CN113528720B - 一种熔融钢渣连续性预处理装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种熔融钢渣连续性预处理装置及方法，包括装置本体和导渣器，装置内部放置有经预处理的钢渣作为冷碎渣。熔融钢渣连续性预处理装置为无轴滚筒结构，滚筒内壁上安装有齿状衬板，相邻的两排齿状衬板之间形成一个容料腔结构，将熔融钢渣通过导渣器分散成若干小流股导入滚筒内，熔融钢渣流股进入滚筒后，被齿衬板状的容料腔挡板切割、打散并与容料腔中的冷碎渣混合、碰撞，进行热交换实现熔融钢渣的固化、冷却、破碎。该装置及方法将熔融钢渣分散给料并进一步打散成小体积熔融渣团处置，代替机械搅拌破碎，实现熔融钢渣的连续性预处理，提高了熔融钢渣预处理效率，占地面积小，成本低，密封性好，烟气处理投资低。

Description

一种熔融钢渣连续性预处理装置及方法

技术领域

本发明涉及一种熔融钢渣预处理装置及方法，更具体的说，他是一种冶金行业用熔融钢渣连续性预处理装置及方法。

背景技术

钢渣热闷前对熔融态钢渣进行固化、冷却、破碎称为钢渣预处理，钢渣预处理是钢渣处理的关键环节，如何实现高效、环保、经济的钢渣预处理是钢渣处理工艺最为关注的问题。现有的在熔融态钢渣的处理阶段，国内钢厂主流工艺采用热闷法，用热闷池(池式热闷)或闷渣罐(罐式热闷)进行热闷。池式热闷法采用专用挖掘机操作，对倒入热闷池的高温液体钢渣反复扒渣，同时适量打水，使熔融钢渣固化、冷却、破碎。池式热闷敞开式运行未配置除尘装置，有待进一步提高装备化水平和环境排放标准。罐式热闷采用钢渣辊压破碎机对高温钢渣进行破碎，作业过程实现了自动化，且烟尘有组织排放，但装备占据空间大，投资高。以上两种熔融钢渣预处理方式均为根据来料钢渣数量批量化处理(一罐或数罐渣全部一次性处理)，间歇性生产，未实现钢渣预处理的连续化生产运行，钢渣预处理能力与钢产量及钢渣产生量匹配，若钢厂提高产量则需投资新建新的钢渣预处理生产线。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种熔融钢渣预处理装置及方法，通过设计新型熔融钢渣预处理装置取代熔融钢渣预处理生产线，从而实现连续性熔融钢渣预处理工艺。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：

一种熔融钢渣预处理装置，包括滚筒、齿状衬板、导渣器、进料口与排料口和冷碎渣，所述装置的滚筒内部壁上安装有齿状衬板，状衬板上设有纵向分布并向内凸起的的齿条，所述滚筒在前端设置有进料口，所述进料口处设置有导渣器，熔融钢渣通过导渣器进入进料口，所述装置末端设置有排料口，所述装置内部放置有冷碎渣。

进一步的，所述装置本体呈中空的圆筒状结构，管壁上布置有齿状衬板，齿状衬板依次排列于管壁上。

进一步的，所述装置前端设有进料口，装置末端设有排料口，进料口相对排料口较小，并且进料口挡板高程高于排料口挡板高程。

进一步的，导渣器采用长短棒相间的分布方式，在两侧或后部安装振动电机。

进一步的，装置内部放置有冷碎渣介质。

本发明的另一方面，公开了一种熔融钢渣连续性预处理的方法，通过使用齿状衬板将装置内部的冷碎渣带动，形成冷碎渣幕墙，使用导渣器不间断地将熔融钢渣通过进料口导入装置内部，使熔融钢渣与冷碎渣幕墙相互作用、冲击破碎后达到预处理效果，然后利用装置自转及重力作用，将预处理的钢渣从排料口不断排出，从而实现熔融钢渣连续性预处理的方法。

本发明的工作原理介绍：在导渣器两侧或后部安装震动电机，熔融钢渣放到导渣器上由导渣器分散成若干小流股导入滚筒内部，滚筒内部的管壁上安装齿状衬板，再在滚筒内部放置的冷碎渣介质，相邻的两排齿状衬板之间形成一个容料腔结构，通过滚筒自转以及齿状衬板的作用下，使冷碎渣介质形成冷碎渣幕墙，冷碎渣幕墙与导渣器导入的熔融钢渣相互作用、冲击破碎后达到预处理效果，形成小粒径钢渣。进料口挡板比排料口挡板相对要高一些，这样在重力与装置自转的作用下，达到预处理效果的钢渣由排料口排出。在滚筒旋转上升侧的内部固定设置有弧形挡板(图2)，弧形挡板起到阻挡容料腔内物料在自重作用下下落的作用，可使容料腔中的物料提升到所需高度再跌落。在滚筒内装有冷碎渣(经预处理的钢渣)作介质，通过滚筒回转带动冷碎渣在容料腔中均匀分布，提升至弧形挡板上端后跌落至下方容料腔，反复循环；熔融钢渣能够通过导渣器不间断送料，预处理完成的小粒径钢渣通过排料口不断排出，实现了熔融钢渣的连续性预处理。将熔融钢渣通过导渣器分散成若干小流股导入滚筒内，熔融钢渣流股进入滚筒后，被容料腔挡板(齿衬板状)切割、打散并与容料腔中的冷碎渣混合、碰撞，进行热交换实现熔融钢渣的固化、冷却、破碎。该装置及方法将熔融钢渣分散、打散、固化、粉碎处置，代替机械搅拌破碎，实现熔融钢渣的连续性处理。滚筒前后两端设有环形挡板(横向挡板)，其中入料端挡板较高，排料端挡板较低，处理好的钢渣从排料端溢流排出滚筒。

综上所述，本发明相较于现有技术有以下有益效果：1使用钢渣预处理装置占地面积小，建设费用低，节省了成本投入；2连续性钢渣预处理工艺也相较于传统钢渣预处理工艺，大大地提高了生产效率；3装置能够封闭式运转，烟气处理系统投资低。

附图说明

图1为本发明装置整体结构示意图；

图2为本发明装置的纵剖面图；

图3为本发明装置的正视图；

图4为本发明的衬板剖面图；

图5为本发明的衬板模型图

图6为本发明的导渣器；

图7为本发明的工作原理示意图；

图8为本发明实施例2的装置结构立体示意图；

图9为本实施例2中弧形挡板的工作原理示意图；

图中：1—滚筒、2—齿状衬板、3—导渣器、4—进料口、5—排料口、6—冷碎渣、7—弧形挡板、8—突刺。

具体实施方法

下面对本发明做进一步详细说明。

本发明省略了用于驱动滚筒转动的外置的电机驱动装置和必要的驱动轮等部件，该部分传动动力技术已属于现有技术。

实施例：一种熔融钢渣连续性预处理装置，参见图1，装置本体包括滚筒1、齿状衬板2、导渣器3、进料口4与排料口5和冷碎渣6其特征在于：所述装置的管壁上，安装有齿状衬板2，所述装置在前端设置有进料口4，所述进料口4与导渣器3相连接，熔融钢渣通过导渣器3进入进料口4，所述装置末端设置有排料口5，所述装置内部放置有冷碎渣6。

参见图2、图3，熔融钢渣放在导渣器3上，导渣器3经由震动电机作用下将熔融钢渣分散成若干流股稳定、持续地导入滚筒1内部，与滚筒1内部的冷碎渣6幕墙相互作用、碰撞后形成经过预处理的钢渣，由于进料口4部位的挡板比排料口5部位的挡板相对较高，处理过后的钢渣从排料口稳定持续地排出。

参见图4、图5，滚筒1内部盛放的冷碎渣6介质在滚筒1自转下，被齿状衬板2带动旋转，带动到高处后在重力作用下做自由落体运动，自由落体的冷碎渣6介质形成了冷碎渣6幕墙，冷碎渣6幕墙与经由导渣器3导入的熔融钢渣相互碰撞形成经过预处理、粒径更小的钢渣。

参见图6，导渣器3由长短相间的钢棒焊接组成并且具有一定的倾斜角度，便于振动导料的时候对熔融钢渣起分流与导流作用。

较佳的：使用熔融钢渣预处理装置取代熔融钢渣预处理生产线不仅优化了钢渣预处理工艺，而且缩减了工艺使用的占地面积。

较佳的：采用导渣器进料能够实现不间断稳定地进料。

较佳的：进料口比排料口相对较小，经过预处理的钢渣能够不间断稳定地出料。

较佳的：熔融钢渣预处理装置可全封闭式运转。

实施例2：在实施例1的基础上，优选地，如图8、图9所示，在滚筒1内部，于滚筒上料方向有沿滚筒内壁固定安装弧度相适配的弧形挡板7，弧形挡板7可以固定在额外的支架或固定架上，实现固定状态，处于静止态。但弧形挡板7与齿状衬板2留有间隙，且弧形挡板7的高度不高于滚筒1的最高点。弧形挡板7面向滚筒内壁一侧的方向上均匀分布有若干凸起的突刺8。弧形挡板7起到阻挡容料腔内物料在自重作用下下落的作用，可使容料腔中的物料提升到所需高度再跌落。在滚筒内装有冷碎渣，即经预处理的钢渣作介质，通过滚筒回转带动冷碎渣在容料腔中均匀分布，提升至弧形挡板7上端后跌落至下方容料腔，反复循环。而弧形挡板7上表面均匀分布的突刺8，可以使得处于齿状衬板2之间在上升阶段的钢渣和冷碎渣进一步通过转动过程中进行搅动、搓动的物理接触，使得和突刺8接触的熔融钢渣进一步碰撞、混合、实现高效破碎，提高搅拌造碎的效率。

实施例3：

一种熔融钢渣连续性预处理的方法，通过使用包括上述实施例1中的熔融钢渣连续性预处理装置，待处理的熔融钢渣通过导渣器(3)进入滚筒1内，滚筒1自转通过齿状衬板2将筒内部的冷碎渣6带动滚转，从高位向下跌落，形成冷碎渣6幕墙，熔融钢渣通过进料口4导入滚筒1内部，使熔融钢渣与冷碎渣6幕墙相互作用、冲击破碎后达到预处理效果，处理后的钢渣利用装置自转及重力作用，钢渣从排料口5不断排出，实现熔融钢渣连续性预处理，齿条的截面结构为底部呈圆角、顶部倾斜向内收窄的对称形状，顶边为刀锋状结构，对底部的熔融钢渣进行刚性接触、打碎处理，以提高处理效率。

具体过程如下：滚筒1内部放置有冷碎渣6，滚筒1内壁上安装有齿状衬板2，相邻的两排齿状衬板2之间形成一个容料腔结构，弧形挡板7起到阻挡容料腔内物料在自重作用下下落的作用，可使容料腔中的物料提升到所需高度再跌落；通过滚筒1回转带动冷碎渣6在容料腔中均匀分布，提升至弧形挡板7上端后跌落至下方容料腔，反复循环；将熔融钢渣通过导渣器3分散成若干小流股导入滚筒(1)内，熔融钢渣流股进入滚筒1后，被齿衬板状的容料腔挡板切割、打散并与容料腔中的冷碎渣6混合、碰撞，熔融钢渣团和冷碎渣与弧形挡板7表面分布的突刺8在上升阶段相互挤压、搓揉进行热交换实现熔融钢渣的固化、冷却、破碎；滚筒1前后两侧分别安装有进料口4与排料口5，进料口4挡板高度大于排料口5挡板高度，处理好的钢渣在装置自转及重力作用从排料口5不断排出，本方法将熔融钢渣分散给料并进一步打散成小体积熔融渣团再通过热交换固化、粉碎处置，代替机械搅拌破碎，实现熔融钢渣的连续性预处理。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。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前提下的若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种熔融钢渣连续性预处理装置，其特征在于：包括滚筒(1)；所述滚筒(1)的内壁上安装齿状衬板(2)，齿状衬板(2)上设有纵向分布并向内凸起的齿条；所述滚筒(1)在前端设置有进料口(4)，所述进料口(4)上方设置有导渣器(3)，熔融钢渣通过导渣器(3)进入进料口(4)，所述滚筒(1)的末端设置有排料口(5)，所述滚筒(1)内部放置有冷碎渣(6)；

所述导渣器(3)采用长短钢棒交替相间的分布方式，靠近出料端呈一长一短的结构，并在两侧或后部安装振动电机；

在滚筒(1)内部，于筒体上升方向有沿滚筒内壁固定安装弧度相适配的弧形挡板(7)，但弧形挡板(7)与齿状衬板(2)留有间隙，且弧形挡板(7)的高度不高于滚筒(1)的最高点；

所述弧形挡板(7)面向滚筒内壁一侧的方向上均匀分布有若干凸起的突刺(8)。

2.根据权利要求1所述的一种熔融钢渣连续性预处理装置，其特征在于，所述滚筒(1)本体呈中空的圆筒状结构，所述齿状衬板(2)成若干条或若干块相互拼接安装在滚筒(1)内壁上，使处于同一列衬板上的齿条依次对接呈整条状。

3.根据权利要求2所述的一种熔融钢渣连续性预处理装置，其特征在于，所述齿条的截面结构为底部呈圆角、顶部倾斜向内收窄的对称形状。

4.根据权利要求1所述的一种熔融钢渣连续性预处理装置，其特征在于，进料口(4)的开口大小相对排料口(5)的开口大小较小，并且进料口(4)的挡板高度高于排料口(5)的挡板高度。

5.根据权利要求4所述的一种熔融钢渣连续性预处理装置，其特征在于，所述滚筒(1)的进料口(4)和排料口(5)处均设置有环形挡板，位于进料口(4)处的环形挡板的高度高于位于排料口(5)的环形挡板的高度。

6.一种熔融钢渣连续性预处理的方法，其特征在于：通过使用包括如权利要求1～5任意一项所述的熔融钢渣连续性预处理装置：滚筒(1)内部放置有冷碎渣(6)，滚筒(1)内壁上安装有齿状衬板(2)，相邻的两排齿状衬板(2)之间形成一个容料腔结构，弧形挡板(7)起到阻挡容料腔内物料在自重作用下下落的作用，可使容料腔中的物料提升到所需高度再跌落；通过滚筒(1)回转带动冷碎渣(6)在容料腔中均匀分布，提升至弧形挡板(7)上端后跌落至下方容料腔，反复循环；将熔融钢渣通过导渣器(3)分散成若干小流股导入滚筒(1)内，熔融钢渣流股进入滚筒(1)后，被齿衬板状的容料腔挡板切割、打散并与容料腔中的冷碎渣(6)混合、碰撞，熔融钢渣团和冷碎渣与弧形挡板(7)表面分布的突刺(8)在上升阶段相互挤压、搓揉进行热交换实现熔融钢渣的固化、冷却、破碎；滚筒(1)前后两侧分别安装有进料口(4)与排料口(5)，进料口(4)挡板高度大于排料口(5)挡板高度，处理好的钢渣在装置自转及重力作用从排料口(5)不断排出，从而将熔融钢渣分散给料并进一步打散成小体积熔融渣团再通过热交换固化、粉碎处置，代替机械搅拌破碎，实现熔融钢渣的连续性预处理。

7.根据权利要求6所述的一种熔融钢渣连续性预处理的方法，其特征在于：所述齿条的截面结构为底部呈圆角、顶部倾斜向内收窄的对称形状，顶边为刀锋状结构，对底部的熔融钢渣进行刚性接触、打碎处理，以提高处理效率。

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