CN207143283U - 氩氧精炼炉渣处理系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种氩氧精炼炉渣处理系统，包括氩氧精炼炉渣罐、渣罐转运单元及氩氧精炼炉渣冷却装置，渣罐转运单元具有氩氧精炼工位行程端和氩氧精炼炉渣冷却工位行程端，氩氧精炼炉渣冷却装置包括除尘罩和用于向氩氧精炼炉渣罐内喷淋冷却水的至少一个冷却水喷嘴，各冷却水喷嘴均连接有冷却水供应单元，各冷却水喷嘴在水平面上的投影均位于除尘罩在该水平面上的投影范围内，除尘罩连接有抽尘机构。通过设置除尘罩以及抽尘机构，使得本系统集喷淋冷却与除尘功能于一体，在进行带罐打水冷却的同时，可实现对含尘蒸汽和有毒气体的同步收集，从而保证厂房内环境清洁安全，提高生产的环保性。

Description

氩氧精炼炉渣处理系统

技术领域

本实用新型属于冶金渣处理技术领域，具体涉及一种氩氧精炼炉渣处理系统。

背景技术

氩氧精炼炉是不锈钢冶炼的主要设备，其核心操作在于脱碳保铬。氩氧精炼炉在氧化阶段存在碳铬元素的竞争氧化，为了在相对较低的冶炼条件下减少铬的氧化，通过向熔池内吹入氧气和惰性气体的混合气体来降低CO分压，促使脱碳反应的顺利进行。为了降低钢种C、S等有害元素含量，提高不锈钢的纯净度，需要在吹炼过程中加入碱性渣料石灰，减低渣中SiO₂的活度，提高Cr的回收率。大约每冶炼1t不锈钢会产生270kg渣。氩氧精炼炉渣中CaO、SiO₂主要以硅酸二钙(2CaO·SiO₂)的形式存在，在钢渣从熔融态冷却过程中，随着温度降低，2CaO·SiO₂不断发生相变，在850℃时转变为γ-C₂S，钢渣不断粉化产生大量粉末，在后续运输、堆存及处置过程中产生大量扬尘。

目前，对于氩氧精炼炉渣的处理方式主要采用带罐打水冷却的方式。氩氧精炼炉渣带罐打水冷却是向装满热态渣的渣罐内喷水，待氩氧精炼炉渣的温度降至150℃以下时再倾倒在渣场里。淋水后的氩氧精炼炉渣含有一定的水分，对后续装车倒运过程中抑制扬尘起到一定作用，但是打水过程中产生的蒸汽在厂房内四散弥漫，既影响车间内行车工的操作视线，也会加快钢结构厂房的腐蚀，对工人的身体健康和人身安全造成很大的危害。这种敞开式处理工艺不能满足现代化清洁生产的要求。

实用新型内容

本实用新型实施例涉及一种氩氧精炼炉渣处理系统，至少可解决现有技术的部分缺陷。

本实用新型实施例涉及一种氩氧精炼炉渣处理系统，包括氩氧精炼炉渣罐、渣罐转运单元及氩氧精炼炉渣冷却装置，所述渣罐转运单元具有氩氧精炼工位行程端和氩氧精炼炉渣冷却工位行程端，所述氩氧精炼炉渣冷却装置包括除尘罩和用于向所述氩氧精炼炉渣罐内喷淋冷却水的至少一个冷却水喷嘴，各所述冷却水喷嘴均连接有冷却水供应单元，各所述冷却水喷嘴在水平面上的投影均位于所述除尘罩在该水平面上的投影范围内，所述除尘罩连接有抽尘机构。

作为实施例之一，各所述冷却水喷嘴均与所述除尘罩固连，所述氩氧精炼炉渣冷却装置还包括用于驱动所述除尘罩运动至氩氧精炼炉渣冷却工位正上方或偏离氩氧精炼炉渣冷却工位的驱动机构。

作为实施例之一，所述驱动机构包括摆臂及用于驱动所述摆臂绕一摆动轴转动的驱动单元，所述摆臂与所述除尘罩固连，所述摆动轴的轴向为水平向且与所述摆臂垂直。

作为实施例之一，该氩氧精炼炉渣处理系统还包括支架，所述支架安装于所述氩氧精炼炉渣冷却工位旁，所述摆臂及所述摆动轴均安装于所述支架上且构成一杠杆结构，所述除尘罩固连于所述摆臂的靠近氩氧精炼炉渣冷却工位的一端，所述驱动单元与所述摆臂的另一端连接。

作为实施例之一，所述驱动单元包括滑轮组和卷扬构件，所述卷扬构件安装于所述氩氧精炼炉渣冷却工位旁且通过卷扬绳与所述滑轮组连接，所述滑轮组中，有一动滑轮安装于所述摆臂的对应端部上。

作为实施例之一，所述抽尘机构包括活动风管和固定风管，所述活动风管一端与所述除尘罩连接，另一端与所述固定风管连接，所述固定风管连接有除尘单元。

作为实施例之一，所述活动风管与所述固定风管连接处设有第一控制阀。

作为实施例之一，所述冷却水供应单元包括供水管，各所述冷却水喷嘴均与所述供水管连通，所述供水管上设有第二控制阀。

作为实施例之一，各所述冷却水喷嘴均为雾化喷嘴。

作为实施例之一，所述除尘罩内壁上设有耐高温防腐层。

本实用新型实施例至少具有如下有益效果：通过设置除尘罩以及抽尘机构，使得本系统集喷淋冷却与除尘功能于一体，在进行带罐打水冷却的同时，可实现对含尘蒸汽和有毒气体的同步收集，从而保证厂房内环境清洁安全，提高生产的环保性。本系统结构简单，布置合理，操作简便，适用于新建氩氧精炼炉工程或现有氩氧精炼炉工程的改造。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型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作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为本实用新型实施例提供的氩氧精炼炉渣处理系统的结构示意图；

图2为图1的俯视图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1和图2，本实用新型实施例提供一种氩氧精炼炉渣处理系统，包括氩氧精炼炉渣罐1、渣罐转运单元(未图示)及氩氧精炼炉渣冷却装置，所述渣罐转运单元具有氩氧精炼工位行程端和氩氧精炼炉渣冷却工位行程端，所述氩氧精炼炉渣冷却装置包括除尘罩2和用于向所述氩氧精炼炉渣罐1内喷淋冷却水的至少一个冷却水喷嘴3，各所述冷却水喷嘴3均连接有冷却水供应单元，各所述冷却水喷嘴3在水平面上的投影均位于所述除尘罩2在该水平面上的投影范围内，所述除尘罩2连接有抽尘机构。上述渣罐转运单元用于转运氩氧精炼炉渣罐1，使氩氧精炼炉渣罐1可以从氩氧精炼工位移动至氩氧精炼炉渣冷却工位进行冷却处理，氩氧精炼炉渣罐1在氩氧精炼工位承接高温的氩氧精炼炉渣，在氩氧精炼炉渣冷却工位，由上述各冷却水喷嘴3进行带罐打水冷却。上述渣罐转运单元可以是渣罐自抱车，对应铺设从氩氧精炼工位移动至氩氧精炼炉渣冷却工位的自抱车运行轨道即可；也可以采用厂房内的天车，由天车将氩氧精炼炉渣罐1从氩氧精炼工位吊运至氩氧精炼炉渣冷却工位，对应地，可在氩氧精炼炉渣冷却工位设置一氩氧精炼炉渣罐定位构件9，以保证冷却操作时氩氧精炼炉渣罐1位于除尘罩2正下方；本领域技术人员可以根据现场实际情况(如氩氧精炼炉渣冷却工位与氩氧精炼工位之间的相对距离等)进行选择。本实施例中，通过设置除尘罩2以及抽尘机构，使得本系统集喷淋冷却与除尘功能于一体，在进行带罐打水冷却的同时，可实现对含尘蒸汽和有毒气体的同步收集，从而保证厂房内环境清洁安全，提高生产的环保性。本系统结构简单，布置合理，操作简便，适用于新建氩氧精炼炉工程或现有氩氧精炼炉工程的改造。

各冷却水喷嘴3在水平面上的投影均位于除尘罩2在该水平面上的投影范围内，即保证除尘罩2的抽尘范围可覆盖各冷却水喷嘴3的喷淋范围，以保证对含尘蒸汽和有毒气体的收集效果。优选地，各冷却水喷嘴3均位于该除尘罩2内，优选为与除尘罩2固连。而上述冷却水供应单元包括供水管4，各冷却水喷嘴3均与该供水管4连通，可设置一配水管，该配水管与供水管4连接，各冷却水喷嘴3均安装于该配水管上；对于设置多个冷却水喷嘴3的结构，各冷却水喷嘴3优选为呈环形布置，当然也可以呈阵列布置，以达到所需的氩氧精炼炉渣带罐打水冷却效果即可。进一步地，各冷却水喷嘴3均优选为采用雾化喷嘴，提供雾化水对热态氩氧精炼炉渣进行冷却；各冷却水喷嘴3的雾化水喷射夹角优选为在90～120°范围内。另外，在上述供水管4上可设置第二控制阀10，以控制各冷却水喷嘴3的工作，该第二控制阀10优选为采用电控阀门，且与中央控制系统电性连接，该中央控制系统可以是氩氧精炼车间的中控系统。

接续上述氩氧精炼炉渣处理系统的结构，基于上述渣罐转运单元的设置方式，若采用自抱车进行氩氧精炼炉渣罐1的转运，上述除尘罩2可固定位置布置，当然也可以活动设置；若采用天车转运，则需设置上述除尘罩2为可活动结构，也即：所述氩氧精炼炉渣冷却装置还包括用于驱动所述除尘罩2运动至氩氧精炼炉渣冷却工位正上方或偏离氩氧精炼炉渣冷却工位的驱动机构。进一步地，该除尘罩2可以是在水平面内摆动，也可以是在竖直平面内摆动，可依据现场实际情况进行设计，这是本领域技术人员易于确定的。本实施例中，如图1，所述驱动机构包括摆臂5及用于驱动所述摆臂5绕一摆动轴6转动的驱动单元8，所述摆臂5与所述除尘罩2固连，所述摆动轴6的轴向为水平向且与所述摆臂5垂直，由驱动单元8驱动摆臂5绕摆动轴6转动，进而带动除尘罩2在竖直平面内摆动。上述摆动驱动方式可以有多种，这是本领域技术人员根据现有技术易于实现的；以下例举一具体实施例对其进行说明：如图1，该氩氧精炼炉渣处理系统还包括支架7，所述支架7安装于所述氩氧精炼炉渣冷却工位旁，所述摆臂5及所述摆动轴6均安装于所述支架7上且构成一杠杆结构，所述除尘罩2固连于所述摆臂5的靠近氩氧精炼炉渣冷却工位的一端，所述驱动单元8与所述摆臂5的另一端连接；也即上述摆动轴6连接于摆臂5的中部位置，构成杠杆结构的支点；该摆臂5可以是呈回旋镖形的结构，其与驱动单元8连接的一端位于其另一端的上方，可更加省力，降低驱动单元8的输出能耗。当然，上述摆动轴6也可以是连接于摆臂5的远离除尘罩2的一端，而驱动单元8与摆臂5的连接点则优选为靠近除尘罩2，通过驱动单元8提拉或放下该摆臂5即可实现除尘罩2的摆动升降。

接续上述驱动机构的结构，基于上述杠杆结构式的驱动方式，上述驱动单元8有多种选择，如采用气缸或电动推杆等于该摆臂5铰接等，本实施例中，如图1，所述驱动单元8包括滑轮组和卷扬构件83，所述卷扬构件83安装于所述氩氧精炼炉渣冷却工位旁且通过卷扬绳与所述滑轮组连接，所述滑轮组中，有一动滑轮安装于所述摆臂5的对应端部上；具体的一个实施例如下：该滑轮组可采用一个动滑轮81与一个定滑轮82的组合，其中动滑轮81固定安装于摆臂5上，定滑轮82则安装于车间地面上，卷扬构件83通过卷扬绳与该定滑轮82及动滑轮81连接。上述卷扬构件83的选择及布置以及卷扬绳与滑轮组的连接等都是本领域技术人员根据现有技术易于实现的，此处不再一一赘述。

进一步优化上述氩氧精炼炉渣处理系统的结构，上述抽尘机构包括抽尘管11和除尘单元(未图示)，抽尘管11分别与除尘罩2和除尘单元连接，在该抽尘管11上可设置第一控制阀12，以控制抽尘工作与否，当然，也可以通过除尘单元工作与否来控制是否进行抽尘工作。对于上述除尘罩2可活动的结构，上述抽尘管11应有一段是可活动的，即抽尘机构包括活动风管111和固定风管112，活动风管111一端与除尘罩2连接，另一端与固定风管112连接(可以为法兰连接)，而固定风管112与除尘单元连接。上述活动风管111一般可采用可伸缩风管或可弯折风管，这是本领域技术人员易于设计的，具体结构不再赘述；上述的第一控制阀12优选为设置在固定风管112上。该第一控制阀12优选为采用电控阀门，且与中央控制系统电性连接，该中央控制系统可以是氩氧精炼车间的中控系统。

进一步优化上述氩氧精炼炉渣处理系统的结构，所述除尘罩2内壁上设有耐高温防腐层，防止高温蒸汽对除尘罩2钢板产生腐蚀。该耐高温防腐层可采用耐高温防腐漆等常用的耐高温防腐材料，可由市面购得。上述除尘单元可采用常规的除尘器等，除尘后的气体可由排放烟囱外排，在排放烟囱顶部可设置点火器对除尘气体进行燃烧。上述除尘罩2可采用钢结构和钢板制作形成；上述供水管4可固定安设在该除尘罩2的顶端。

进一步地，上述除尘罩2优选为采用圆环形罩体，且直径不小于氩氧精炼炉渣罐1的顶端直径，在该除尘罩2下沿设有多个雾化喷嘴且各雾化喷嘴沿其周向环形布置，各雾化喷嘴可与上述的供水管连通，除尘罩2下沿的雾化喷嘴的数量应保证能够形成一环形的雾化水帘幕，以便于能够包围氩氧精炼炉渣罐1的上沿，从而防止含尘蒸汽和有毒气体逃逸，而且可在帘幕内形成一定的负压，可降低抽尘单元的强制抽风负担，进而降低功率能耗。

另外，考虑到在打水冷却过程中，渣中的2CaO·SiO₂相变发生体积膨胀而导致粉化的问题，进一步在氩氧精炼炉渣冷却工位或氩氧精炼工位布置硼砂加料机构，通过向热态渣液中加入硼砂，可有效抑制氩氧精炼炉渣冷却过程中发生体积膨胀的现象；若布置在氩氧精炼工位，以在扒渣过程中加入硼砂为宜，能够使得渣液与硼砂混合均匀，则该硼砂加料机构可以布置在氩氧精炼炉渣罐承接炉渣位置处的侧方，通过喷嘴喷入渣罐内；若布置在氩氧精炼炉渣冷却工位，可布置在上述除尘罩2侧方，也可布置在该氩氧精炼炉渣冷却工位正上方(如可通过升降机构驱动砂斗加料)，进一步可配置一可升降的搅拌桨，在加入硼砂的同时搅拌渣液，在加入硼砂后，搅拌桨及砂斗可上升至不影响除尘罩2的工作，然后通过驱动机构将除尘罩2向下翻转至氩氧精炼炉渣罐1正上方，开始带罐打水冷却工作。

对于上述的除尘罩2可摆动的氩氧精炼炉渣处理系统，其工作过程大致如下：

通过驱动机构将除尘罩2向上翻起一定角度，吊车将装有热渣的氩氧精炼炉渣罐1吊至指定位置处。通过驱动机构将除尘罩2向下翻转至氩氧精炼炉渣罐1正上方，上述第一控制阀12开启，对相应工位进行强制抽风。开启上述第二控制阀10，对氩氧精炼炉渣罐1里面的热态渣进行喷水冷却。待氩氧精炼炉渣温度降至150℃以下时，氩氧精炼炉渣罐1上方的蒸汽消失后，依次关闭第二控制阀10和第一控制阀12。通过驱动机构将将除尘罩2再次向上翻起，吊车将处理好的氩氧精炼炉渣罐1吊走进行下一步处理。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种氩氧精炼炉渣处理系统，包括氩氧精炼炉渣罐、渣罐转运单元及氩氧精炼炉渣冷却装置，所述渣罐转运单元具有氩氧精炼工位行程端和氩氧精炼炉渣冷却工位行程端，其特征在于：所述氩氧精炼炉渣冷却装置包括除尘罩和用于向所述氩氧精炼炉渣罐内喷淋冷却水的至少一个冷却水喷嘴，各所述冷却水喷嘴均连接有冷却水供应单元，各所述冷却水喷嘴在水平面上的投影均位于所述除尘罩在该水平面上的投影范围内，所述除尘罩连接有抽尘机构。

2.如权利要求1所述的氩氧精炼炉渣处理系统，其特征在于：各所述冷却水喷嘴均与所述除尘罩固连，所述氩氧精炼炉渣冷却装置还包括用于驱动所述除尘罩运动至氩氧精炼炉渣冷却工位正上方或偏离氩氧精炼炉渣冷却工位的驱动机构。

3.如权利要求2所述的氩氧精炼炉渣处理系统，其特征在于：所述驱动机构包括摆臂及用于驱动所述摆臂绕一摆动轴转动的驱动单元，所述摆臂与所述除尘罩固连，所述摆动轴的轴向为水平向且与所述摆臂垂直。

4.如权利要求3所述的氩氧精炼炉渣处理系统，其特征在于：还包括支架，所述支架安装于所述氩氧精炼炉渣冷却工位旁，所述摆臂及所述摆动轴均安装于所述支架上且构成一杠杆结构，所述除尘罩固连于所述摆臂的靠近氩氧精炼炉渣冷却工位的一端，所述驱动单元与所述摆臂的另一端连接。

5.如权利要求4所述的氩氧精炼炉渣处理系统，其特征在于：所述驱动单元包括滑轮组和卷扬构件，所述卷扬构件安装于所述氩氧精炼炉渣冷却工位旁且通过卷扬绳与所述滑轮组连接，所述滑轮组中，有一动滑轮安装于所述摆臂的对应端部上。

6.如权利要求1所述的氩氧精炼炉渣处理系统，其特征在于：所述抽尘机构包括活动风管和固定风管，所述活动风管一端与所述除尘罩连接，另一端与所述固定风管连接，所述固定风管连接有除尘单元。

7.如权利要求6所述的氩氧精炼炉渣处理系统，其特征在于：所述固定风管上设有第一控制阀。

8.如权利要求1所述的氩氧精炼炉渣处理系统，其特征在于：所述冷却水供应单元包括供水管，各所述冷却水喷嘴均与所述供水管连通，所述供水管上设有第二控制阀。

9.如权利要求1所述的氩氧精炼炉渣处理系统，其特征在于：各所述冷却水喷嘴均为雾化喷嘴。

10.如权利要求1所述的氩氧精炼炉渣处理系统，其特征在于：所述除尘罩内壁上设有耐高温防腐层。