CN112322810B - 一种熔融钢渣直接有压热焖智能处理方法 - Google Patents

一种熔融钢渣直接有压热焖智能处理方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种熔融钢渣直接有压热焖智能处理方法，属于钢渣处理技术领域。本发明步骤为：步骤一：在热焖渣罐内侧喷涂泥浆，热焖渣罐底部铺设固态钢渣颗粒；步骤二：热焖渣罐内倒入熔融钢渣，将热焖渣罐吊入热焖装置中；步骤三：关闭热焖装置上盖；步骤四：打开喷水装置，向热焖装置内喷水；步骤五：使用温度测量装置和压力测量装置并传递热焖装置内蒸汽的温度和压力至PLC和计算机。本发明直接将熔融钢渣进行有压热焖处理，缩短工艺流程，降低设备投资，通过系统智能控制喷水、汽化、收集蒸汽等过程，回收利用熔融钢渣的热量，降低人力成本，同时具有节省场地、缩短流程、降低投资、减少污染、智能控制的优点。

Description

一种熔融钢渣直接有压热焖智能处理方法
技术领域
本发明涉及钢渣处理技术领域，更具体地说，涉及一种熔融钢渣直接有压热焖智能处理方法。
背景技术
熔融钢渣的排放温度约1600℃，热量约1400MJ/t，大致相当于48kg标准煤燃烧释放的热量。目前，熔融钢渣有压热焖工艺回收的是低温固态钢渣中的热量，并且处理过程基本没有智能化。
固态钢渣有压热焖方法通过将固态钢渣恒压自解，提高了f-CaO和f-MgO消解效率，改善了钢渣的粉化率和稳定性，缩短了工艺周期。但该方法需要将熔融钢渣降温成800℃以下的固态钢渣进行处理，增加了工艺流程和设备投资，并且几乎没有回收利用熔融钢渣的热量。
发明内容
1.发明要解决的技术问题
针对现有技术存在的缺陷与不足，本发明提供了一种熔融钢渣直接有压热焖智能处理方法，本发明直接将熔融钢渣进行有压热焖处理，缩短工艺流程，降低设备投资，通过系统智能控制喷水、汽化、收集蒸汽等过程，回收利用熔融钢渣的热量，设计智能模型，实现智能控制，降低人力成本，同时具有节省场地、缩短流程、降低投资、减少污染、智能控制的优点。
2.技术方案
为达到上述目的，本发明提供的技术方案为：
本发明的一种熔融钢渣直接有压热焖智能处理方法，包括热焖渣罐和热焖装置，其步骤为：
步骤一：在热焖渣罐内侧喷涂泥浆，热焖渣罐底部铺设固态钢渣颗粒，热焖渣罐外设热焖装置；
步骤二：热焖渣罐内倒入熔融钢渣，将热焖渣罐运到炉渣跨，将热焖渣罐吊入热焖装置中；
步骤三：热焖装置上部设有热焖装置上盖和喷水装置，关闭热焖装置上盖，将热焖装置和热焖装置上盖形成密闭系统；
步骤四：打开喷水装置，按系统设定水量向热焖装置内喷水，水遇热渣后汽化产生蒸汽，温度和压力逐渐上升；
步骤五：热焖装置内设置有温度测量装置、压力测量装置和蒸汽收集装置，温度测量装置、压力测量装置、蒸汽收集装置的输出端均连接有PLC，温度测量装置、压力测量装置的输出端还连接有计算机，使用温度测量装置和压力测量装置并传递热焖装置内蒸汽的温度和压力至PLC和计算机；
步骤六：通过PLC和计算机实时监控热焖装置内蒸汽的温度和压力，当蒸汽的温度和压力达到一定程度时，自动打开蒸汽收集装置，收集热焖装置内的蒸汽，如温度和压力过高或过低，通过调节喷水量自动控制；
步骤七：重复喷水、汽化、蒸汽收集步骤，直至蒸汽的温度和压力不满足收集标准，并且钢渣温度低于80℃，停止喷水，得到粉碎后的固态钢渣；
步骤八：打开热焖装置上盖，将热焖渣罐吊出，倒出热焖后的钢渣；
步骤九：重复上述步骤，处理下一批次的熔融钢渣。
进一步地，所述的热焖渣罐内侧喷涂的泥浆的厚度为1～5cm，底部铺设的固态钢渣颗粒的粒度为5cm，厚度为5～10cm，熔融钢渣无需冷却成固态，可以直接进行有压热焖处理。
进一步地，所述的喷水装置的输入端连接有PLC和计算机，喷水装置的打开和关闭、喷水量通过计算机和PLC智能控制。
进一步地，所述的温度测量装置、压力测量装置设置于热焖装置的多个位置，传递实时温度和压力数据至PLC和计算机。
进一步地，所述的步骤六，当蒸汽的温度300～800℃、压力0.5Mpa时，自动打开蒸汽收集装置，收集热焖装置内的蒸汽。
进一步地，所述的步骤七，当蒸汽的温度<100℃、压力<0.1MPa时，自动停止收集蒸汽。
进一步地，所述的步骤七：一个喷水、汽化、蒸汽收集的处理周期为30～60min，具体根据蒸汽的温度和压力确定。
进一步地，所述的步骤九：一个批次熔融钢渣的处理周期为4～8h，具体根据熔融钢渣的温度确定。
进一步地，所述的熔融钢渣的热量通过蒸汽进行回收利用。
3.有益效果
采用本发明提供的技术方案，与现有技术相比，具有如下有益效果：
本发明通过喷入热焖装置的水被熔融钢渣加热汽化成蒸汽，熔融钢渣冷却、自解，其中的游离氧化钙和游离氧化镁被蒸汽快速消解，蒸汽进行热量回收，固态钢渣进行资源化利用，可以直接有压热焖处理1400℃左右的熔融钢，不需要将高温液态钢渣倒在地面进行辊压、降温处理，缩短了现有有压热焖工艺流程，不仅回收了固态钢渣中的热量，而且回收了更多高温液态钢渣中的热量，从而收集更多蒸汽，取得了显著的技术效果；本发明还节省场地，减少环境污染，减少投资；另外，实施智能控制，降低人力成本，具有显著的进步。
附图说明
图1为本发明的整体结构图；
图2为本发明的热焖渣罐内部结构图。
图中：1、热焖渣罐；2、泥浆；3、固态钢渣颗粒；4、熔融钢渣；5、热焖装置；6、热焖装置上盖；7、喷水装置；8、温度测量装置；9、压力测量装置；10、蒸汽收集装置；11、PLC；12、计算机。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的描述：
实施例1
从图1-2可以看出，本实施例的一种熔融钢渣直接有压热焖智能处理方法，包括热焖渣罐1和热焖装置5，其步骤为：
步骤一：在热焖渣罐1内侧喷涂泥浆2，热焖渣罐1底部铺设固态钢渣颗粒3，热焖渣罐1外设热焖装置5；
步骤二：热焖渣罐1内倒入熔融钢渣4，将热焖渣罐1运到炉渣跨，将热焖渣罐1吊入热焖装置5中；
步骤三：热焖装置5上部设有热焖装置上盖6和喷水装置7，关闭热焖装置上盖6，将热焖装置5和热焖装置上盖6形成密闭系统；
步骤四：打开喷水装置7，按系统设定水量向热焖装置5内喷水，水遇热渣后汽化产生蒸汽，温度和压力逐渐上升；
步骤五：热焖装置5内设置有温度测量装置8、压力测量装置9和蒸汽收集装置10，温度测量装置8、压力测量装置9、蒸汽收集装置10的输出端均连接有PLC11，温度测量装置8、压力测量装置9的输出端还连接有计算机12，通过智能模型对喷水、汽化和蒸汽收集等过程进行智能控制，使用温度测量装置8和压力测量装置9并传递热焖装置5内蒸汽的温度和压力至PLC11和计算机12；
步骤六：通过PLC11和计算机12实时监控热焖装置5内蒸汽的温度和压力，当蒸汽的温度和压力达到一定程度时，自动打开蒸汽收集装置10，收集热焖装置5内的蒸汽，如温度和压力过高或过低，通过调节喷水量自动控制；
步骤七：重复喷水、汽化、蒸汽收集步骤，直至蒸汽的温度和压力不满足收集标准，并且钢渣温度低于80℃，停止喷水，得到粉碎后的固态钢渣；
步骤八：打开热焖装置上盖6，将热焖渣罐1吊出，倒出热焖后的钢渣；9
步骤九：重复上述步骤，处理下一批次的熔融钢渣4。
本发明直接将熔融钢渣4倒入内侧喷涂泥浆2、底部铺设固态钢渣颗粒3的热焖渣罐1，将热焖渣罐1吊入热焖装置5中，关闭热焖装置上盖6，形成密闭系统，通过智能模型，智能控制喷水、汽化、蒸汽收集过程，实现热量回收；熔融钢渣4在热焖装置5中进行冷却和自解，f-CaO和f-MgO与蒸汽通过水化反应充分消解。
热焖渣罐1内侧喷涂的泥浆2的厚度为1～5cm，底部铺设的固态钢渣颗粒3的粒度为5cm，厚度为5～10cm，熔融钢渣4无需冷却成固态，可以直接进行有压热焖处理，泥浆2和固态钢渣颗粒3用于避免熔融钢渣4冷却凝固时与热焖渣罐1粘结。
喷水装置7的输入端连接有PLC11和计算机12，喷水装置7的打开和关闭、喷水量通过计算机12和PLC11智能控制。
温度测量装置8、压力测量装置9设置于热焖装置5的多个位置，传递实时温度和压力数据至PLC11和计算机12。
步骤六中，当蒸汽的温度300～800℃、压力0.5Mpa时，自动打开蒸汽收集装置10，收集热焖装置5内的蒸汽。
步骤七中，当蒸汽的温度<100℃、压力<0.1MPa时，自动停止收集蒸汽。
一个喷水、汽化、蒸汽收集的处理周期为30～60min，具体根据蒸汽的温度和压力确定。
步骤九：一个批次熔融钢渣4的处理周期为4～8h，具体根据熔融钢渣4的温度确定。
熔融钢渣4的热量通过蒸汽进行回收利用，可以用于发电等用途，整体操作步骤中，除熔融钢渣4倒入和固态钢渣倒出外，均使用设计的智能模型，通过计算机12和PLC11进行智能控制，设计的智能模型具有自学习功能，可以动态优化钢渣处理和热量回收过程，提高钢渣处理和热量回收效果。
本发明通过喷入热焖装置5的水被熔融钢渣4加热汽化成蒸汽，熔融钢渣4冷却、自解，其中的游离氧化钙和游离氧化镁被蒸汽快速消解，蒸汽进行热量回收，固态钢渣进行资源化利用，本发明可以直接有压热焖处理1400℃左右的熔融钢4，不需要将高温液态钢渣倒在地面进行辊压、降温处理，缩短了现有有压热焖工艺流程，不仅回收了固态钢渣中的热量，而且回收了更多高温液态钢渣中的热量，从而收集更多蒸汽，取得了显著的技术效果；本发明还节省场地，减少环境污染，减少投资；另外，实施智能控制，降低人力成本，具有显著的进步。
本发明直接将熔融钢渣4进行有压热焖处理，缩短工艺流程，降低设备投资，通过系统智能控制喷水、汽化、收集蒸汽等过程，回收利用熔融钢渣4的热量，设计智能模型，实现智能控制，降低人力成本，同时具有节省场地、缩短流程、降低投资、减少污染、智能控制的优点。
以上示意性的对本发明及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图中所示的也只是本发明的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。所以，如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种熔融钢渣直接有压热焖智能处理方法，包括热焖渣罐(1)和热焖装置(5)，其特征在于：其步骤为：
步骤一：在热焖渣罐(1)内侧喷涂泥浆(2)，热焖渣罐(1)底部铺设固态钢渣颗粒(3)，热焖渣罐(1)外设热焖装置(5)；
步骤二：热焖渣罐(1)内倒入熔融钢渣(4)，将热焖渣罐(1)运到炉渣跨，将热焖渣罐(1)吊入热焖装置(5)中；
步骤三：热焖装置(5)上部设有热焖装置上盖(6)和喷水装置(7)，关闭热焖装置上盖(6)，将热焖装置(5)和热焖装置上盖(6)形成密闭系统；
步骤四：打开喷水装置(7)，按系统设定水量向热焖装置(5)内喷水，水遇热渣后汽化产生蒸汽，温度和压力逐渐上升；
步骤五：热焖装置(5)内设置有温度测量装置(8)、压力测量装置(9)和蒸汽收集装置(10)，温度测量装置(8)、压力测量装置(9)、蒸汽收集装置(10)的输出端均连接有PLC(11)，温度测量装置(8)、压力测量装置(9)的输出端还连接有计算机(12)，使用温度测量装置(8)和压力测量装置(9)并传递热焖装置(5)内蒸汽的温度和压力至PLC(11)和计算机(12)；
步骤六：通过PLC(11)和计算机(12)实时监控热焖装置(5)内蒸汽的温度和压力，当蒸汽的温度和压力达到一定程度时，自动打开蒸汽收集装置(10)，收集热焖装置(5)内的蒸汽，如温度和压力过高或过低，通过调节喷水量自动控制；
步骤七：重复喷水、汽化、蒸汽收集步骤，直至蒸汽的温度和压力不满足收集标准，并且钢渣温度低于80℃，停止喷水，得到粉碎后的固态钢渣；
步骤八：打开热焖装置上盖(6)，将热焖渣罐(1)吊出，倒出热焖后的钢渣；
步骤九：重复上述步骤，处理下一批次的熔融钢渣(4)。
2.根据权利要求1所述的一种熔融钢渣直接有压热焖智能处理方法，其特征在于：所述的热焖渣罐(1)内侧喷涂的泥浆(2)的厚度为1～5cm，底部铺设的固态钢渣颗粒(3)的粒度为5cm，厚度为5～10cm，熔融钢渣(4)无需冷却成固态，可以直接进行有压热焖处理。
3.根据权利要求1所述的一种熔融钢渣直接有压热焖智能处理方法，其特征在于：所述的喷水装置(7)的输入端连接有PLC(11)和计算机(12)，喷水装置(7)的打开和关闭、喷水量通过计算机(12)和PLC(11)智能控制。
4.根据权利要求1所述的一种熔融钢渣直接有压热焖智能处理方法，其特征在于：所述的温度测量装置(8)、压力测量装置(9)设置于热焖装置(5)的多个位置，传递实时温度和压力数据至PLC(11)和计算机(12)。
5.根据权利要求1所述的一种熔融钢渣直接有压热焖智能处理方法，其特征在于：所述的步骤六，当蒸汽的温度300～800℃、压力0.5MPa 时，自动打开蒸汽收集装置(10)，收集热焖装置(5)内的蒸汽。
6.根据权利要求1所述的一种熔融钢渣直接有压热焖智能处理方法，其特征在于：所述的步骤七，当蒸汽的温度<100℃、压力<0.1MPa时，自动停止收集蒸汽。
7.根据权利要求1所述的一种熔融钢渣直接有压热焖智能处理方法，其特征在于：所述的步骤七：一个喷水、汽化、蒸汽收集的处理周期为30～60min，具体根据蒸汽的温度和压力确定。
8.根据权利要求1所述的一种熔融钢渣直接有压热焖智能处理方法，其特征在于：所述的步骤九：一个批次熔融钢渣(4)的处理周期为4～8h，具体根据熔融钢渣的温度确定。
9.根据权利要求1所述的一种熔融钢渣直接有压热焖智能处理方法，其特征在于：所述的熔融钢渣(4)的热量通过蒸汽进行回收利用。
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