CN1103667A - 炉渣气碎粒化工艺及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明由倾翻机构1，盛渣包2，中间包3，粒化 器9，水池4，挡渣墙7，除尘冷却水喷射装置6，气源 8组成。由倾翻机构将液渣从盛渣包倾翻到中间包， 液渣从中间包的流渣槽流下，被从粒化器前面呈U 形或形排布的小孔中喷出的高压气流击碎，进入除 尘水幕冷却和凝固，撒落入水池。用抓斗将水池中的 渣粒捞出运走。工艺及装置简单，投资省，耗能小，生 产率高，环保效果好，具有良好的经济效益和社会效 益。

Description

本发明与炉渣的粒化有关，尤其与钢渣的气碎粒化技术有关。
现有的冶金炉渣多采用水碎，热闷、热泼或水冷弃渣等处理方法。日本专利8120.061号公开了将转炉的溶渣用压缩空气吹，用水冷的技术。在0.7mpa的空气压力下喷吹、水冷，粒化率达到91%。
中国专利88211276.7号公开了一种钢渣风碎粒化装置，其特征是它由中间包，粒化器，水池构成。中间包的底和流槽有一定斜度，使用压缩空气作气源的粒化器其正面有呈H形排列的喷孔，粒化器可通过角度定位盘改变喷吹角度。该专利体现的钢渣粒化工艺简单，投资省，适于中、小型转炉钢厂处理钢渣。但存在如下一些缺点影响了该专利的实施：
1.钢渣包需用行车吊挂倾翻到中间包，工作条件恶劣，不安全，生产率不高。
2.粒化器正面的喷孔呈H形排列，耗气量较高，压缩空气利用率不高。
3.粒化气源为空气，粒化时使残留钢水氧化严重。并且需安装空气压缩机及供气管线，对气源的投资较大。
4.中间包流槽与水池之间无安全挡墙，在特殊情况下存在安全隐患。
5.未设置除尘***，风碎操作时对环境的污染较严重。
本发明的目的是提供一种工艺简单，投资省，操作方便，安全可靠，节约能源，生产率高的炉渣气碎粒化工艺及装置。
本发明的工艺流程如下：
（1）.将盛满液态冶金渣的盛渣包吊装到倾翻机构的支承架上，启动倾翻机构，将盛渣包逐渐倾翻，溶渣倒入中间包后，依靠重力的作用从中间包的流渣槽流到粒化器前面。
（2）.从粒化器中高速喷出的氮气或蒸汽或其它气体将液态钢渣击碎，由于表面张力的作用，使击碎后的液渣滴很快收缩凝固成粒度为2mm左右的球状颗粒。
气源可以是氮气或高压蒸气或压缩空气，为了保证供气的安全和稳定，在供气管道上除装有手动阀外，还装有快速切断阀及压力自动调节***。
（3）水池上设置有除尘水幕，击碎后的液渣滴的收缩和凝固过程主要在水幕内进行，防止了粉尘污染。粒化后的球状渣粒，撒落在沉渣水池中冷却。
（4）用抓斗将水池中的渣粒捞出，运走。
本发明的装置由倾翻机构1，盛渣包2。中间包3，粒化器9，水池4，挡渣墙7，除尘冷却水喷射装置6，气源***8组成。气源可以利用冶金厂富余的氮气或蒸气或压缩空气。粒化器9正对流渣一面（24）有U形或ㄩ形排列的喷孔23。喷孔23的孔径不一致，孔径在4～14mm。其中底部横排孔的孔径取较大值。倾翻机构主要由三大部份组成：支承（10）、倾翻架（16）以及液压倾翻***。支承（10）上有位于上端的支承耳（12），倾翻架有支轴（13）位于支承耳（12）内，倾翻架下面有铰座（18）与液压缸（19）的活塞杆铰连，液压缸（19）的缸体与支座（20）铰连，倾翻架（16）上面有定位座（17），盛渣包（2）上有轴（21）、定位轴（22），定位轴（22）与倾翻架上的定位座（17）支承耳配合。当盛渣包放到倾翻架上时，整个倾翻架在支承耳12内转动。达到逐渐倾翻盛渣包的目的。由于支承耳前端有凸起，可保证盛渣包在倾翻过程中不脱离倾翻机构。
除尘冷却水喷射装置由布置于水池4周边的水管11构成。水管11上排布有喷水孔。
本发明与已有技术相比有如下优点：
1.工艺非常简单，占地面积小，投资小。在处理液渣量相同的前提下所用主体设备的投资仅相当已有工艺的十分之一到几十分之一。
2.处理能力大，粒化彻底。每分钟可处理熔渣2-3.5t。处理后的渣粒直径为0.1-6mm，大部分颗粒小于2mm。从中间包流出的熔渣95%均能粒化。粒化后的渣粒容易粉化加工。
3.用水量极小，只需向池内补充因蒸发而消耗的水量即可，无污水外排，不会造成二次污染。
4.安全可靠。由于粒化器距水池有一定的安全距离，其间设置有挡渣墙对付突发事故。彻底消除了***伤人的隐患。独特的液压倾翻机构使工人在远距离控制倾翻液渣，安全性好，改善了劳动条件和强度。
5.耗气量少。能耗低。最佳耗气量为40-60Nm3/t渣，而日本福山钢铁厂的耗气量为500-1000Nm3/t。气源可使用冶金工厂大量富余的氮气或蒸气（也可使用压缩空气）。使用氮气或蒸气并可防止炉渣中残余金属的氧化，不仅可以减轻对环境的污染，又可提高残余金属的回收率。可大量节约能源，提高钢厂的综合效益。
6.粒化钢渣便于综合利用。是生产水泥的理想熟料，加上粒小易磨，深受水泥厂的欢迎。此外，钢渣还可做烧结原料或高炉熔剂，前期渣风碎后，也可做农用磷肥。
本发明的设备简单，设计先进，效果显著。液压倾翻机构和盛渣包安全、可靠，改善了劳动条件，提高了生产率。有不同孔径，且喷孔呈“U”或“ㄩ”形布置的粒化器设计科学合理，不论是炉渣或金属液体都能使之安全粒化，分散落入积渣水池中，耗气量小，粒化率高。挡渣墙能在出现停电，停气等偶然情况时彻底避免炉渣遇水***隐患。除尘冷却水幕改善了工作环境，明显降低了空气中的含尘量。
本发明的工艺及装置投资省，生产率高。能耗低，综合经济效益和环保效果好，可广泛适用于冶金行业的转炉、平炉、电炉的钢渣，高炉炼铁炉渣，有色冶炼炉渣的处理。
图1为本发明的总体布置图，也体现了本发明的工艺流程。
图2为图1的俯视图。
图3为本发明的液压倾翻机构图。
图4为图3的俯视图。
图5为盛渣包结构图。
图6为喷孔呈U形布置的粒化器结构图。
图7为喷孔呈ㄩ形布置的粒化器结构图。
如下是本发明的实施例。
本发明的工艺流程如下：
(液渣)/() 盛渣包 (液压倾翻)/() 中间包 (流渣槽)/() 粒化器→除尘水幕→冷却水池→抓斗捞出→运输工具
装满熔渣的盛渣包2，用行车吊放在倾翻机架1上，启动液压缸19，将渣包逐渐倾翻，溶渣倒入中间包后，依靠重力的作用从中间包流渣槽28流到粒化器9前方，被粒化器内喷射出的高速氮气气流击碎，由于表面张力的作用，使击碎后的液渣滴很快收缩凝固成粒度为2mm左右的球状颗粒，撒落在沉渣水池中。为防止粉尘污染，水池上设有除尘水幕。
压缩氮气的工作压力为0.2-0.6mpa
耗气量为30-100Nm3./t
处理渣能力为2-3.5t/min
本发明的装置由倾翻机构1，盛渣包2，中间包3，粒化器9，水池4，挡渣墙7，除尘冷却水喷射装置6，气源8组成。
气源使用冶金工厂富余的氮气（也可使用蒸气或压缩空气）
粒化器9的喷孔呈U形排列。（底排孔径φ10mm，两边竖排孔径φ7mm或从φ8mm-φ6mm逐渐减小。粒化器的喷孔也可是底排喷孔直径φ12mm，两边喷孔直径φ8mm或底排喷孔直径φ8mm，两边喷孔直径φ5mm。或底排喷孔直径φ14mm，两边喷孔直径φ10mm。或底排喷孔直径φ8mm，两边喷孔直径φ4mm。
盛渣包2、中间包3、倾翻机构1位于一平台上。液压缸19的缸体与位于地坑的支座20铰连。粒化器9位于平台侧壁流渣槽下。

Claims (3)

1、炉渣气碎粒化工艺，由以下工序组成：
(1)将盛满液态冶金渣的盛渣包吊装到倾翻机构的支承架上，启动倾翻机构，将盛渣包逐渐倾翻，液渣倒入中间包后，依靠重力的作用从中间包的流渣槽流到粒化器的前面；
(2)气源的高压气流从粒化器前面的U形或凵形排布的小孔中喷出将流渣击碎，由于表面张力的作用，击碎后的液渣滴很快收缩凝固成粒度很小的球状颗粒，
(3)流渣槽与水池间有一定距离，其间设有挡渣墙。水池周边设置有除尘水幕装置。击碎后的液渣滴的冷却和凝固过程在除尘水幕内进行，有效地防止了粉尘污染。粒化后的球状渣粒，撒落在沉渣水池中冷却。
(4)用抓斗将水池中的渣粒捞出运走。
2、根据权利要求所述的炉渣气碎粒化工艺，其特征在于气源的工作压力为0.2-0.6Mpa，生产每吨粒化渣的耗气量为30～100NM3/t。
3、炉渣气碎粒化装置，其特征在于由倾翻机构（1），盛渣包（2），中间包（3），粒化器（9），水池（4），挡渣墙（7），除尘冷却水喷射装置（6），气源（8）组成。粒化器（9）前面（24）有U形或ㄩ形排列的喷孔（23），喷孔（23）的孔径不一致，孔径在4-14mm，其中，底部横排孔的孔径取较大值。倾翻机构主要由三大部份组成：支承（10）、倾翻架（16）以及液压倾翻***。支承（10）上有位于上端的支承耳（12），倾翻架有支轴（13）位于支承耳（12）内，倾翻架下面有铰座（18）与液压缸（19）的活塞杆铰连，液压缸（19）的缸体与支座（20）铰连，倾翻架（16）上面有定位座（17），盛渣包（2）上有轴（21）、定位轴（22），定位轴（22）与倾翻架上的定位座（17）支承耳配合。除尘冷却水喷射装置（6）由布置于水池（4）周边的水管（11）构成，水管（11）上排布有若干喷水孔，水从孔中喷出后可在空中形成水幕。
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