CN212560326U - 一种高温软熔态钢渣精确控制高效洁净化破碎处理装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种高温软熔态钢渣精确控制高效洁净化破碎处理装置，所述装置包括：移动罐式喂渣机(1)、大块渣分离装置(2)、双向旋转式耐高温破碎机(3)、全封闭式密闭罩(4)、自动打水装置(5)、耐高温耐磨硬质破碎床(7)、钢渣精准测温系统、烟尘洁净化处理系统和智能监控操作系统(17)；实现了高温软熔态钢渣精确控制高效破碎和洁净化处理，破碎后钢渣粒度小于300mm超过90％，出口烟气含尘浓度为6‑12mg/Nm³，具有钢渣粉化率高，处理效率高，自动化程度高，清洁化程度高等优点，既满足环境保护政策的要求，还能大幅提高钢渣处理经济效益，具有较好地市场前景和技术优势。

Description

一种高温软熔态钢渣精确控制高效洁净化破碎处理装置

技术领域

本实用新型涉及一种高温软熔态钢渣精确控制高效洁净化破碎处理装置，特别是一种对钢铁企业生产过程产生的高温软熔态钢渣进行精确控制高效洁净化破碎处理的装置。

背景技术

作为全球钢铁生产大国，我国2019年粗钢产量接近10亿吨，每吨钢产出的同时，大约150公斤左右的钢渣以副产品的形式产出。然而，我国国内钢渣的综合资源利用率仍处于较低水平，不仅占用大量工业用地，还会对大气、土壤、水资源等造成极大压力。为了解决这种现状，我国的环保法规对工业“三废”的排放和治理越来越严，2018年实行的《环境保护税法》规定对冶炼渣开征25元/ 吨的环保税。钢铁企业将不能随便外排废渣，这将促使钢铁企业认真考虑钢渣的稳定化处理和资源化利用工作。

目前，钢渣的预处理工艺有热闷法、热泼法、滚筒法、风淬法等工艺，但传统的热泼法污染十分严重，滚筒法、风淬法仅适用于流动性好的液态渣，且热泼、滚筒、风淬法等方法均无法实现钢渣稳定化处理，不能有效消解f-CaO，钢渣利用率低。热闷法成功解决了钢渣中f-CaO问题，但存在装备自动化程度低，热闷周期长生产效率低，热闷压力低、人工操作处理效果不稳定等问题。有压热闷技术是国内钢渣预处理领域的一种新技术，该技术基于传统热闷法，不仅更好的提高了钢渣安定性处理能力，还改变了落后人工操作挖掘机作业方式，实现了处理工艺的装备化。近几年，受到了国内外各大钢铁企业的青睐，在国内掀起了一波钢渣改造工程的热潮。

有压热闷技术在应用过程中存在一些问题。现有钢渣辊压破碎区的打水量、打水方式以及出渣方式等操作复杂，完全依靠钢渣处理车间操作员工经验判断，没有统一标准，以致各应用企业的钢渣经破碎处理后指标波动较大；钢渣破碎处理过程中存在大块渣问题，现有技术无法实现破碎，需人工进行大块渣处理，影响钢渣处理效率；辊压破碎过程是在一个半封闭的破碎空间，无法实现钢渣处理过程中烟尘应收尽收的效果。

实用新型内容

为了解决上述技术问题，本实用新型基于高温软熔态钢渣易破碎原理，采用钢渣精准测温系统对钢渣破碎过程的温度变化进行实时监控，根据钢渣不同温度阶段的形态，通过智能监控操作系统实施不同的打水作业和破碎作业方式，统一了不同企业间操作制度和破碎后钢渣指标，提高了钢渣破碎处理效率；实用新型采用移动式大块渣分离装置，有效地筛分大块钢渣，避免大块钢渣进入破碎床影响破碎处理工艺进行，大幅改善钢渣处理效率；装备还采用了系列式烟气处理系统，实现钢渣破碎处理过程的清洁化。总之，本实用新型中装备自动化程度高、处理效率高、清洁化程度高，能够满足钢渣破碎处理过程的高处理效率和环保要求。

本实用新型涉及一种高温软熔态钢渣精确控制高效洁净化破碎处理装置，所述装置包括：移动罐式喂渣机(1)、大块渣分离装置(2)、双向旋转式破碎机(3)、全封闭式密闭罩(4)、自动打水装置(5)、破碎床(7)、钢渣测温系统和烟尘洁净化处理系统；所述大块渣分离装置(2)设置在全封闭式密闭罩(4)内部；所述大块渣分离装置(2)包括倾斜结构耐高温容器(2-1)、大口径栅格(2-2)和移动装置(2-3)，移动装置(2-3)设置在倾斜结构耐高温容器(2-1)的底部，大口径栅格(2-2)设置在倾斜结构耐高温容器(2-1)的出口侧，用于分离熔融钢渣中的大块渣，所述移动罐式喂渣机(1)可移动的设置在全封闭式密闭罩(4) 的外部，用于将移动罐式喂渣机(1)中的钢渣倾倒至倾斜结构耐高温容器(2-1) 中；所述全封闭式密闭罩(4)位于所述破碎床(7)上方，与破碎床(7)紧密接触，用于实现钢渣破碎过程的完全封闭；双向旋转式破碎机(3)可在破碎床 (7)上双向旋转，所述自动打水装置(5)设置在全封闭式密闭罩(4)内侧顶部，使得打水范围可覆盖整个全封闭式密闭罩(4)区域；钢渣测温系统位于全封闭式密闭罩(4)内侧顶部，用于监控钢渣破碎处理过程中钢渣温度变化；烟尘洁净化处理系统与全封闭式密闭罩(4)的烟尘排出口连接，用于实现钢渣破碎处理过程的清洁化。

其中，烟尘洁净化处理系统包括排放管道(11)、一级粗除尘器(12)、脱水塔(13)、湿式精除尘器(14)、风机(15)和烟囱(16)，烟尘排出口位于全封闭式密闭罩(4)顶部，排放管道(11)一端连接烟尘排出口，排放管道(11) 的另一端连接一级粗除尘器(12)，一级粗除尘器(12)、脱水塔(13)、湿式精除尘器(14)、风机(15)和烟囱(16)依次连接。

其中，一级粗除尘器(12)具有喷淋与多重离心分离两种功能，可实现破碎区烟尘的一次粗除尘。

其中，所述钢渣测温系统包括可变双波红外测温装置(9)和耐腐蚀防护罩 (10)，所述耐腐蚀防护罩(10)位于可变双波红外测温装置(9)外侧，用于隔离高温烟尘以保护所述红外测温装置。

其中，所述移动式喂渣机(1)包括台车(1-1)、倾翻装置(1-2)和渣灌(1-3)，倾翻装置(1-2)设置在渣灌(1-3)上，渣灌(1-3)设置在台车(1-1)上，用于将熔融钢渣安全转运至全封闭式密闭罩(4)中；倾翻装置为定点倒渣，倾翻装置的倾翻角度为10-180度，采用电机驱动进行倾翻。

其中，倾斜结构耐高温容器(2-1)内衬材料为Si3N4系复合耐火材料；大口径栅格(2-2)网格尺寸为250-350mm；容器底部相对于水平面设置的角度为 15-35o；移动装置(2-3)为电机驱动的轨道式小车。

其中，所述破碎床(7)为耐高温耐磨硬质破碎床，采用高强度耐磨钢坯，厚度不低于80mm。所述双向旋转式破碎机(3)为双向旋转式耐高温破碎机，其包括破碎机主体、传动装置(3-1)、驱动装置(3-2)和行走小车(3-3)，破碎机主体通过传动装置(3-1)与驱动装置(3-2)连接，行走小车(3-3)用于驱动双向旋转式破碎机(3)行走，双向旋转式破碎机(3)可在破碎床(7)上实现顺时针、逆时针旋转和前后移动破碎，用于完成破碎区破渣和推渣两个功能。

其中，所述全封闭式密闭罩(4)包括密闭罩主体、电动密封门(6)和出渣口(8)，电动密封门(6)位于密闭罩(4)左侧，出渣口(8)位于密闭罩(4) 右下方；电动密封门(6)采用卷帘门，实现进渣口的打开和闭合；出渣口(8) 采用电机驱动控制，具有封闭和排渣两个功能。

其中，所述装置还包括智能监控操作系统(17)，所述智能监控操作系统(17) 连接移动罐式喂渣机(1)、大块渣分离装置(2)、双向旋转式破碎机(3)、自动打水装置(5)、全封闭式密闭罩(4)的电动密封门(6)、全封闭式密闭罩(4) 的出渣口(8)、钢渣测温系统和/或烟尘洁净化处理系统，用于实现钢渣破碎处理过程的自动智能化。

本实用新型涉及一种对高温软熔态钢渣精确控制高效洁净化破碎处理的方法，优先采用上述的装置对高温软熔态钢渣进行精确控制高效洁净化破碎，包括以下步骤：

(1)钢渣进入移动罐式喂渣机(1)，通过智能监控操作系统(17)开启电动密封门(6)，控制移动罐式喂渣机(1)移动至大块渣分离装置(2)左侧，将钢渣倾倒至大块渣分离装置(2)的倾斜结构耐高温容器(2-1)中，移动罐式喂渣机(1)回到原始接渣位置，关闭电动密封门(6)，破碎区形成完全封闭式空间；

(2)大块渣分离装置(2)中熔融钢渣通过大口径栅格(2-2)流动至破碎床(7)上；若存在大块渣，则被分离在大块渣分离装置(2)中，待卸渣后开启电动密封门(6)，通过智能监控操作系统(17)操控大块渣分离装置(2)离开破碎区；

(3)在熔融钢渣流动同时，开启自动打水装置(5)和钢渣测温系统，对熔融钢渣的打水作业和温度实现精准控制；为提高钢渣破碎效率，当钢渣温度降至固液转换温度附近时，钢渣以软熔态形式存在，易破碎，关闭打水装置(5)，启动双向旋转式破碎机(3)对高温软熔态钢渣进行高效破碎和搅拌作业，当钢渣温度继续降至一定温度(1150-1250℃)，再次开启打水装置(5)进行边打水边破碎作业；

(4)在破碎处理过程开始的同时，通过智能监控操作系统(17)开启一级粗除尘器(12)、脱水塔(13)、湿式精除尘器(14)和风机(15)，烟尘依次经排放管道(11)、一级粗除尘器(12)、脱水塔(13)、湿式精除尘器(14)、风机 (15)和烟囱(16)，实现钢渣处理洁净化；

(5)高温软熔态钢渣经打水作业温度降低到一定温度后(550-750℃)，通过智能监控操作系统(17)关闭自动打水装置(5)和开启卸渣口(8)，并控制双向旋转式破碎机(3)将钢渣推向卸渣口，完成出渣操作，以继续进行热闷处理。

其中，移动罐式喂渣机(1)倒渣时间为2-4分钟，整个破碎处理过程周期为40-60分钟，平均打水速率为0.006-0.01m3/t·min，可通过调节打水速率，控制钢渣的出渣温度；关闭自动打水装置(5)进行破碎作业的软熔态温度区间为1200-1350℃，钢渣出渣温度为500-700℃，破碎后钢渣粒度小于300mm超过 90％。

其中，可变双波红外测温装置(9)测温范围为300-1800℃，用于实时精准测量钢渣在破碎过程中温度变化，所测得钢渣温度数据传输到智能监控操作系统 (17)；根据所述温度，远程精确控制整个过程的打水操作，进而提高钢渣破碎效率。

其中，大块渣分离装置(2)为轨道式移动装置，用于防止钢渣中出现大块钢渣影响破碎过程，降低事故频率。

其中，烟尘进入洁净化处理系统温度为200-500℃，经排放管道(11)、一级粗除尘器(12)、脱水塔(13)、湿式精除尘器(14)、风机(15)和烟囱(16)，出口烟气含尘浓度为6-12mg/Nm3。

其中，通过智能监控操作系统(17)控制移动罐式喂渣机(1)、大块渣分离装置(2)、双向旋转式耐高温破碎机(3)、自动打水装置(5)、电动密封门(7)、出渣口(8)、钢渣测温系统和烟尘洁净化处理系统的开启、关闭以及运行参数调节

优选，本实用新型涉及一种高温软熔态钢渣精确控制高效洁净化破碎处理装置，所述高温软熔态钢渣精确控制高效洁净化破碎处理装置包括：移动罐式喂渣机、大块渣分离装置、双向旋转式耐高温破碎机、全封闭式密闭罩、自动打水装置、耐高温耐磨硬质破碎床、钢渣精准测温系统、烟尘洁净化处理系统和智能监控操作系统。所述移动罐式喂渣机放置在全封闭式密闭罩外侧；所述大块渣分离装置放置在全封闭式密闭罩内侧，紧挨着出渣口；所述全封闭式密闭罩位于耐高温耐磨硬质破碎床上方，与耐高温耐磨硬质破碎床紧密接触，用于实现钢渣破碎过程的完全封闭；所述自动打水装置在全封闭式密闭罩内侧顶部，打水范围可覆盖整个密闭罩区域；所述钢渣精准测温系统包括可变双波红外测温装置和耐腐蚀防护罩，位于全封闭式密闭罩内侧顶部，用于钢渣处理过程中钢渣温度变化；所述烟尘洁净化处理系统位于全封闭式密闭罩外侧，烟尘排出口位于全封闭式密闭罩顶部后方，用于实现钢渣破碎处理过程的清洁化；所述智能监控操作系统连接移动罐式喂渣机、大块渣分离装置、双向旋转式耐高温破碎机、自动打水装置、电动密封门、出渣口、钢渣精准测温系统和烟尘洁净化处理系统，用于实现钢渣破碎处理过程的自动化。

优选其中，烟尘洁净化处理系统包括排放管道、一级粗除尘器、脱水塔、湿式精除尘器、风机和烟囱，排放管道用于连接一级粗除尘器、脱水塔、湿式精除尘器、风机和烟囱；一级粗除尘器具有喷淋与多重离心分离两种功能，可实现破碎区烟尘的一次粗除尘，为湿式精除尘器提供条件。

优选其中，耐腐蚀防护罩位于可变双波红外测温装置外侧，用于隔离高温烟尘，保护红外测温装置；耐腐蚀防护罩采用Q235型耐腐蚀钢材。

优选其中，移动式喂渣机包括台车、倾翻装置、渣灌，用于将熔融钢渣安全转运至密闭罩中；倾翻装置为定点倒渣，倾翻角度为10-180o，倾翻驱动装置为电机驱动。

优选其中，大块渣分离装置包括倾斜结构耐高温容器、大口径栅格、移动装置，用于熔融钢渣中大块渣的分离；倾斜结构耐高温容器内衬材料为Si3N4系复合耐火材料，容器底部相对于水平面设置的角度为15-35o；大口径栅格网格尺寸为250-350mm；移动装置为电机驱动的轨道式小车。

优选其中，耐高温耐磨硬质破碎床采用高强度耐磨钢坯，厚度不低于80mm；双向旋转式耐高温破碎机包括破碎机主体、传动装置、驱动装置和行走小车，可在破碎床上实现顺时针、逆时针旋转和前后移动破碎，用于完成破碎区破渣和推渣两个功能。

优选其中，全封闭式密闭罩包括密闭罩主体、电动密封门、出渣口，电动密封门位于密闭罩左侧，出渣口位于密闭罩右下方；电动密封门采用卷帘门，实现进渣口的打开和闭合；出渣口采用电机驱动控制，具有封闭和排渣两个功能。

优选，本实用新型还涉及一种对高温软熔态钢渣精确控制高效洁净化破碎处理的方法，优先采用上述的高温软熔态钢渣精确控制高效洁净化破碎处理装置对高温软熔态钢渣进行精确控制高效洁净化破碎，包括以下步骤：

(1)钢渣进入移动罐式喂渣机，通过智能监控操作系统开启电动密封门，控制移动罐式喂渣机移动至大块渣分离装置左侧，将钢渣倾倒至倾斜结构耐高温容器中，移动罐式喂渣机回到原始结渣位置，关闭电动密封门，破碎区形成完全封闭式空间；

(2)大块渣分离装置中熔融钢渣通过大口径栅格流动至耐高温耐磨硬质破碎床上；若存在大块渣，则被分离在大块渣分离装置中，待卸渣后开启电动密封门，通过智能监控操作系统操控大块渣分离装置离开破碎区；

(3)在熔融钢渣流动同时，开启自动打水装置和钢渣精准测温系统，对熔融钢渣的打水作业和温度实现精准控制；为提高钢渣破碎效率，当钢渣温度降至固液转换温度附近时，钢渣以软熔态形式存在，易破碎，关闭打水装置，启动双向旋转式耐高温破碎机对高温软熔态钢渣进行高效破碎和搅拌作业，当钢渣温度继续降至一定温度(1150-1250℃)，再次开启打水装置进行边打水边破碎作业；

(4)在破碎处理过程开始的同时，通过智能监控操作系统开启一级粗除尘器、脱水塔、湿式精除尘器和风机，烟尘依次经排放管道、一级粗除尘器、脱水塔、湿式精除尘器、风机和烟囱，实现钢渣处理洁净化；

(5)高温软熔态钢渣经打水作业温度降低到一定温度(550-750℃)，通过智能监控操作系统关闭自动打水装置和开启卸渣口，并控制双向旋转式耐高温破碎机将钢渣推向卸渣口，完成出渣操作，以继续进行热闷处理。

优选其中，移动罐式喂渣机倒渣时间为2-4分钟，整个破碎处理过程周期为 40-60分钟，平均打水速率为0.006-0.01m3/t·min，可通过调节打水速率，控制钢渣的出渣温度；关闭自动打水装置进行破碎作业的软熔态温度区间为 1200-1350℃，钢渣出渣温度为500-700℃，破碎后钢渣粒度小于300mm超过90％。

优选其中，可变双波红外测温装置测温范围为300-1800℃，用于精准测量钢渣在破碎过程中温度变化，所测得钢渣温度数据通过传输到智能监控操作系统，根据系统所示温度，远程精确控制整个过程的打水操作，进而提高钢渣破碎效率。

优选其中，大块渣分离装置为轨道式移动装置，用于防止钢渣中出现大块钢渣影响破碎过程，降低本方法处理事故频率。

优选其中，烟尘进入洁净化处理系统温度为200-500℃，经排放管道、一级粗除尘器、脱水塔、湿式精除尘器、风机和烟囱，出口烟气含尘浓度为6-12mg/Nm3。

优选其中，通过智能监控操作系统控制移动罐式喂渣机、大块渣分离装置、双向旋转式耐高温破碎机、自动打水装置、电动密封门、出渣口、钢渣精准测温系统和烟尘洁净化处理系统的开启、关闭以及运行参数调节。

本实用新型优点从装置和方法上实现了高温软熔态钢渣精确控制高效洁净化破碎处理，通过智能监控操作系统，自动且精确控制整个钢渣破碎处理过程，具有自动化程度高，处理效率高，处理过程清洁化程度高，钢渣粉化率高等优点。基于高温软熔态钢渣易破碎原理，该方法和装置避免了大块钢渣对破碎处理的不利影响，实现了破碎处理过程中打水方式的精准化作业，大幅提高了钢渣破碎粉化率，改善了处理效率。

本实用新型采用双向旋转式耐高温破碎机对钢渣进行破碎，采用钢渣精准测温系统对整个破碎过程中钢渣温度进行精确测量指导打水作业，采用大块渣分离装置对大块渣进行有效筛分处理，采用烟尘洁净化处理系统对破碎过程产生的烟尘进行洁净化处理，采用智能监控操作系统对整个破碎装置进行自动化控制。该工艺装备根据精准测量监控的温度变化数据，可进行高效科学打水作业，实现高温软熔态钢渣精确控制高效破碎处理，钢渣破碎粉化率高，破碎后钢渣粒度小于 300mm超过90％。高温钢渣经大块渣分离装置，可避免破碎处理过程的中断和人工作业，处理效率高，自动化程度高。破碎过程产生的烟尘经烟尘洁净化处理系统可实现清洁化生产，出口烟气含尘浓度为6-12mg/Nm3。基于高温软熔态钢渣易破碎原理，本实用新型优点从装置上和方法上实现高温软熔态钢渣精确控制高效破碎和洁净化处理，采用大块渣分离装置、钢渣精准测温系统、烟尘洁净化处理系统和智能监控操作系统，具有钢渣粉化率高，处理效率高，自动化程度高，清洁化程度高等优点，既满足国家环境保护政策的要求，还能大幅提高钢渣处理经济效益，具有较好地市场前景和技术优势。

附图说明

图1高温软熔态钢渣精确控制高效洁净化破碎处理装置示意图；

图2高温软熔态钢渣精确控制高效洁净化破碎处理装置截面图。

具体实施方式

一种高温软熔态钢渣精确控制高效洁净化破碎处理装置如图1和图2所示，所述高温软熔态钢渣精确控制高效洁净化破碎处理装置包括：移动罐式喂渣机1、大块渣分离装置2、双向旋转式耐高温破碎机3、全封闭式密闭罩4、自动打水装置5、耐高温耐磨硬质破碎床7、钢渣精准测温系统、烟尘洁净化处理系统和智能监控操作系统17。移动罐式喂渣机1放置在全封闭式密闭罩4外侧；大块渣分离装置2放置在全封闭式密闭罩4内侧，紧挨着出渣口；所述全封闭式密闭罩4位于耐高温耐磨硬质破碎床7上方，与耐高温耐磨硬质破碎床7紧密接触，用于实现钢渣破碎过程的完全封闭；自动打水装置5在全封闭式密闭罩4内侧顶部，打水范围可覆盖整个密闭罩区域；钢渣精准测温系统包括可变双波红外测温装置9和耐腐蚀防护罩10，位于全封闭式密闭罩4内侧顶部，用于监控钢渣处理过程中钢渣温度变化；烟尘洁净化处理系统位于全封闭式密闭罩4外侧，烟尘排出口位于全封闭式密闭罩4顶部后方，用于实现钢渣破碎处理过程的清洁化；智能监控操作系统17连接移动罐式喂渣机1、大块渣分离装置2、双向旋转式耐高温破碎机3、自动打水装置5、电动密封门7、出渣口8、钢渣精准测温系统和烟尘洁净化处理系统，用于实现钢渣破碎处理过程的自动智能化。

烟尘洁净化处理系统包括排放管道11、一级粗除尘器12、脱水塔13、湿式精除尘器14、风机15和烟囱16，排放管道11用于连接一级粗除尘器12、脱水塔13、湿式精除尘器14、风机15和烟囱16；一级粗除尘器12具有喷淋与多重离心分离两种功能，可实现破碎区烟尘的一次粗除尘，为湿式精除尘器14提供条件。耐腐蚀防护罩10位于可变双波红外测温装置9外侧，用于隔离高温烟尘，保护红外测温装置；耐腐蚀防护罩10采用Q235型耐腐蚀钢材。所述移动式喂渣机1包括台车1-1、倾翻装置1-2、渣灌1-3，用于将熔融钢渣安全转运至密闭罩中；倾翻装置为定点倒渣，倾翻角度为10-180o，倾翻驱动装置为电机驱动。大块渣分离装置2包括倾斜结构耐高温容器2-1、大口径栅格2-2、移动装置2-3，用于熔融钢渣中大块渣的分离；倾斜结构耐高温容器2-1内衬材料为Si3N4系复合耐火材料，容器底部相对于水平面设置角度为20o；大口径栅格2-2网格尺寸为250-350mm；移动装置2-3为电机驱动的轨道式小车。耐高温耐磨硬质破碎床 7采用高强度耐磨钢坯，厚度100mm；双向旋转式耐高温破碎机3包括破碎机主体、传动装置3-1、驱动装置3-2和行走小车3-3，可在破碎床上实现顺时针、逆时针旋转和前后移动破碎，用于完成破碎区破渣和推渣两个功能。全封闭式密闭罩4包括密闭罩主体、电动密封门6、出渣口8，电动密封门6位于密闭罩4 左侧，出渣口8位于密闭罩4右下方；电动密封门6采用卷帘门，实现进渣口的打开和闭合；出渣口8采用电机驱动控制，具有封闭和排渣两个功能。

进一步，如图1-2所示，一种高温软熔态钢渣精确控制高效洁净化破碎处理装置包括：移动罐式喂渣机1、大块渣分离装置2、双向旋转式耐高温破碎机3、全封闭式密闭罩4、自动打水装置5、耐高温耐磨硬质破碎床7、钢渣精准测温系统、烟尘洁净化处理系统和智能监控操作系统17。其中所述的装置中移动罐式喂渣机1放置在全封闭式密闭罩4外侧，移动式喂渣机1包括台车1-1、倾翻装置1-2、渣灌1-3，倾翻装置为定点倒渣，倾翻渣灌角度为10-180o，倾翻驱动装置为电机驱动；其中所述的装置中大块渣分离装置2放置在全封闭式密闭罩 4内侧，紧挨着出渣口，大块渣分离装置2包括倾斜结构耐高温容器2-1、大口径栅格2-2、移动装置2-3，倾斜结构耐高温容器2-1内衬材料为Si3N4系复合耐火材料，容器底部相对于水平面设置角度为20o，大口径栅格2-2网格尺寸为 250-350mm，移动装置2-3为电机驱动的轨道式小车；其中所述的装置中耐高温耐磨硬质破碎床7采用高强度耐磨钢坯，厚度100mm；其中所述的装置中全封闭式密闭罩4位于耐高温耐磨硬质破碎床7上方，全封闭式密闭罩4包括密闭罩主体、电动密封门6、出渣口8，电动密封门6位于密闭罩4左侧，出渣口8位于密闭罩4右下方，电动密封门6采用卷帘门，出渣口8采用电机驱动控制；其中所述的装置中自动打水装置5在全封闭式密闭罩4内侧顶部；其中所述的装置中钢渣精准测温系统包括可变双波红外测温装置9和耐腐蚀防护罩10，位于全封闭式密闭罩4内侧顶部，耐腐蚀防护罩10位于可变双波红外测温装置9外侧，耐腐蚀防护罩10采用Q235型耐腐蚀钢材；其中所述的装置中烟尘洁净化处理系统位于全封闭式密闭罩4外侧，烟尘排出口位于全封闭式密闭罩4顶部后方，烟尘洁净化处理系统包括排放管道11、一级粗除尘器12、脱水塔13、湿式精除尘器14、风机15和烟囱16，一级粗除尘器12具有喷淋与多重离心分离两种功能；其中所述的装置中智能监控操作系统17连接移动罐式喂渣机1、大块渣分离装置2、双向旋转式耐高温破碎机3、自动打水装置5、电动密封门7、出渣口8、钢渣精准测温系统和烟尘洁净化处理系统。

如图1-2所示，一种采用上述装置对高温软熔态钢渣精确控制高效洁净化破碎处理的方法，包括以下步骤：(1)钢渣进入移动罐式喂渣机1，通过智能监控操作系统17开启电动密封门6，控制移动罐式喂渣机1移动至大块渣分离装置2 左侧，将钢渣倾倒至倾斜结构耐高温容器2-1中，移动罐式喂渣机1回到原始结渣位置，关闭电动密封门6，破碎区形成完全封闭式空间；(2)大块渣分离装置 2中熔融钢渣通过大口径栅格2-2流动至耐高温耐磨硬质破碎床7上；若存在大块渣，则被分离在大块渣分离装置2中，待卸渣后开启电动密封门6，通过智能监控操作系统17操控大块渣分离装置2离开破碎区；(3)在熔融钢渣流动同时，开启自动打水装置5和钢渣精准测温系统，对熔融钢渣的打水作业和温度实现精准控制；为提高钢渣破碎效率，当钢渣温度降至固液转换温度附近时，钢渣以软熔态形式存在，易破碎，关闭打水装置5，启动双向旋转式耐高温破碎机3对高温软熔态钢渣进行高效破碎和搅拌作业，当钢渣温度继续降至1220℃，再次开启打水装置5进行边打水边破碎作业；(4)在破碎处理过程开始的同时，通过智能监控操作系统17开启一级粗除尘器12、脱水塔13、湿式精除尘器14和风机 15，烟尘依次经排放管道11、一级粗除尘器12、脱水塔13、湿式精除尘器14、风机15和烟囱16，实现钢渣处理洁净化；(5)高温软熔态钢渣经打水作业温度降低到650℃，通过智能监控操作系统17关闭自动打水装置5和开启卸渣口8，并控制双向旋转式耐高温破碎机3将钢渣推向卸渣口，完成出渣操作，以继续进行热闷处理。

其中，移动罐式喂渣机1倒渣时间为3分钟，整个破碎处理过程周期为50 分钟，平均打水速率为0.008m³/t·min，可通过调节打水速率，控制钢渣的出渣温度；关闭自动打水装置5进行破碎作业的软熔态温度区间为1220-1340℃，钢渣出渣温度为600℃，破碎后钢渣粒度小于300mm超过90％。可变双波红外测温装置9测温范围为300-1800℃，用于精准测量钢渣在破碎过程中温度变化，所测得钢渣温度数据通过传输到智能监控操作系统17，根据系统所示温度，远程精确控制整个过程的打水操作，进而提高钢渣破碎效率。大块渣分离装置2为轨道式移动装置，用于防止钢渣中出现大块钢渣影响破碎过程，降低本方法处理事故频率。烟尘进入洁净化处理系统温度为250℃，经排放管道11、一级粗除尘器 12、脱水塔13、湿式精除尘器14、风机15和烟囱16，出口烟气含尘浓度为9mg/Nm3。通过智能监控操作系统17控制移动罐式喂渣机1、大块渣分离装置2、双向旋转式耐高温破碎机3、自动打水装置5、电动密封门7、出渣口8、钢渣精准测温系统和烟尘洁净化处理系统的开启、关闭以及运行参数调节。

Claims (10)

1.一种高温软熔态钢渣精确控制高效洁净化破碎处理装置，其特征在于，所述装置包括：移动罐式喂渣机(1)、大块渣分离装置(2)、双向旋转式破碎机(3)、全封闭式密闭罩(4)、自动打水装置(5)、破碎床(7)、钢渣测温系统和烟尘洁净化处理系统；所述大块渣分离装置(2)设置在全封闭式密闭罩(4)内部；所述大块渣分离装置(2)包括倾斜结构耐高温容器(2-1)、大口径栅格(2-2)和移动装置(2-3)，移动装置(2-3)设置在倾斜结构耐高温容器(2-1)的底部，大口径栅格(2-2)设置在倾斜结构耐高温容器(2-1)的出口侧，用于分离熔融钢渣中的大块渣，所述移动罐式喂渣机(1)可移动的设置在全封闭式密闭罩(4)的外部，用于将移动罐式喂渣机(1)中的钢渣倾倒至倾斜结构耐高温容器(2-1)中；所述全封闭式密闭罩(4)位于所述破碎床(7)上方，与破碎床(7)紧密接触，用于实现钢渣破碎过程的完全封闭；双向旋转式破碎机(3)可在破碎床(7)上双向旋转，所述自动打水装置(5)设置在全封闭式密闭罩(4)内侧顶部，使得打水范围可覆盖整个全封闭式密闭罩(4)区域；钢渣测温系统位于全封闭式密闭罩(4)内侧顶部，用于监控钢渣破碎处理过程中钢渣温度变化；烟尘洁净化处理系统与全封闭式密闭罩(4)的烟尘排出口连接，用于实现钢渣破碎处理过程的清洁化。

2.根据权利要求1所述的高温软熔态钢渣精确控制高效洁净化破碎处理装置，其特征在于，烟尘洁净化处理系统包括排放管道(11)、一级粗除尘器(12)、脱水塔(13)、湿式精除尘器(14)、风机(15)和烟囱(16)，烟尘排出口位于全封闭式密闭罩(4)顶部，排放管道(11)一端连接烟尘排出口，排放管道(11)的另一端连接一级粗除尘器(12)，一级粗除尘器(12)、脱水塔(13)、湿式精除尘器(14)、风机(15)和烟囱(16)依次连接。

3.根据权利要求2所述的高温软熔态钢渣精确控制高效洁净化破碎处理装置，其特征在于，一级粗除尘器(12)具有喷淋与多重离心分离两种功能，可实现破碎区烟尘的一次粗除尘。

4.根据权利要求1-3之一所述的高温软熔态钢渣精确控制高效洁净化破碎处理装置，其特征在于，所述钢渣测温系统包括可变双波红外测温装置(9)和耐腐蚀防护罩(10)，所述耐腐蚀防护罩(10)位于可变双波红外测温装置(9)外侧，用于隔离高温烟尘以保护所述红外测温装置。

5.根据权利要求1-3之一所述的高温软熔态钢渣精确控制高效洁净化破碎处理装置，其特征在于，所述移动罐式喂渣机(1)包括台车(1-1)、倾翻装置(1-2)和渣灌(1-3)，倾翻装置(1-2)设置在渣灌(1-3)上，渣灌(1-3)设置在台车(1-1)上，用于将熔融钢渣安全转运至全封闭式密闭罩(4)中；倾翻装置为定点倒渣，倾翻装置的倾翻角度为10-180度，采用电机驱动进行倾翻。

6.根据权利要求1-3之一所述的高温软熔态钢渣精确控制高效洁净化破碎处理装置，其特征在于，倾斜结构耐高温容器(2-1)内衬材料为Si₃N₄系复合耐火材料；大口径栅格(2-2)网格尺寸为250-350mm；容器底部相对于水平面设置的角度为15-35°；移动装置(2-3)为电机驱动的轨道式小车。

7.根据权利要求1-3之一所述的高温软熔态钢渣精确控制高效洁净化破碎处理装置，其特征在于，所述破碎床(7)为耐高温耐磨硬质破碎床，采用高强度耐磨钢坯，厚度不低于80mm。

8.根据权利要求1-3之一所述的高温软熔态钢渣精确控制高效洁净化破碎处理装置，其特征在于，所述双向旋转式破碎机(3)为双向旋转式耐高温破碎机，其包括破碎机主体、传动装置(3-1)、驱动装置(3-2)和行走小车(3-3)，破碎机主体通过传动装置(3-1)与驱动装置(3-2)连接，行走小车(3-3)用于驱动双向旋转式破碎机(3)行走，双向旋转式破碎机(3)可在破碎床(7)上实现顺时针、逆时针旋转和前后移动破碎，用于完成破碎区破渣和推渣两个功能。

9.根据权利要求1-3之一所述的高温软熔态钢渣精确控制高效洁净化破碎处理装置，其特征在于，所述全封闭式密闭罩(4)包括密闭罩主体、电动密封门(6)和出渣口(8)，电动密封门(6)位于密闭罩(4)左侧，出渣口(8)位于密闭罩(4)右下方；电动密封门(6)采用卷帘门，实现进渣口的打开和闭合；出渣口(8)采用电机驱动控制，具有封闭和排渣两个功能。

10.根据权利要求1-3之一所述的高温软熔态钢渣精确控制高效洁净化破碎处理装置，其特征在于，所述装置还包括智能监控操作系统(17)，所述智能监控操作系统(17)连接移动罐式喂渣机(1)、大块渣分离装置(2)、双向旋转式破碎机(3)、自动打水装置(5)、全封闭式密闭罩(4)的电动密封门(6)、全封闭式密闭罩(4)的出渣口(8)、钢渣测温系统和/或烟尘洁净化处理系统，用于实现钢渣破碎处理过程的自动智能化。

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