输送机构13可以为多种,例如:皮带输送机、链条运输机等。
作为本发明的一种优选方案,该钢渣风淬装置还包括筛分装置,所述筛分装置的进料口与输送机构13的输送末端对应衔接。筛分装置用于对风淬后的粒化成品进行筛分分级,其可以为多种,优选为磁选筛分装置;一般将粒度在0.5mm以下的分为粉料级,将粒度在0.5~5.0mm的分为粒化级;冷却至室温的分级成品通常依类装袋入库待售。粉料级成品可做水泥生产配料,也可返回炼钢使用;粒化级成品强度高,密度通常为3~6g/cm3,可做砂型材料,喷砂材料,以及水泥料等。
本发明还提供了一种钢渣粒化方法,采用任意一种上述的钢渣风淬装置对液态钢渣进行风淬处理。
上述钢渣粒化方法,包括下列步骤:
步骤一,先开启主风管道3和助力风嘴5进行送风,风压为0.5~1.5MPa;再将一罐液态钢渣以10~70t/h的倾倒速率倒入液渣溜槽2中,液态钢渣经液渣溜槽2流至溜槽未端,被主风管道3和助力风嘴5送出的强风粒化并带入强制冷却室;
步骤二,开启冷却进入口,通入压力为0.3~0.6MPa的冷却介质对强制冷却室内的液态钢渣进行强制冷却;
步骤三,强制冷却室内的液态钢渣冷却至150℃以下后,由粒化料收集器收集,并打开料仓闸板8由出料口送出。
优选的,所述液态钢渣温度为1350~1600℃;每罐液态钢渣重10~20t,每罐液态钢渣的处理时间控制在10~60min;一罐液态钢渣风淬完毕后,再进行下一罐液态钢渣的处理。对液态钢渣的处理可连续进行,也可间歇进行;将每罐液态钢渣的处理时间控制在10~60min,能够与炼钢生产节奏相匹配,利于实现连续炼钢生产的同时完成钢渣处理。
实施例1
某次采用上述的钢渣风淬装置对液态钢渣进行风淬处理,钢渣风淬装置的强制冷却室的长度为15m、宽度为10m;具体过程如下:
1)将装有10t温度为1600℃的液态钢渣的液渣罐14置于液渣罐座子10上;先开启主风管道3和助力风嘴5进行送风,风压为0.5MPa;再将液态钢渣以10t/h的倾倒速率从液渣罐14慢慢倒入液渣溜槽2中,液态钢渣经液渣溜槽2流至溜槽未端,被主风管道3和助力风嘴5送出的强风粒化并带入强制冷却室;
2)开启冷却进入口,通入压力为0.3MPa的冷却介质对强制冷却室内的液态钢渣进行强制冷却;
3)强制冷却室内的液态钢渣冷却至150℃以下后,由粒化料收集器收集,并打开料仓闸板8由出料口送出;液态钢渣的处理时间为60min。
将出料口送出的粒化成品通过输送机构13运送至筛分装置中进行筛分,粒度在0.5mm以下的分为粉料级,将粒度在0.5~5.0mm的分为粒化级;并将冷却至室温的分级成品通常依类装袋入库待售;经检测粒化级成品的密度为3g/cm3。一罐液态钢渣风淬完毕后,可转入下一罐液态钢渣处理。
实施例2
某次采用上述的钢渣风淬装置对液态钢渣进行风淬处理,钢渣风淬装置的强制冷却室的长度为20m、宽度为12.5m;具体过程如下:
1)将装有20t温度为1480℃的液态钢渣的液渣罐14置于液渣罐座子10上;先开启主风管道3和助力风嘴5进行送风,风压为1.0MPa;再将液态钢渣以40t/h的倾倒速率从液渣罐14倒入液渣溜槽2中,液态钢渣经液渣溜槽2流至溜槽未端,被主风管道3和助力风嘴5送出的强风粒化并带入强制冷却室;
2)开启冷却进入口,通入压力为0.45MPa的冷却介质对强制冷却室内的液态钢渣进行强制冷却;
3)强制冷却室内的液态钢渣冷却至150℃以下后,由粒化料收集器收集,并打开料仓闸板8由出料口送出;液态钢渣的处理时间为30min。
将出料口送出的粒化成品通过输送机构13运送至筛分装置中进行筛分,粒度在0.5mm以下的分为粉料级,将粒度在0.5~5.0mm的分为粒化级;并将冷却至室温的分级成品通常依类装袋入库待售;经检测粒化级成品的密度为4.5g/cm3。一罐液态钢渣风淬完毕后,可转入下一罐液态钢渣处理。
实施例3
某次采用上述的钢渣风淬装置对液态钢渣进行风淬处理,钢渣风淬装置的强制冷却室的长度为25m、宽度为15m;具体过程如下:
1)将装有11.7t温度为1350℃的液态钢渣的液渣罐14置于液渣罐座子10上;先开启主风管道3和助力风嘴5进行送风,风压为1.5MPa;再将液态钢渣以70t/h的倾倒速率从液渣罐14倒入液渣溜槽2中,液态钢渣经液渣溜槽2流至溜槽未端,被主风管道3和助力风嘴5送出的强风粒化并带入强制冷却室;
2)开启冷却进入口,通入压力为0.6MPa的冷却介质对强制冷却室内的液态钢渣进行强制冷却;
3)强制冷却室内的液态钢渣冷却至150℃以下后,由粒化料收集器收集,并打开料仓闸板8由出料口送出;液态钢渣的处理时间为10min。
将出料口送出的粒化成品通过输送机构13运送至筛分装置中进行筛分,粒度在0.5mm以下的分为粉料级,将粒度在0.5~5.0mm的分为粒化级;并将冷却至室温的分级成品通常依类装袋入库待售;经检测粒化级成品的密度为6g/cm3。一罐液态钢渣风淬完毕后,可转入下一罐液态钢渣处理。
Claims (10)
1.钢渣风淬装置,其特征在于:包括具有强制冷却室的装置主体(1),所述装置主体(1)的前端设置液渣溜槽(2)和主风管道(3),所述主风管道(3)的喷风口位于液渣溜槽(2)的溜槽未端的下侧并朝向强制冷却室,所述强制冷却室内设置有冷却进入口,所述装置主体(1)的后端设置有与强制冷却室相连通的尾气出风管道(4);所述装置主体(1)上侧部设置有至少两个喷口朝向强制冷却室的助力风嘴(5),所述装置主体(1)的下侧部设有与强制冷却室相连通的粒化料收集器,所述粒化料收集器的下端设有出料口,所述出料口上设置有能够对其进行开闭的料仓闸板(8)。
2.如权利要求1所述的钢渣风淬装置,其特征在于:所述强制冷却室的长度为15~25m、宽度为10~15m,且其内壁两侧均设置有冷却进入口。
3.如权利要求1所述的钢渣风淬装置,其特征在于:还包括用于安装在地面上的支架(9),所述装置主体(1)设置在支架(9)上。
4.如权利要求1所述的钢渣风淬装置,其特征在于:还包括设置在液渣溜槽(2)上侧的液渣罐座子(10),所述液渣溜槽(2)的进料口上设置有格栅(11)。
5.如权利要求1所述的钢渣风淬装置,其特征在于:所述粒化料收集器包括前段料仓(6)和后段料仓(7),所述前段料仓(6)和后段料仓(7)的外壁上均设置有振动机构(12)。
6.如权利要求1、2、3、4或5所述的钢渣风淬装置,其特征在于:所述出料口的下侧设置有输送机构(13)。
7.如权利要求6所述的钢渣风淬装置,其特征在于:还包括筛分装置,所述筛分装置的进料口与输送机构(13)的输送末端对应衔接。
8.钢渣粒化方法,其特征在于:采用权利要求1至7中任意一项所述的钢渣风淬装置对液态钢渣进行风淬处理。
9.如权利要求8所述的钢渣粒化方法,其特征在于,包括下列步骤:
步骤一,先开启主风管道(3)和助力风嘴(5)进行送风,风压为0.5~1.5MPa;再将一罐液态钢渣以10~70t/h的倾倒速率倒入液渣溜槽(2)中,液态钢渣经液渣溜槽(2)流至溜槽未端,被主风管道(3)和助力风嘴(5)送出的强风粒化并带入强制冷却室;
步骤二,开启冷却进入口,通入压力为0.3~0.6MPa的冷却介质对强制冷却室内的液态钢渣进行强制冷却;
步骤三,强制冷却室内的液态钢渣冷却至150℃以下后,由粒化料收集器收集,并打开料仓闸板(8)由出料口送出。
10.如权利要求9所述的钢渣粒化方法,其特征在于:所述液态钢渣温度为1350~1600℃;每罐液态钢渣重10~20t,每罐液态钢渣的处理时间控制在10~60min;一罐液态钢渣风淬完毕后,再进行下一罐液态钢渣的处理。
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