CN111363869B - 一种钢渣干法处理设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种钢渣干法处理设备，液态钢渣通过导渣槽由中间包水口流出进入双壳处理设备内，被高压空气喷吹切割造粒并初次冷却，沿喷吹方向呈抛物线轨迹飞行，进入粒化缓冲室在缓冲气体作用下，渣粒飞行速度延缓，增加停留时间，使渣粒有足够时间有发生相变表面凝结成壳并有足够厚度产生足够强度；当渣粒由粒化缓冲室沿倾斜底板下滑落至冷却转辊机构，通过同向回转的转辊，将渣粒沿喷吹方向输送，每经过一个转辊输送就被冷却一次，最后落下经轻渣出口，由输送设备转运之下道工序；轻渣喷吹结束直接喷吹重渣，重渣直接落入重渣出口，大大缩短了处理周期，同时余热以热风、热水及水蒸气形态出现，工业化利用十分方便。

Description

一种钢渣干法处理设备

技术领域

本发明涉及冶金工业液态熔融钢渣处理技术领域，具体而言是一种钢渣干法处理设备。

背景技术

钢铁工业冶炼技术的发展，需要对其组成部分冶炼钢渣处理技术进行提升改造，升级换代，同时，现有钢渣处理技术，已经不能满足现代社会日益发展的城乡居民和社会对蓝天白云、青山绿水的迫切渴求，现行钢渣处理技术，按处理性质、方法、中间热交换介质不同，可分为“干法”处理技术和“湿法”处理技术两大类。“湿法”处理技术是完全以“液态水”为冷却介质的处理方法，典型的是宝钢的滚筒法，特点是渣处理环节流程短，速度快，但后续水处理系统庞大，用水量大；“干法处理”技术，又分为“半干法”处理技术、和“完全干法”处理技术两类，“半干法”处理技术是以热闷法为代表的处理技术，处理过程也用水，虽然没有达到“湿法”处理技术用液态水来水洗渣的程度，但流程长，处理慢，消耗大，工序之间转换污染高。“湿法”和“半干法”由于采用液态“水”为冷却介质，水遇热产生水蒸气，对厂房设备、区域环境造成二次污染。

发明内容

根据上述提出技术问题，而提供一种钢渣干法处理设备。

本发明采用的技术手段如下：

一种钢渣干法处理设备，包括双壳处理设备，所述双壳处理设备具有由水冷壁构成的密闭壳体；所述密闭壳体的一端上方设有导渣槽和与所述导渣槽连接的中间包，所述中间包的水口穿入所述密闭壳体内，所述导渣槽的上方设有钢包；

所述密闭壳体内在所述中间包的水口下方设有喷出高压空气的高压喷嘴，所述密闭壳体在所述高压喷嘴的下方设有重渣出口；

所述密闭壳体内在所述高压喷嘴所对的一侧设有由水冷壁构成的粒化缓冲室，所述粒化缓冲室内具有进入高压缓冲风的高压缓冲风入口，所述粒化缓冲室具有倾斜设置的倾斜底板，所述倾斜底板的下方设有冷却转辊机构，所述冷却转辊机构用于冷却钢渣、将由所述倾斜底板落下的钢渣从所述冷却转辊机构的一端搬运到所述冷却转辊机构的另一端，并由此端落入设置在所述密闭壳体底部的轻渣出口。

所述密闭壳体在所述冷却转辊机构和所述倾斜底板之间具有热风出口。

所述密闭壳体在所述冷却转辊机构的两端底部分别安装有向所述钢渣吹风的二次冷却风机构。

所述冷却转辊机构包括多个紧密排列的冷却转辊，所述冷却转辊包括中空的辊身，且所述辊身上具有多个围绕所述辊身的轴线均匀分布的散热翅；所述辊身的两端安装有辊身端面挡环，且所述辊身连接有驱动所述辊身转动的驱动装置，所述辊身内具有冷却水。

所述冷却转辊结构还包括设置在所述辊身端部上方，并用于向所述辊身吹风的三次冷却风机构。

所述粒化缓冲室由耐高温、抗磨材料制成。

所述高压缓冲风入口高于所述高压喷嘴。

使用状态下：

钢渣包由行车吊运至导渣槽正上方，液态钢渣由钢渣包缓慢倾倒进入导渣槽，由导渣槽经过中间包的水口，进入双壳处理设备之内，液态钢渣离开中间包的水口进入双壳处理设备瞬间，由高压喷嘴喷出的高压空气，直接喷向垂直流下的液态熔渣，对其进行切割破碎，经过风淬切割造粒后的钢渣颗粒，在高压喷吹气体的作用下，继续沿喷吹方向按抛物线轨迹向前飞行，进入粒化缓冲室时，遇到带有一定角度由高压缓冲风入口相向进入的缓冲风的作用，在缓冲气体作用下，使喷吹后的渣粒飞行速度下降，延长了渣粒飞行停留时间，使渣粒有足够时间有发生相变表面凝结成壳并有足够厚度产生足够强度，当撞击到垂直水冷壁表面时不会发生渣粒破碎芯部液态渣液流出而粘结于垂直水冷壁表面，当渣粒由粒化缓冲室沿其倾斜底板下滑落至冷却转辊的散热翅之间，通过同向回转的冷却转辊，将渣粒沿喷吹方向输送，每经过一个冷却转辊输送就被冷却一次，最后落下经轻渣出口，由输送设备转运出双壳处理设备之外，进入下道工序；

轻渣喷吹结束直接喷吹重渣(由于钢渣密度与钢水密度不同，在输送过程中，渣罐内渣液分层，密度小的钢渣液浮在上层称之为轻渣，而钢水则沉淀在下层称之为重渣)，因密度不同，重渣直接落入重渣出口，由转运设备转运出双壳处理设备之外，进入下道工序；

在上述过程中，液态钢渣所携带的余热，以热风、热水、以及水蒸气形态出现。

采用以上技术方案的本发明，处理方式合理，虽然冷却媒介采用“气-液”组合，但液体“水”并不直接与钢渣发生接触(区别于以往渣-水直接接触)，而是间接冷却设备，工艺路线短，系统结构简单，处理周期短，大幅度节省占地(与热闷法相比)，能够克服“湿法”和“半干法”以“水”为冷却介质存在的缺点。

基于上述理由本发明可在冶金工业液态熔融钢渣处理等领域广泛推广。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做以简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

其中：

图1是本发明具体实施方式中一种钢渣干法处理设备结构示意图。

图2是图1中A-A剖视。

图3本发明具体实施方式中冷却转辊剖视图。

图中：1、钢渣包，2、导渣槽，3、中间包，3-1、水口，4、双壳处理设备，4-1、高压喷嘴，4-2、密闭壳体，4-3、粒化缓冲室，4-4、高压缓冲风入口，4-5、倾斜底板，4-6、热风出口，4-7、冷却转辊，4-7-1、中空辊身，4-7-2、辊身端面挡环，4-7-3、辊身表面散热翅，4-7-4、驱动装置，4-7-5、三次冷却风，4-8、二次冷却风，4-9、轻渣出口，4-10、重渣出口。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本发明的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。同时，应当清楚，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员己知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任向具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

在本发明的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制：方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其位器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

此外，需要说明的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。

如图1～3所示，一种钢渣干法处理设备，包括双壳处理设备4，所述双壳处理设备4具有由水冷壁构成的密闭壳体4-2；通过水冷壁冷却高温烟气以及熔渣辐射热量；所述密闭壳体4-2的一端上方设有导渣槽2和与所述导渣槽2连接的中间包3，所述中间包3的水口3-1穿入所述密闭壳体4-2内，所述导渣槽2的上方设有钢包3；

所述密闭壳体4-2内在所述中间包3的水口3-1下方设有喷出高压空气的高压喷嘴4-1，所述密闭壳体4-2在所述高压喷嘴4-1的下方设有重渣出口4-10；

所述密闭壳体4-2内在所述高压喷嘴4-1所对的一侧设有由水冷壁构成的粒化缓冲室4-3，所述粒化缓冲室4-3内具有进入高压缓冲风的高压缓冲风入口4-4，所述高压缓冲风入口4-4高于所述高压喷嘴4-1，所述粒化缓冲室4-3具有倾斜设置的倾斜底板4-5，所述倾斜底板4-5的下方设有冷却转辊机构，所述冷却转辊机构用于冷却钢渣、将由所述倾斜底板4-5落下的钢渣从所述冷却转辊机构的一端搬运到所述冷却转辊机构的另一端，并由此端落入设置在所述密闭壳体4-2底部的轻渣出口4-9。

所述冷却转辊机构包括多个紧密排列的冷却转辊4-7，所述冷却转辊4-7包括中空的辊身4-7-1，且所述辊身4-7-1上具有多个围绕所述辊身4-7-1的轴线均匀分布的散热翅4-7-3；所述辊身4-7-1的两端安装有辊身端面挡环4-7-2，且所述辊身4-7-1连接有驱动所述辊身4-7-1转动的驱动装置4-7-4，所述辊身4-7-1内具有冷却水，二次冷却气淬渣粒。

所述冷却转辊结构还包括设置在所述辊身4-7-1端部上方，并用于向所述辊身吹风的三次冷却风机构4-7-5，对辊身端部进行吹扫、冷却；

所述密闭壳体4-2在所述冷却转辊机构和所述倾斜底板4-5之间具有热风出口4-6，热风经热风出口4-6负压抽出。

所述密闭壳体4-2在所述冷却转辊机构的两端分别安装有向所述钢渣吹风的二次冷却风机构4-8。

粒化缓冲室4-3制造成操作更换件拼装式结构，便于检修更换，所述粒化缓冲室4-3由耐高温、抗磨材料制成。

使用状态下：

钢渣包1由行车吊运至导渣槽2正上方，液态钢渣由钢渣包1缓慢倾倒进入导渣槽2，由导渣槽2经过中间包3的水口3-1，进入双壳处理设备4之内，液态钢渣离开中间包3的水口3-1进入双壳处理设备4瞬间，由高压喷嘴4-1喷出的高压空气，直接喷向垂直流下的液态熔渣，对其进行切割破碎，经过风淬切割造粒后的钢渣颗粒，在高压喷吹气体的作用下，继续沿喷吹方向按抛物线轨迹向前飞行，进入粒化缓冲室4-3时，遇到带有一定角度由高压缓冲风入口4-4相向进入的缓冲风的作用，在缓冲气体作用下，使喷吹后的渣粒飞行速度下降，延长了渣粒飞行停留时间，使渣粒有足够时间有发生相变表面凝结成壳并有足够厚度产生足够强度，当撞击到密闭壳体4-2的垂直设置的水冷壁表面时不会发生渣粒破碎芯部液态渣液流出而粘结于密闭壳体4-2的垂直设置的水冷壁表面；当渣粒由粒化缓冲室4-3沿其倾斜底板4-5下滑落至冷却转辊4-7表面扇热翅4-7-3之间，通过同向回转的冷却转辊4-7，将渣粒沿喷吹方向输送，每经过一个冷却转辊4-7输送就被冷却一次，最后落下经轻渣出口4-9，由输送设备转运出双壳处理设备4之外，进入下道工序；

轻渣喷吹结束直接喷吹重渣(由于钢渣密度与钢水密度不同，在输送过程中，渣罐内渣液分层，密度小的钢渣液浮在上层称之为轻渣，而钢水则沉淀在下层称之为重渣)，因密度不同，重渣直接落入重渣出口4-10，由转运设备转运出双壳处理设备4之外，进入下道工序；经过风淬粒化，尾渣颗粒一般控制在10mm以内，并可以准确控制在平均2-3mm范围之内；在上述过程中，液态钢渣所携带的余热，以热风、热水、以及水蒸气形态出现；

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (7)

1.一种钢渣干法处理设备，其特征在于，包括双壳处理设备(4)，所述双壳处理设备(4)具有由水冷壁构成的密闭壳体(4-2)；所述密闭壳体(4-2)的一端上方设有导渣槽(2)和与所述导渣槽(2)连接的中间包(3)，所述中间包(3)的水口(3-1)穿入所述密闭壳体(4-2)内，所述导渣槽(2)的上方设有钢包(1)；

所述密闭壳体(4-2)内在所述中间包(3)的水口(3-1)下方设有喷出高压空气的高压喷嘴(4-1)，所述密闭壳体(4-2)在所述高压喷嘴(4-1)的下方设有重渣出口(4-10)；

所述密闭壳体(4-2)内在所述高压喷嘴(4-1)所对的一侧设有由水冷壁构成的粒化缓冲室(4-3)，所述粒化缓冲室(4-3)内具有进入高压缓冲风的高压缓冲风入口(4-4)，所述粒化缓冲室(4-3)具有倾斜设置的倾斜底板(4-5)，所述倾斜底板(4-5)的下方设有冷却转辊机构，所述冷却转辊机构用于将由所述倾斜底板(4-5)落下的钢渣从所述冷却转辊机构的一端搬运到所述冷却转辊机构的另一端，并由此端落入设置在所述密闭壳体(4-2)底部的轻渣出口(4-9)，且在搬运过程中冷却钢渣。

2.根据权利要求1所述的一种钢渣干法处理设备，其特征在于，所述密闭壳体(4-2)在所述冷却转辊机构和所述倾斜底板(4-5)之间具有热风出口(4-6)。

3.根据权利要求1所述的一种钢渣干法处理设备，其特征在于，所述密闭壳体(4-2)在所述冷却转辊机构的两端的底部分别安装有向所述钢渣吹风的二次冷却风机构(4-8)。

4.根据权利要求1所述的一种钢渣干法处理设备，其特征在于，所述冷却转辊机构包括多个紧密排列的冷却转辊(4-7)，所述冷却转辊(4-7)包括中空的辊身(4-7-1)，且所述辊身(4-7-1)上具有多个围绕所述辊身(4-7-1)的轴线均匀分布的散热翅(4-7-3)；所述辊身(4-7-1)的两端安装有辊身端面挡环(4-7-2)，且所述辊身(4-7-1)连接有驱动所述辊身(4-7-1)转动的驱动装置(4-7-4)，所述辊身(4-7-1)内具有冷却水。

5.根据权利要求4所述的一种钢渣干法处理设备，其特征在于，所述冷却转辊结构还包括设置在所述辊身(4-7-1)端部上方，并用于向所述辊身(4-7-1)吹风的三次冷却风机构(4-7-5)。

6.根据权利要求1所述的一种钢渣干法处理设备，其特征在于，所述粒化缓冲室(4-3)由耐高温、抗磨材料制成。

7.根据权利要求1所述的一种钢渣干法处理设备，其特征在于，所述高压缓冲风入口(4-4)高于所述高压喷嘴(4-1)。

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