CN1269970C - 从不锈钢精炼炉中回收再利用熔渣的装置和方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于回收再利用由不锈钢精炼炉产生的熔渣的系统。熔渣被储存在一个熔渣罐中以便进行空冷并被输送装置输送到车间内，在该处，熔渣被从熔渣罐中分离出来。粉碎装置将外力施加在从该熔渣罐中分离出来的熔渣块上。被粉碎的熔渣通过小碎块分离装置，将小碎块从粉碎的熔渣中分离出来。中空圆柱形旋转冷却器具有一对对向的端部，并被驱动源向一个方向旋转。筛选装置接受从旋转冷却器排出的熔渣，并分离出尺寸为0.25mm或更小的熔渣。将尺寸为0.25mm或更小的熔渣存储在储存料斗内。

Description

从不锈钢精炼炉中回收再利用熔渣的装置和方法

技术领域

本发明涉及从不锈钢精炼炉中回收再利用熔渣的系统和方法，更详细地说，它利用在熔渣冷却下来时将熔渣粉化的熔渣粉化机理以及熔渣粉尘的物理性质，不用水处理和湿的淤渣的干燥工艺，以便在一个有限的空间内完成无损于环境而且成本低廉的熔渣的干燥处理。

背景技术

当在一个不锈钢精炼炉中精炼不锈钢时，一面吹氧一面除碳，然后在除碳之后，一般将在除碳过程中产生的氧化铬还原。将精炼熔渣(下面称之为“熔渣”)的碱性调整到约为1.8至2.5的范围内，以便改善还原效率并且促进除硫过程。

在完成熔融的不锈钢的还原之后，将熔渣的碱性调整到2附近。绝大部分熔渣具有硅酸二钙(2CaO·SiO₂)的晶体结构，包含CaO和SiO₂作为主要成分，并含有痕量的其它金属氧化物。

硅酸二钙或者熔渣的主要成分从热的熔融状态缓慢地冷却，以经历相变。然后，硅酸二钙伴随着体积膨胀，引起熔渣的粉化，从而，在熔渣被冷却时，它会自发地粉化。

与从典型铁工厂产生的其它类型的熔渣不同，这种熔渣的粉化无需任何粉碎过程，使熔渣自然地粉化成微细的粉尘颗粒。根据报导，熔渣的粉化是由于在熔渣冷却时，根据温度范围，硅酸二钙转变成几种相，例如α，α’和γ相引起的。

即，在典型的空气—冷却过程中，熔渣按α，α′和γ相的顺序经历相变，其中，α相具有约为3.07的密度，α′相具有约为3.31的密度，γ相具有约为2.97的密度。在从α′相相变到γ相时，熔渣的体积至少膨胀约10％，从而，当它冷却时，熔渣被粉化成微细的粉尘。

热熔渣根据一个湿法工艺进行回收再利用。如图11所示，热熔渣从铁工厂的电炉或精炼炉排出到一个罐内。在室外充分冷却之后，将熔渣运送到一个副产物处理场所。利用起着粉碎装置的作用的破碎机111将冷却的熔渣粉碎，将已粉碎的熔渣连续地进给到一个格筛112上。基准颗粒尺寸或小于该尺寸的被粉碎的熔渣通过格筛112，然后连续地进给到第一和第二颚式破碎机113和114，以便进行第二次破碎。超过基准颗粒尺寸的熔渣不能通过格筛112，并被再次进给到破碎机111，再次进行破碎。

在通过第一和第二颚式破碎机113、114进行第二次破碎之后，将熔渣进给到一个棒磨机115内，在该处熔渣与水混合形成湿熔渣。使湿熔渣降落筛网单元116上，该筛网将预定尺寸的骨架颗粒从湿熔渣中分离出来并返回到不锈钢工厂，并将过筛的湿熔渣进给到一个分选器117上。分选器117将熔渣从粗砂中分离出来，所述粗砂作为路基材料出售。

在用分选器117将粗砂被清除之后，利用浓缩器118将湿熔渣进行第一次浓缩，并用鼓式过滤器119脱水。将脱水的淤渣排放到一个废渣填埋处，包含10至20％水分的湿渣保留在鼓式过滤器119内并进给到一个旋转干燥器120中。

结果是，剩余的含有约10至20％的水分的湿渣通过在旋转干燥器120中进行加热和搅拌被干燥，然后，将干燥的微细的淤渣作为硅酸盐肥料和水泥的原料进行回收再利用。

传统的熔渣—回收再利用过程，将水进给到棒磨机中用于粉碎熔渣，以便制造湿淤渣，因此，对于在粉碎熔渣时减少散布的粉尘的量是有利的。但是，这种过程需要水处理系统，例如浓缩器118和鼓式过滤器119以便第二次处理废水。对在水处理之后由于干燥和搅拌湿渣的干燥器120，需要设置一个高温热源。其结果是，附加的水处理系统增大了整个回收再利用系统的尺寸，需要大量的维修成本和过多的操作人员，同时，鼓式过滤器119排出的废水会造成水的污染。

发明内容

本发明的意图是为了解决上述问题，因此本发明的一个目的是，提供一种回收再利用从不锈钢精炼炉中产生的熔渣的装置和方法，所述方法和装置利用随着熔渣的冷却被粉化的熔渣粉化机理和熔渣粉尘的物理性质，不用水处理和湿的淤渣的干燥工艺，以便在一个有限的空间内完成无损于环境而且成本低廉的熔渣的干燥处理。

根据本发明的一个方案，为了实现这一目的，提供一种回收再利用由不锈钢精炼炉中产生的熔渣的装置。该熔渣回收再利用装置包括：一个用于储存熔渣的熔渣罐；运送装置，用于将熔渣罐中被空气冷却的熔渣运送到车间中，并将熔渣从熔渣罐中分离；粉碎装置，用于向从熔渣罐分离出来的熔渣块施加外力；小碎块分离装置，允许粉碎的熔渣通过小碎块分离装置，将小碎块与粉碎的熔渣分离；一个中空圆柱体式旋转冷却器，该冷却器具有一对对向的端部并被一个驱动源向一个方向旋转，其中，所述旋转冷却器经由第一个端部接受被小碎块分离装置分类的熔渣，并且通过强制性地沿与熔渣进给方向相反的方向进给室外空气冷却并粉化熔渣，同时将冷却和粉化的熔渣从第二个端部排出；筛选装置，用于接受从旋转冷却器排出的熔渣，并将熔渣分选出小于0.25mm或更小尺寸；储料斗，用于储存被筛选装置分选的具有0.25mm尺寸或更小的熔渣。

为了实现本目的，根据本发明的另外一个方案，提供一种回收再利用从一个不锈钢精炼炉中产生的熔渣的方法。所述熔渣—回收再利用方法包括以下步骤：将空气冷却的熔渣储存在一个熔渣罐内；利用一个粉碎装置通过向熔渣块上施加外力，粉碎从熔渣罐中分离出来的熔渣块；使粉碎的熔渣通过一个小碎块分离装置，以便将包含在熔渣中的小碎块分离；将被小碎块分离装置分离出来的熔渣进给到一个中空圆柱式旋转冷却器并将熔渣粉化，所述旋转冷却器被一个驱动源向一个方向旋转，并强制性地将室外空气沿着与熔渣进给的方向相反的方向进给；将从旋转冷却器排出的熔渣进给到一个筛选装置中，以便将熔渣分选成大约0.25mm或更小的颗粒尺寸；将由筛选装置分选的颗粒大小为0.25mm或更小的熔渣储存在一个储料斗中。

附图说明

本发明的上述目的及其它目的，特点以及其它优点，从下面参照附图进行的描述中会变得更加清楚，其中：

图1是一个表示根据本发明的用于回收再利用从不锈钢精炼炉中生成的熔渣的系统整个结构的概念图；

图2a和2b是根据本发明的回收再利用熔渣的系统中用于运输和倾倒熔渣罐的车辆的透视图；

图3a和3b是根据本发明的回收再利用熔渣的系统中利用粉碎装置进行粉碎操作的图示；

图4是一个用于表示根据本发明的回收再利用熔渣的系统中的粉碎装置和小碎块分离装置的概念图；

图5是表示根据本发明的熔渣回收再利用系统中的小碎块分离装置的下部部分的放大图；

图6是一个用于表示根据本发明的熔渣回收再利用系统中的旋转冷却器的概念图；

图7a和7b是表示根据本发明的熔渣回收再利用系统中的旋转冷却器的剖面和和轮廓图；图8a至8c是在根据本发明的熔渣回收再利用系统中的旋转冷却器的第一和第二搅拌部分的剖面图；

图9是用于表示根据本发明的熔渣回收再利用系统中的第一应急装置的概念图；

图10是用于说明根据本发明的熔渣回收再利用系统的第二应急装置的概念图；

图11是用于说明从一个不锈钢精炼炉产生的熔渣的传统的湿法回收再利用工艺的流程图。

具体实施方式

下面的详细描述将参照附图介绍一个本发明的优选实施例。

图1是是一个表示根据本发明的用于回收再利用从不锈钢精炼炉中生成的熔渣的系统整个结构的概念图，图2a和2b是根据本发明的回收再利用熔渣的系统中用于运输和倾倒熔渣罐的车辆的透视图。

利用本发明的熔渣回收再利用系统1，将在钢的精炼过程中从不锈钢精炼炉中作为副产品排出的熔渣，加工成干的材料，使得能够将干的熔渣对环境无害并高效率地进行回收再利用。如图1所示，本发明的熔渣回收再利用系统1包括一个熔渣罐10，一个车辆20，一个粉碎装置30，一个小碎块分离装置40，一个筛选装置60和储料斗70。

熔渣罐10是一个储存容器，它具有一个大的上部内径和一个小的下部内径，用于在内部容纳从不锈钢精炼炉中排出的熔渣。

填充熔渣的罐10经由起着运输功能的车辆20被运送到一个冷却空间内，该车辆20用其臂21夹持从熔渣罐10上横向地突出的熔渣罐10的耳轴11。

从不锈钢精炼炉中排出并储存在熔渣罐10中的熔渣，具有大约1600℃的温度。在将其暴露在冷却空间内的标准温度的室外大气中一到两天之后，熔渣被冷却到600℃左右的温度。

利用车辆20，通过悬挂在臂21上，将填充有空气冷却的熔渣的熔渣罐10运送到车间M中，在该处，臂21被反转，将熔渣罐10倒置，将熔渣从熔渣罐10中倒出。

粉碎装置30向堆积在车间M的地板上的熔渣块施加外力，将熔渣块粉碎成具有约250mm或更小的直径的熔渣小块。

图3a和3b表示在根据本发明的熔渣回收再生系统中利用粉碎装置进行粉操作的图示。

如图3a所示，粉碎装置30包括一个破碎机30a，它具有一个致动臂31，一对安装在致动臂31的前端的颚32，和一个推料机35，其中，颚32被打开/关闭以便将夹紧力施加到从熔渣罐10中倒出的熔渣块，将其粉碎。

或者，如图3b所示，该粉碎装置30可以包括一个破碎机30b，它具有一个致动臂33，一个安装在致动臂33前端上的锤头34，以及一个推料机36，其中，锤头34反复地对从熔渣罐10中倒出的熔渣块进行线性冲击，以便将熔渣粉碎。

由于熔渣块是通过反复地将液体熔渣排放倒熔渣罐10中形成的，在该熔渣罐10中，液体熔渣凝固，形成许多分层的区域，其中，在车间M中，利用破碎机30a或30b的颚32或锤头34将熔渣块进行粉碎，夹紧力和/或冲击重复和/或连续地施加在熔渣块的分层的区域上，以便很容易地将熔渣块粉碎。

同样，将利用具有颚32的破碎机30a粉碎熔渣块时，粉碎装置30利用颚32和推料器35将熔渣块从地上抬起到约1.5m的高度，然后将熔渣块再次落下，以便在下落的冲击下将熔渣块粉碎成碎块。

图4表示根据本发明的熔渣回收再利用系统中采用的粉碎装置和小碎块分离装置，图5是根据本发明的熔渣回收再利用系统中采用的小碎块分离装置下部部分的放大图。

如图4所示，小碎块分离装置允许被粉碎装置30粉碎的熔渣碎块通过，以便将预定尺寸的熔渣颗粒从小碎块中分离出来。

小碎块分离装置40设置在车间M的地板的下面，并具有大小约为250mm的筛孔，以便允许直径为250mm或更小直径的熔渣颗粒通过，但阻止直径超过250mm的小碎块及熔渣颗粒通过。

车间M包括多个安装车间M的天花板的位于熔渣块粉碎位置正上方的上部集尘罩42a，用于收集粉碎熔渣块时产生的熔渣粉尘。一个下部集尘罩42b设置在靠近小碎块分离装置40的部位处，用于收集从小碎块中分离熔渣颗粒时产生的熔渣粉尘。

上部和下部集尘罩42a和42b依次地与一个旋风集尘器43连接，主要用于借助通过以下部分产生的强制的抽吸，收集在车间M内生成的熔渣粉尘，产生强制抽吸的所通过的部分包括：一个抽吸管43a，一个用于分离在旋风集尘器43中未被充分除去的熔渣粉尘的袋式过滤器44，一个用于对户外空气产生强的抽吸力以便强制地抽吸熔渣粉尘的吸风机45，以及一个用于将不含熔渣粉尘的清洁空气排出到外部用的烟囱46。

如图1所示，在旋风集尘器43和袋式过滤器44的下方安装多个链式传送机81和82，以便传送被旋风集尘器43和袋式过滤器44收集的熔渣粉尘，并从该处向下排放到筛选装置60处。链式传送机81和82与一个带式输送机88协同动作，用于将在一个中空圆形旋转冷却器50中被冷却并被粉化的熔渣传送到筛选装置60中。

从旋风集尘器43和袋式过滤器44的底部排出的熔渣粉尘可以直接进给到储料斗70，因为这些熔渣粉尘具有约.25mm或更小的颗粒尺寸，可以用作商业产品。

同时，一个用于允许运输熔渣罐10的车辆20进入车间M通过的门G，优选地设置在一个侧壁上，介于用于粉碎熔渣块的粉碎装置30和用于从熔渣颗粒中分离小碎块的小碎块分离装置40之间。

由于从外部经由门G引入车间M的户外空气通过粉碎装置30粉碎熔渣块的粉碎部位流向上部和下部集尘罩42a和42b，以便形成一个空气通道，车间M的带有粉尘的室内空气被有效地进行循环以确保操作者的能见度因此潜在地改善了粉碎熔渣块的可加工性，同防止温度上升。

在小碎块分离装置40和旋转冷却器50之间，设置有：一个料斗48a，用于储存从小碎块分离装置40中掉下的熔渣，一个进给器48b，用于水平的输送从料斗48a向下排出的熔渣，以及一个坡道输送机48c，用于将从进给器48b排出的熔渣沿着一个坡道输送道旋转冷却器50的入口侧。

料斗48a和进给器48b设置在一个凹坑P内，被压制在小碎块分离装置40下方的一个预定的深度。在凹坑P，优选地设置一个辅助集尘罩42c，用于收集在将熔渣向旋转冷却器50进给时产生的熔渣粉尘。所述辅助集尘罩42c将所收集的熔渣粉尘进给道旋风集尘器43。

图6表示在根据本发明的熔渣回收再利用系统中采用的旋转冷却器的结构，图7a和7b表示根据本发明的熔渣回收再利用系统中采用的旋转冷却器的截面和轮廓。

如图6所示，旋转冷却器50采取中空圆柱体的形式，被一个驱动源向一个方向旋转，其中，旋转冷却器50的一个端部接受被小碎块分离装置40分离出来的尺寸约为25mm或更小的熔渣，使户外空气强制性地吹向与熔渣进给方向相反的方向，以便冷却和粉化熔渣，被冷却和被粉化的熔渣通过旋转冷却器50的另外一端被排出。

该旋转冷却器50包括：一个具有预定长度的中空圆柱体51；，一个用于旋转驱动齿轮52b的马达52，所述驱动齿轮与围绕圆柱体51的一个纵向中间部分安装的环形驱动齿轮52a啮合；前导向辊和后导向辊53和54，用于支承和导向围绕圆柱体51安装的前部和后部支承环53a及54a；一个装料槽55，用于可旋转地支承圆柱体51的前端并允许熔渣通过一个跌落口55a下落；以及一个卸料槽56，用于可旋转地支承圆柱体51的后端、排出被冷却和粉化的熔渣并接收通过一个开口56a进入中空圆柱体51的空气。

如图7a所示，中空圆柱体51被划分为一个装料部分T1，一个第一搅拌部分T2，一个第二搅拌部分T3和一个排料部分T1：装料部分T1具有一个形成在入口侧的内周上的螺旋槽51a；第一搅拌部分T2具有设置在其内周的衬里51b，用于保护内周不受热熔渣的损害，以及在衬里51部的内周上以预定的间隔径向设置的多个突起51c，用于搅拌熔渣；第二搅拌部分T3具有一个固定地设置圆柱体51的中心的中心轴51d，以及多个径向设置的刮削器51e，其一端固定在中心轴51d上，另一端与圆柱体51的内周接触；排料部分T1将通过第一和第二搅拌部分T2和T3冷却并粉化的熔渣排放到外部。

装料部分T1，第一搅拌部分T2，第二搅拌部分T3和排料部分T4具有比例为1、6、12和6的长度，其中，第一和第二搅拌部分T2和T3优选地长于装料和排料部分T1。

参照图8A，设置在圆柱体51的第一搅拌部分T2内的每一个突起51c包括：一个具有沿圆柱体51的旋转方向锥形前端的叶片板501，一个用于加强叶片板501的加强肋502，以及一个固定板503，该固定板503起着用于将叶片板和加强肋501和502固定到圆柱体51的内周上的紧固构件的作用。

参照图8b和8c，在圆柱体51的第二搅拌部分T3中的刮削器51e沿着圆柱体51的纵向方向延伸，并且沿径向以相互不同的角度设置，使得相邻的刮削器51e不会相互重叠。

根据本发明的优选地实施例，在圆柱体51的中心轴51d上以大约45度的旋转角安装4个刮削器51e，但所述刮削器并不局限于上述例子，而是可以根据操作条件进行各种改型。

每个刮削器51e都包括：以相等的间隔安装在中心轴51d的外表面上的固定板504，一个后端部经由紧固构件用固定板504固定的叶片板505，它具有形成在叶片板505本体上的用于允许熔渣通过的多个狭缝505a，安装在叶片板505的后部的用于加强叶片板505的多个加强肋506，以及一个具有紧固构件固定到叶片板505的前端、并与圆柱体51的内周接触的刮板506。

叶片板505的前端和后端优选地形成圆形而不是形成直线形，从而，叶片板505能够足以承受在圆柱体51内冷却和粉化的熔渣的负载。

图9表示根据本发明的熔渣回收再利用系统的装料槽中采用的一个应急门单元的结构，图10是表示根据本发明的熔渣回收再利用系统的卸料槽中采用的一个应急门单元的结构。

参照图6和图9，在旋转冷却器50的装料槽55的入口侧，设置一个第一应急门单元140，用于调整从小碎块分离装置40排出的经由坡道输送机48c进给到装料槽中的熔渣的量，或者在发生紧急情况时，停止将熔渣进给到旋转冷却器50。第一应急门单元140包括：一个作为驱动源的马达141，一个被马达141往复运动的杆142，以及一个第一门143，该第一门在杆142往复运动的过程中绕一个铰链轴144旋转以便把排料路径转换到装料槽55的跌落口55a或一个应急导管145。

如图9所示，在应急导管145的下端之下，设置一个箱146，用于暂时储存在紧急情况下排出的熔渣。在装料槽55的下方，设置一个用于暂时储存在经由跌落口55a进给的过程中落下的熔渣的料斗147，以及一个带有将熔渣从料斗147向下引导到箱146中用的滑动门148a的应急导管148。

再次参照图1，在第一应急门140和装料槽55的正上方，安装有集尘罩42d和42e，它们从旋风集尘器43开始延伸用于收集在将熔渣向旋转冷却器50中装料时产生的熔渣粉尘。

如6和图10所示，在用于将冷却并粉化的熔渣从旋转冷却器50中排出用的卸料槽56的下方，设置一个第二应急门单元140a，用于调节从冷却器50排出的熔渣的量并且用于紧急的情况下停止向带式输送机83上排放熔渣。第二应急门单元140a包括：一个用于暂时储存从卸料槽56排出的熔渣的料斗56b，一个作为驱动源的马达141a，一个被马达141a往复运动的杆142a，和一个在杆142a往复运动的过程中，用于围绕一个铰链轴144a旋转的第二门143a，以便将一个排出路径转换到设置在带式输送机83的正上方的主导管83a上或者转换到一个应急导管145a上。在应急导管145a的下端的下方，设置一个箱146a，用于暂时储存将紧急情况下排放出来的熔渣。

在从旋转冷却器50排出来之后，在被进给到用于分选具有0.25mm或更小的尺寸的颗粒的筛选装置60之前，熔渣在带式输送机83上被水平地输送。再次参照图1，筛选装置60包括一个振动筛61，一个回转振动筛62，和处理箱63。振动筛61振动从旋转冷却器50导入的冷却的和粉化的熔渣，以便根据大约5mm的颗粒尺寸对熔渣进行分选，使得具有大约5mm或更小的尺寸的颗粒的熔渣被输送到一个连续的筛选过程或回转振动筛62，但颗粒尺寸超过5mm的熔渣被输送到处理箱63中。回转振动筛62从振动筛接受尺寸为5mm或更小的熔渣，并且向熔渣施加复合振动力，例如水平运动，圆运动，椭圆运动和往复运动，使得颗粒尺寸为0.25mm或更小的熔渣被输送到储存料斗70中，以便用作商品，而颗粒尺寸超过0.25mm的熔渣则被输送到处理箱63中。

在振动筛61和回转振动筛62之间设置一个垂直配置的输送机或戽斗升降机64，使得可以高效率地将在振动筛61中被分选的熔渣输送到回转振动筛62中。

进而，在筛选装置60和储存料斗70之间，设置一个中间料斗63，用于暂时储存被回转振动筛62在筛选装置60的最后分选步骤中分选出来的尺寸小于0.25mm或更小的熔渣。中间料斗65具有一个安装在底部上的第一滑动门66a和一个旋转阀66c，用于调节熔渣的排放。设置一个气动输送管68，使得可以将从中间料斗65中排出的熔渣利用由鼓风机67来的压缩空气运载到储存料斗70内。

中间料斗65还具有一个第二滑动门66b，用于在紧急情况下将熔渣从中间料斗65排出到处理箱63中。

储存料斗70包括多个具有预定大小的内部空间的储存容器，用于储存通过筛选装置60最后分选出来的尺寸约0.25mm或更小的熔渣。每个尺寸料斗70都包括一个袋式过滤器71，便于将熔渣输送到每个料斗70的内部空间中并收集在熔渣的运输过程中倾向于飞散的熔渣粉尘，在袋式过滤器的后方设置一个用于产生抽吸力的吸风机73，和一个安装在袋式过滤器71上的旋转阀，用于将捕获的熔渣粉尘进给到每个储存料斗70中。

每个储存料斗70具有一个安装于其底部的滑动门74和一个的旋转阀75，用于将熔渣排放到槽车76中，从而可以很容易地将尺寸约0.25mm或更小的熔渣输送给用户。

下面，将描述具有上述结构的本发明的操作。

在铁工厂的不锈钢精炼炉中产生熔渣，不断地储存在熔渣罐10中。当液体熔渣填充到熔渣罐10的最高的水平面上时，用车辆20将熔渣罐10运送到一个冷却空间。

在冷却空间，将熔渣罐10放置在标准温度一天或两天，使得熔渣被空冷到大约600℃的温度。然后，车辆20将填充有空气冷却的熔渣的熔渣罐运送到车间M中。车辆20的臂21被反转将熔渣罐10倒转使得熔渣从熔渣罐10中排放到车间M的地板上。

粉碎装置30以具有颚32的破碎机30a的形式，或者具有锤头34的破碎机30b的形式被操作，将外力施加在置于车间M的地板上的熔渣块的分层的区域上。然后，将熔渣块粉碎成尺寸为250mm或更小的碎块。

或者，可以用推料车35和破碎机30a的颚32将熔渣块从地面举起到约1.5m左右的高度，然后使其坠落到地板上，使得下落冲击首先将熔渣块粉碎成碎块。然后，施加外力第二次粉碎熔渣碎块。

然后，用破碎机30a、30b的推料车35，36将被粉碎装置30粉碎的熔渣推到设置在车间M的地板上的小碎块分离装置40内。小碎块分离装置40允许尺寸约为250mm或更小的熔渣向下运动到料斗48a内，但尺寸至少约为250mm的小碎块和熔渣碎块不能通过小碎块分离装置40。储存在料斗48a内的熔渣经由进给器48b和坡道输送机48c被进给到旋转冷却器50的装料槽55内。

在粉碎熔渣块的过程中在车间M内飞散的熔渣粉尘，经由安装在车间M的天花板上的上部集尘罩42a和安装在小碎块分离装置40附近的下部集尘罩42b，被进给到旋风集尘器43和袋式过滤器44中。熔渣粉尘被旋风集尘器43和袋式过滤器44过滤，然后借助于烟囱46将清洁的空气排出。

被旋风集尘器43和袋式过滤器44收集的熔渣粉尘，具有一个小的约为0.25mm或更小的颗粒尺寸，然后被进给到储存料斗70，用作商品，或进给到带式输送机83上，被进给到筛选装置60中。

一个集尘罩42f安装在带式输送机83的入口侧，以便吸入在熔渣粉尘下落时产生的粉尘，一个刮刀83b安装在带式输送机83的纵向中间部分上，用于除去残留在带构件表面上的熔渣粉尘。

依次地，将160至200℃的熔渣，经由设置在旋转冷却器50的入口侧的装料槽55上跌落口55a进给到圆柱体51内。圆柱体51被马达52或驱动源向一个方向旋转，并且将所述圆柱体51倾斜，使得装料侧高于卸料侧，使得被装到圆柱体51中的熔渣依次地通过具有螺旋槽51a的装料部分T1，具有突起51c的第一搅拌部分T2，安装有刮削器51e的第二搅拌部分T3，以及排料部分T4，直到熔渣经由卸料槽56排出。被排出的熔渣具有如表1所述的尺寸分布。

表1

熔渣颗粒尺寸	颗粒尺寸分布
			(％)	总计
	45μm或更小	20.54			20.54
45～75μm			27.21	47.75
	75～150μm	24.61			72.36
150～250μm			7.19	79.55
	250～300μm	1.61			81.16
300～500μm			1.91	83.07
	0.5～1.0mm	1.56			84.63
1.0～2.36mm			2.63	87.26
	2.36～5mm	2.97			90.23
5～12.7mm			4.49	94.92
	12.7～25.4mm	2.96			97.88
超过25.4mm			1.12	100

在安装用以强制性地吸入由装料槽产生的熔渣粉尘的集尘罩42e的吸力下，向圆柱体51的出口或排出侧施加一个约-3至-4mmAq的负压。然后，沿着与熔渣进给到排出侧的方向相反的方向，经由形成在卸料槽56上的开口56a将冷的户外空气强制性地通入装料侧，以便冷却和粉化热的熔渣。

然后，在旋转冷却器50的圆柱体51内，将热熔渣冷却并粉化，熔渣的温度降低到50至60℃，经由卸料槽56向下排放，然后装载到带式输送机83上，该输送机83将熔渣水平地输送到筛选装置60的振动筛61中。

进给到振动筛61中的熔渣，具有如表1所示的颗粒尺寸分布，其中，至少占总量90％的熔渣的尺寸约为5mm或更小，剩下的直径超过5mm的熔渣颗粒在熔渣总量的10％以下。因此，熔渣的大部分通过振动筛61，并进给到回转振动筛62中，少量的熔渣被输送到处理箱63中。由于进给到回转振动筛的至少79％的熔渣尺寸在0.25mm或更小，所以，其主要部分通过回转振动筛62并被储存在中间料斗65中。直径超过0.25mm的少量熔渣部分被输送到处理箱63中。

然后，熔渣经由气动输送管68被由鼓风机67产生的压缩空气从中间料斗65输送到储存料斗70中，其中，设置在储存料斗70上的袋式过滤器71收集在输送时飞散的粉尘。

然后，熔渣从储存料斗70中被装载到槽车76内，送给用户。当过量产生的熔渣满出储存料斗70时，通过一个应急导管将其排出，并在一个供应有水的搅拌机77中将熔渣与水混合。然后，将水和熔渣的混合物进给到一个传统的湿式加工系统100中。

如上所述，本发明的熔渣的回收再利用装置和方法，可以通过干式处理回收再利用熔渣，所述干式处理利用熔渣在冷却时会粉化的熔渣粉化机理以及熔渣的物理性质，以便缩短熔渣的处理时间，从而改进生产性能。由于本发明无需传统的水处理系统，以对为了进行湿式处理熔渣而导入的水进行处理，也不需要使用热源的干燥系统，所以，可以简化整体结构。其结果是，本发明的熔渣回收再利用系统可以安装在一个小的空间，以便对环境无害并经济地回收再利用熔渣。

尽管为了说明的目的参照特定的实施例公开量本发明的优选实施例，但熟悉本领域的人员将会理解，在不超出所附权利要求书所述的本发明的主旨和范围情况下，可以进行各种改型，补充，替换。

Claims (28)

1.一种用于回收再利用由不锈钢精炼炉中产生的熔渣的装置，包括：

用于储存熔渣的熔渣罐；

运送装置，用于将熔渣罐中被空气冷却的熔渣运送到车间中，并将熔渣从熔渣罐中分离；

粉碎装置，用于向从熔渣罐分离出来的熔渣块施加外力；

小碎块分离装置，允许粉碎的熔渣通过小碎块分离装置，以将小碎块与粉碎的熔渣分离；

中空圆柱体式旋转冷却器，该冷却器具有一对对向的端部并被驱动源驱动而向一个方向旋转，其中，所述旋转冷却器经由第一个端部接收被小碎块分离装置分选出来的熔渣，并且通过沿与熔渣进给方向相反的方向强制性地进给室外空气而冷却并粉化熔渣，并将冷却和粉化的熔渣从第二个端部排出；

筛选装置，用于接收从旋转冷却器排出的熔渣，并分选出0.25mm或更小尺寸的熔渣；以及

储料斗，用于储存筛选装置分选出的尺寸为0.25mm或更小的熔渣。

2.如权利要求1所述的用于回收再利用熔渣的装置，其特征在于，所述粉碎装置包括破碎机，该破碎机包括致动臂和安装在致动臂前端的一对颚，该颚进行开闭，以便将夹紧力施加在从熔渣罐分离出来的熔渣块上，从而将熔渣块粉碎。

3.如权利要求1所述的用于回收再利用熔渣的装置，其特征在于，所述粉碎装置包括破碎机，该破碎机包括致动臂和安装在致动臂前端的锤头，该锤头反复地将线性冲击施加在从熔渣罐分离出来的熔渣块上，从而将熔渣块粉碎。

4.如权利要求1所述的用于回收再利用熔渣的装置，其特征在于，所述小碎块分离装置设置在车间的地板上，其筛孔尺寸约为250mm，以便将大小为250mm或更大的小碎块分离。

5.如权利要求1所述的用于回收再利用熔渣的装置，其特征在于，所述车间包括个设置在粉碎装置和小碎块分离装置之间的侧壁，以及形成在所述侧壁上用于允许输送装置通过的门。

6.如权利要求1所述的用于回收再利用熔渣的装置，进一步包括：

安装在车间天花板上的上部集尘罩，其位置位于粉碎熔渣的地方的正上方；以及

设置车间内并在靠近小碎块分离装置附近的下部集尘罩。

7.如权利要求6所述的用于回收再利用熔渣的装置，进一步包括：

用于清洁车间产生的熔渣粉尘的旋风集尘器；

袋式过滤器，用于分离未被旋风集尘器清洁的熔渣粉尘；

用于产生抽吸力的吸风机；以及

用于将清洁空气抽出排放到外部的烟囱，

其中，所述旋风集尘器、袋式过滤器、吸风机和烟囱与上部和下部集尘罩连通。

8.如权利要求1所述的用于回收再利用熔渣的装置，进一步包括：

用于储存从小碎块分离装置落下的熔渣的料斗；

用于水平进给从该料斗向下排出的熔渣的进给器；以及

坡道输送机，用于把从进给器排出的熔渣沿着坡道输送到旋转冷却器的装料侧。

9.如权利要求1所述的用于回收再利用熔渣的装置，其特征在于，料斗和进给器设置在凹坑内，该凹坑从小碎块分离装置直接向下压制而成。

10.如权利要求1所述的用于回收再利用熔渣的装置，其特征在于，旋转冷却器包括：

中空圆柱体，该中空圆柱体具有围绕该圆柱体纵向中间部分安装的环形驱动齿轮以及围绕该圆柱体安装的前部和后部环形支承环；

用于驱动与所述驱动齿轮啮合的驱动齿轮的马达；

前部和后部导向辊，用于导向和支承前部和后部支承环；

装料槽，用于可旋转地支承该圆柱体的前端，并具有跌落入口，熔渣通过该跌落入口落入到该圆柱体内；

卸料槽，用于可旋转地支承该圆柱体的后端部，排出已被冷却和粉化的熔渣，并形成将空气导入圆柱体的开口。

11.如权利要求10所述的用于回收再利用熔渣的装置，其特征在于，所述圆柱体相对于水平基准线是倾斜的，使得其排料侧位于装料侧之下。

12.如权利要求10所述的用于回收再利用熔渣的装置，其特征在于，所述圆柱体包括：

具有螺旋槽的排料部分，该螺旋槽形成于靠近圆柱体的排料侧的内周上；

第一搅拌部分，它具有多个形成在装有衬里的内周上的突起，所述突起以预定的间隙径向配置，用于在圆柱体内搅拌熔渣；

第二搅拌部分，具有多个以预定间隔径向配置的刮削器，每个刮削器都具有固定到圆柱体中心轴上的一个端部，以及固定到圆柱体内周上的另一个端部；以及

料部分，用于将已经在第一和第二搅拌部分冷却并粉化的熔渣排出到外部。

13.如权利要求12所述的用于回收再利用熔渣的装置，其特征在于，排料部分、第一搅拌部分、第二搅拌部分和排料部分的长度比例为1，6，12和6。

14.如权利要求12所述的用于回收再利用熔渣的装置，其特征在于，刮削器沿径向以相互不同的角度设置，使得相邻的刮削器不会相互重叠。

15.如权利要求10所述的用于回收再利用熔渣的装置，进一步包括位于装料槽入口侧的第一应急门单元，用于在紧急情况时停止熔渣的进给，其中，第一应急门包括：

被马达往复运动的杆；以及

在杆往复运动时围绕铰链轴旋转的第二门，以便将排料路径转换到装料槽的跌落入口或转换到应急导管。

16.如权利要求10所述的用于回收再利用熔渣的装置，进一步包括位于卸料槽下方的第二应急门单元，用于在紧急情况时停止熔渣的进给，其中，第二应急门包括：

用于暂时储存从卸料槽排出的熔渣的料斗；

被马达往复运动的杆；以及

在杆往复运动时围绕铰链轴旋转的第二门，以便将排料路径转换到带式输送机的正上方或转换到应急导管。

17.如权利要求10所述的用于回收再利用熔渣的装置，其特征在于，筛选装置包括：

用于向由旋转冷却器进给的熔渣施加振动力的振动筛，以便以颗粒尺寸大约5mm为基础将熔渣进行分选；以及

回转振动筛，用于向由振动筛进行过分选的熔渣施加包括水平运动、圆周运动，椭圆运动和往复运动的复合振动力，以便以约0.25mm的颗粒尺寸为基础对熔渣进行分选。

18.如权利要求1所述的用于回收再利用熔渣的装置，进一步包括：

设置在筛选装置和储存料斗之间的中间料斗，用于暂时储存被筛选装置最后分选出来的颗粒尺寸约为0.25mm或更小的熔渣；以及

气动输送管，利用从鼓风机来的压缩空气将从中间料斗排出的熔渣输送到储存料斗中。

19.如权利要求1所述的用于回收再利用熔渣的装置，进一步包括：

安装在储存料斗上的袋式过滤器，用于收集在压力下运输熔渣的过程中飞散的熔渣粉尘，以便将所收集的熔渣粉尘进给到储存料斗中；以及

设置在袋式过滤器的后部的吸风机，用于产生抽吸力。

20.一种回收再利用由不锈钢精炼炉产生的熔渣的方法，该方法包括以下步骤：

将储存在熔渣罐内的熔渣空气冷却；

利用粉碎装置通过向熔渣块上施加外力，粉碎从熔渣罐中分离出来的熔渣块；

使粉碎的熔渣通过小碎块分离装置，以便分离包含在熔渣中的小碎块；

将被小碎块分离装置分离出来的熔渣进给到中空圆柱式旋转冷却器中，以便将熔渣冷却和粉化，所述旋转冷却器被驱动源向一个方向旋转，并沿着与熔渣进给方向相反的方向强制性地进给室外空气；

将从旋转冷却器排出的熔渣进给到筛选装置中，以便分选出大约0.25mm或更小的颗粒尺寸的熔渣；以及

将由筛选装置分选的颗粒大小为0.25mm或更小的熔渣储存在储料斗中。

21.如权利要求20所述的回收再利用熔渣的方法，其特征在于，粉碎步骤包括：将夹紧力集中地施加到熔渣块的分层区域，使得熔渣块被粉碎。

22.如权利要求20所述的回收再利用熔渣的方法，其特征在于，粉碎步骤包括：重复地将线性冲击施加到熔渣块的分层区域，使得熔渣块被粉碎。

23.如权利要求20所述的回收再利用熔渣的方法，进一步包括以下步骤：

抽吸或收集在粉碎步骤和小碎块分离步骤中飞散的熔渣粉尘的步骤，所述抽吸和收集熔渣粉尘的步骤利用旋风集尘器和袋式过滤器，通过设置在车间内的上部和下部集尘罩，并在吸风机的抽吸力的作用下进行；以及

通过烟囱将清洁空气排出到外部的步骤。

24.如权利要求23所述的回收再利用熔渣的方法，其特征在于，将被旋风集尘器和袋式过滤器收集的熔渣粉尘进给到筛选装置中，用于分选出具有颗粒尺寸约为0.25mm或更小的熔渣。

25.如权利要求23所述的回收再利用熔渣的方法，其特征在于，将由旋风集尘器和袋式过滤器收集的熔渣粉尘进给到储存料斗。

26.如权利要求20所述的回收再利用熔渣的方法，其特征在于，冷却和粉化步骤包括以下步骤：

将熔渣装到旋转冷却器的装料部分内，所述装料部分具有形成在装料部分内周上的螺旋槽；

在旋转冷却器的第一搅拌部分内进行第一次搅拌，所述第一搅拌部分具有多个突起，该突起安装在其上装有衬里的第一搅拌部分的内周上；

在旋转冷却器的具有多个刮削器的第二搅拌部分内对进行过第一次搅拌的熔渣进行第二次搅拌，其中，每一个刮削器具有与旋转冷却器的内周接触的前端以及固定到旋转冷却器的中心轴上的后端；以及

借助于户外空气将冷却和粉化的熔渣从排料部分排出，其中，所述户外空气是从旋转冷却器的排料侧吹向装料侧的。

27.如权利要求20所述的回收再利用熔渣的方法，其特征在于，所述分选步骤包括以下步骤：

在振动筛的振动力的作用下，从在旋转冷却器中冷却并被粉化的熔渣中分选出约5mm或更小的尺寸；

在回转振动筛的水平运动、圆周运动、椭圆运动和往复运动下，从振动筛分选的尺寸为5mm或更小的熔渣中分选出约0.25mm或更小尺寸的熔渣。

28.如权利要求20所述的回收再利用熔渣的方法，进一步包括以下步骤：

将由筛选装置分离出来的尺寸约为0.25mm或更小的熔渣暂时储存在中间料斗中；并且通过气动输送管利用从鼓风机来的压缩空气将熔渣进给到储存料斗中。

Images