CN208266070U - 一种利用热态转炉渣制备水泥混合料的装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开一种利用热态转炉渣制备水泥混合料的装置。装置包括反应炉、电极、传动供电装置、输送装置、辅料喷枪、还原剂喷枪和保温炉盖。反应炉上方设有保温炉盖，电极、辅料喷枪和还原剂喷枪分别通过设在炉盖上的相应入口进入反应炉内；反应炉倾斜式炉底倾角≥15°的，较深侧的炉壁上设有出铁口，较浅侧的炉壁上设有出渣口，出渣口和出铁口高度差＞400mm，且渣口在铁口对称的上方；辅料喷枪通过孔径15～30mm的喷嘴竖直向下喷吹；还原剂喷枪向炉心一侧设有喷嘴，向炉心方向喷吹，喷嘴孔径15～30mm。
Description
技术领域
本实用新型属于转炉炼钢过程固体废弃物资源再利用的技术领域，特别是涉及一种利用热态转炉渣为原料制备水泥混合料的装置。
背景技术
转炉渣是一种转炉炼钢的过程中产生的工业固体废物。每生产1 吨钢要副产0.1～0.13吨钢渣，其显热2000～2200kJ/kg。转炉渣中还含有10％～30％全铁(TFe)和大量有益元素钙、镁和硅等，因此，加大对转炉渣资源的回收利用，成为降低钢厂冶炼成本，实现废弃物零排放的主要手段。
转炉渣综合利用途径主要包括返回冶金流程，地基回填，道路铺筑，制备建筑装饰材料，制备钢渣水泥及农用等，目前尚无用于制备水泥混合料先例。水泥混合料是一种玻璃化率大于80％、胶凝活性高、二元碱度0.8～1.3、铁氧化物含量低于5％的CaO-SiO2-MgO-Al2O3渣系。
转炉渣与水泥混合料相比，其化学成分组成相差不大，只需要降低其铁氧化物含量，同时调整二元碱度，转炉渣便可用于制备水泥混合料。授权公告号CN 1023640C公布了高温液态含铁炉渣的处理方法。该发明中提出了一种利用高温液态含铁炉渣的回收铁等有用金属、而且回收工艺过程中产生的煤气、并调整炉渣成分、使最终炉渣符合制造水泥要求的装置。该装置由于采用喷吹氧气、煤粉的加热方式，加热效率较低，同时由于氧气的引入，不利于还原反应正向进行，终渣铁氧化物含量很难降低至5％以下。且钢渣二元碱度普遍高于 2.0，该装置中仅存在氧气、碳质还原剂和石灰粉、萤石喷枪，无法满足终渣碱度控制在0.8～1.3。
授权公告号CN 103757152 B公布了一种钢渣处理方法及其装置。该发明提供了一种钢渣处理装置，包括：回转窑；喷煤装置，设在回转窑尾部上端；粒化轮，设在位于回转窑尾部下端的出料溜槽下方。对钢渣进行处理后得到的系列硅酸盐可以替代硅酸盐水泥熟料用于生产水泥。但无法满足用于生产水泥混合料。
综上，目前还没有既可以满足转炉渣显热与铁资源回收，同时还能够生产出建筑用水泥混合料的装置。
发明内容
本实用新型目的是提供一种利用钢铁企业产生的废弃转炉渣为原料，废弃高炉除尘灰、矿山铁尾矿为辅料制备水泥混合料、同时利用热态转炉渣显热回收铁资源的装置。
具体的技术方案为：
一种利用热态转炉渣制备水泥混合料的装置，包括反应炉、电极、传动供电装置、物料输送装置、辅料喷枪、还原剂喷枪和保温炉盖；
反应炉上方设有保温炉盖，炉盖上有辅料喷枪入口，还原剂喷枪入口，电极入口；电极经由电极入口伸入反应炉内，由传动供电装置控制高度并提供电能加热反应炉内的炉料；辅料喷枪和还原剂喷枪分别通过辅料喷枪入口、还原剂喷枪入口由输送装置送入反应炉内进行喷吹；电极可以为石墨电极。
反应炉炉底为倾斜式炉底，倾角不低于15°，炉身底部较深侧的炉壁上设有出铁口，炉身底部较浅侧的炉壁上设有出渣口，出渣口和出铁口高度相差超过400mm；
辅料喷枪的下端设有喷嘴，竖直向下喷吹，喷嘴孔径15～30mm；还原剂喷枪下端向炉心一侧设有喷嘴，向炉心方向喷吹，喷嘴孔径 15～30mm；
缓冲台位于反应炉内炉身底部较浅侧的炉壁上，缓冲台上表面与水平面有4～15°向下倾角，所述缓冲台从炉壁向炉内伸出长度不低于200mm，宽度不低于200mm；
缓冲台为碳质耐碱性渣侵蚀材料，耐火度不低于1400℃；反应炉耐火材料为碳砖等耐酸性、碱性渣侵蚀材料，耐火度不低于2000℃；
有益效果：
本实用新型介绍了一种利用热态转炉渣制备水泥混合料的装置，使以高炉除尘灰作为还原剂，铁尾矿为辅料，改质热态转炉渣简单易行。该装置设有缓冲台，减缓倾倒热态转炉渣对炉衬的冲刷，炉底为倾斜式砌筑，增加还原剂喷吹管处有效深度同时，更有利于粉状颗粒上浮分散，增加反应动力学条件。该装置处理的转炉渣为热态转炉渣，可充分利用其显热参与反应及加热物料。
附图说明
图1为利用热态转炉渣制备水泥混合料的装置；其中，1为电极， 2为传动供电装置，4为缓冲台，5为反应炉，5-1为倾斜式炉底，5-2 为出铁口，5-3为出渣口，5-4为炉壁，6为辅料喷枪，7为还原剂喷枪，8为物料输送装置，9为炉盖；
图2为炉盖，其中，9-1辅料喷枪入口；9-2还原剂喷枪入口； 9-3为电极入口。
具体实施方式
一种利用热态转炉渣制备水泥混合料的装置。包括：电极1，传动供电装置2，缓冲台4，反应炉5，倾斜式炉底5-1，出铁口5-2，出渣口5-3，炉壁5-4，辅料喷枪6，还原剂喷枪7，物料输送装置8；炉盖9；9-1辅料喷枪入口；9-2还原剂喷枪入口；9-3为电极入口。
实施例1：反应物在反应炉5内通过电极1加热升温。耐火度2000 ℃石墨质缓冲台4与水平存在10°倾角，垂直投影为300×300mm。
反应炉5设碳砖内衬，耐热温度2200℃，炉底倾角15°；出铁口5-2位于熔池较深侧，直径为40mm；出渣口5-3和出铁口5-2的高度相差500mm。
辅料喷枪6、还原剂喷枪7分别位于熔池较浅、较深处；孔径均为25mm。
反应炉5内预先由渣罐倒入热态渣，其它原料通过气力式物料输送装置8以高压气输送形式喷入反应炉内，反应过程中通过炉盖9进行保温。
待所有原料完全熔化后，再继续加热30分钟，反应炉5内的物料分层，最后由出铁口5-2出铁得到高碳铁，由出渣口5-3出渣得到水泥混合料产品。
实施例2：反应物在反应炉5内通过电极1加热升温。耐火度2000 ℃石墨质缓冲台4与水平存在5°倾角，垂直投影为250×250mm。
反应炉5设碳砖内衬，耐热温度2200℃，炉底倾角15°；出铁口5-2位于熔池较深侧，直径为40mm；出渣口5-3和出铁口5-2的高度相差500mm。
辅料喷枪6、还原剂喷枪7分别位于熔池较浅、较深处；孔径均为20mm。
反应炉5内预先由渣罐倒入热态渣，其它原料通过气力式物料输送装置8以高压气输送形式喷入反应炉内，反应过程中通过炉盖9进行保温。
待所有原料完全熔化后，再继续加热30分钟，反应炉5内的物料分层，由出铁口5-2出铁得到高碳铁，由出渣口5-3出渣得到水泥混合料产品。
以上实施例均完成利用热态转炉渣制备水泥混合料工艺要求。充分利用转炉渣显热回收铁资源。
Claims (7)
1.一种利用热态转炉渣制备水泥混合料的装置，其特征在于，装置包括反应炉(5)、电极(1)、传动供电装置(2)、物料输送装置(8)、辅料喷枪(6)、还原剂喷枪(7)和保温炉盖(9)；
所述反应炉(5)上方设有保温炉盖(9)，炉盖(9)上设有辅料喷枪入口(9-1)，还原剂喷枪入口(9-2)，电极入口(9-3)；电极(1)经由电极入口(9-3)伸入反应炉(5)内，由传动供电装置(2)控制高度并提供电能加热反应炉(5)内的炉料；辅料喷枪(6)和还原剂喷枪(7)分别通过辅料喷枪入口(9-1)、还原剂喷枪入口(9-2)由物料输送装置(8)送入反应炉(5)内进行喷吹；
所述反应炉(5)炉底为倾斜式炉底(5-1)，倾角不低于15°，炉身底部较深侧的炉壁上设有出铁口(5-2)，炉身底部较浅侧的炉壁上设有出渣口(5-3)，所述出渣口(5-3)和出铁口(5-2)高度相差超过400mm；
所述辅料喷枪(6)的下端设有喷嘴，竖直向下喷吹，喷嘴孔径15～30mm；所述还原剂喷枪(7)下端向炉心一侧设有喷嘴，向炉心方向喷吹，喷嘴孔径15～30mm。
2.如权利要求1所述的一种利用热态转炉渣制备水泥混合料的装置，其特征在于，所述电极为石墨电极。
3.如权利要求1或2所述的一种利用热态转炉渣制备水泥混合料的装置，其特征在于，反应炉(5)内炉身底部较浅侧的炉壁上设有缓冲台(4)，所述缓冲台(4)上表面与水平面有4～15°向下倾角，所述缓冲台(4)从炉壁向炉内伸出长度不低于200mm，宽度不低于200mm。
4.如权利要求1或2所述的一种利用热态转炉渣制备水泥混合料的装置，其特征在于，所述反应炉(5)耐火材料为耐酸性、碱性渣侵蚀材料，耐火度不低于2000℃。
5.如权利要求3所述的一种利用热态转炉渣制备水泥混合料的装置，其特征在于，所述缓冲台(4)为耐碱性渣侵蚀材料，耐火度不低于1400℃。
6.如权利要求4所述的一种利用热态转炉渣制备水泥混合料的装置，其特征在于，反应炉(5)耐火材料为碳砖。
7.如权利要求5所述的一种利用热态转炉渣制备水泥混合料的装置，其特征在于，所述缓冲台(4)采用碳质耐火材料。
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Cited By (2)
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| CN108558244A (zh) * | 2018-05-15 | 2018-09-21 | 鞍钢股份有限公司 | 一种利用热态转炉渣制备水泥混合料的装置及制备方法 |
| CN114959156A (zh) * | 2021-02-22 | 2022-08-30 | 宝山钢铁股份有限公司 | 一种铁水脱硫渣热态调质改性的方法 |
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