CN115558728A - 一种高温钢渣常压带罐热闷方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种高温钢渣常压带罐热闷方法及装置，该方法包括：步骤S1.将装有高温钢渣的渣罐放置在预埋于地下的闷罐中，将倾翻盖盖在闷罐上方；步骤S2.从倾翻盖下方向渣罐内的高温钢渣喷水；步骤S3.将倾翻盖打开，将钢渣热闷完成后的渣罐取出；本发明的装置包括闷罐、倾翻盖，闷罐预埋于地下，倾翻盖通过卷扬机可翻转的覆盖在闷罐上方，装有高温钢渣的渣罐直接置于闷罐中进行热闷。本发明的钢渣常压带罐热闷方法及装置实现了钢渣热闷的常压操作，工作安全系数高，工艺过程简单，装备化自动化程度高，钢渣热闷处理周期短，经济成本低，处理后的钢渣破碎效果，稳定性好。
Description
技术领域
发明涉及冶金高温钢渣处理技术领域，具体涉及一种高温钢渣常压带罐热闷方法及装置。
背景技术
每生产1吨钢约产生钢渣0.12～0.14吨，我国钢产量巨大，2021年我国钢渣产生量约1.3亿吨。当前我国钢渣利用率约22％，大量的钢渣没有资源化利用，占用土地，污染土壤、水系，长此以往将导致严重的环境污染问题。
钢渣之所以无法大量的资源化利用，主要原因在于没有经过处理的钢渣稳定性差。稳定性不合格的钢渣用于建筑和道路施工会产生膨胀、开裂等问题，具有重大的安全隐患。
普通转炉钢渣中往往含有1-6％的游离CaO，游离CaO遇水反应会产生体积膨胀现象，从而导致使用钢渣生产的建材等产品开裂。由此可见，钢渣的资源化利用关键在于钢渣的稳定化，只有消除钢渣中游离氧化钙，才能保障钢渣的稳定性。
目前国内仅有不到一半的钢渣采用热闷等稳定化工艺处理，仍有50％以上的钢渣没有得到稳定化处理。每年国内新产生6000万吨以上的钢渣没有稳定化处理，且多年累计堆存稳定性不合格的钢渣量数亿吨。
目前，传统常压池式热闷装备化水平低、现场环境差，罐式有压热闷工艺采用压力容器作业***又存在生产成本高、设备安全性差等技术问题，亟需开发一种常压钢渣热闷装置和技术实现钢渣热闷的装备化、自动化处理。
发明内容
为达到上述目的，本发明提供一种高温钢渣常温带罐热闷方法及装置，该方法工艺过程简单，该装置装备化自动化程度高，处理周期短，经济成本合理，处理后钢渣破碎效果，稳定性好。
上述目的是通过下述方案实现的：
一种高温钢渣常压带罐热闷方法，其特征在于，所述方法包括：
步骤S1.将装有高温钢渣的渣罐放置在预埋于地下的闷罐中，将倾翻盖盖在闷罐上方；
步骤S2.从倾翻盖下方向渣罐内的高温钢渣喷水；
步骤S3.将倾翻盖打开，将钢渣热闷完成后的渣罐取出。
根据上述的高温钢渣常压带罐热闷方法，其特征在于，步骤S1和S3中，渣罐的放置和取出均使用天车吊运；步骤S1和S3中，倾翻盖的闭合和打开均使用卷扬机操作完成。
根据上述的高温钢渣常压带罐热闷方法，其特征在于，步骤S2中，所述水从倾翻盖内设置的水管喷出。
根据上述的高温钢渣常压带罐热闷方法，其特征在于，步骤S2中，水遇高温钢渣后产生水蒸气，一部分水蒸气与高温钢渣中游离氧化钙发生反应生成氢氧化钙。
根据上述的高温钢渣常压带罐热闷方法，其特征在于，步骤S2中，一部分水蒸气通过倾翻盖设置的排气孔以及与排气孔连接的排气管排出闷罐，所述排气管后依次连接除尘器、风机和烟囱。
根据上述的高温钢渣常压带罐热闷方法，其特征在于，步骤S2中，另一部分水蒸气凝结，与未蒸发的水在闷罐底部形成积水，所述积水经闷罐上设置的排水阀排出。
一种高温钢渣常压带罐热闷装置，用于上述的高温钢渣常压带罐热闷方法，其特征在于，该装置包括闷罐、倾翻盖，所述闷罐预埋于地下，所述倾翻盖上设有滑轮，所述滑轮通过钢缆连接有卷扬机，所述倾翻盖通过卷扬机可翻转的覆盖在闷罐上方；装有高温钢渣的渣罐直接置于所述闷罐中进行热闷。
根据上述的高温钢渣常压带罐热闷方法，其特征在于，所述倾翻盖内设有用于向闷罐内喷水的水管。
根据上述的高温钢渣常压带罐热闷装置，其特征在于，所述倾翻盖上设有用于将闷罐内水蒸气排出闷罐的排气孔，所述排气孔与设于闷罐外的排气管连接，所述排气管后依次连接除尘器、风机和烟囱。
根据上述的高温钢渣常压带罐热闷装置，其特征在于，所述闷罐上方设置有水封槽，所述倾翻盖设有向闷罐延伸的边沿，该边沿***所述水封槽中。
本发明的有益效果：
本发明的钢渣常压带罐热闷方法及装置实现了钢渣热闷的常压操作，工作安全系数高，工艺过程简单，装备化自动化程度高，钢渣热闷处理周期短，经济成本低，处理后的钢渣破碎效果，稳定性好。通过该工艺处理后的钢渣可替代建筑、道路等领域用砂、石等材料，完全能够满足相关钢渣资源化利用技术指标的要求。
附图说明
为了更清楚地说明本发明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发明的实施例，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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为本发明提供的高温钢渣常压带罐热闷方法的流程图；
图2为本发明提供的高温钢渣常压带罐热闷装置的结构示意图。
附图标记说明：
高温钢渣1，渣罐2，闷罐3，倾翻盖4，水封槽5，混凝土地面6，盖筋板7，水管8，滑轮9，钢缆10，卷扬机11，支架12，排气管13，除尘器14，风机15，烟囱16，喷头17，压力表18，温度计19，液位计20，排水阀21，排气阀22。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
参见图1-2，本发明提供了一种高温钢渣常压带罐热闷方法，该方法包括如下步骤：
步骤S1.将装有高温钢渣1的渣罐2放置在预埋于地下的闷罐3中，将倾翻盖4盖在闷罐3上方；
步骤S2.从倾翻盖4下方向渣罐2内的高温钢渣1喷水；
步骤S3.将倾翻盖4打开，将钢渣热闷完成后的渣罐2取出。
其中，步骤S1和S3中，倾翻盖4的闭合和打开均使用卷扬机11操作完成。
本发明中，倾翻盖4内预设有水管，水从倾翻盖4内设置的水管喷出，喷淋在渣罐内的高温钢渣上。水遇高温钢渣1后产生水蒸气，一部分水蒸气与高温钢渣1中游离氧化钙发生反应生成氢氧化钙，使游离氧化钙得到固化和稳定化，进一步使钢渣能够安全用于建筑和道路施工领域；一部分水蒸气通过倾翻盖4内设置的排气孔以及与排气孔连接的排气管排出闷罐3，排气管后依次连接除尘器、风机和烟囱，该部分水蒸气携带烟气经过除尘净化后有序排放；另一部分水蒸气凝结，与未蒸发的水在闷罐3底部形成积水，积水经闷罐3上设置的排水阀21排出。渣罐底部和侧部下方均设置有排水孔，方便水向闷罐中排出。闷罐上设有液位计20，当闷罐底部积水超过1m后，自动打开排水阀进行排水。
渣罐2中高温钢渣1温度为400-800℃，80％的颗粒粒度不超过300mm。
本发明的钢渣热闷处理周期2-4h小时，当闷罐3内环境温度低于70℃时，可以启动卷扬机11将倾翻盖4从闷罐3上方抬起，打开闷罐3。其中，该方法处理热闷后钢渣粉化率<20mm的在70％以上，稳定化处理后的钢渣游离氧化钙含量低于3％，浸水膨胀率低于2％。其中，经除尘器1处理后的烟气经烟囱16有组织排放浓度低于10mg/m3。
本发明同时提供了一种高温钢渣常压带罐热闷装置，该装置包括闷罐3、倾翻盖4，闷罐3预埋于地下，倾翻盖4上设有滑轮9，滑轮9通过钢缆10连接有卷扬机11，倾翻盖4通过卷扬机11可翻转的覆盖在闷罐3上方；装有高温钢渣1的渣罐2直接置于闷罐3中进行热闷。
本发明的卷扬机11设置在地面上的支架12上方。倾翻盖4内设有用于向闷罐3内喷水的水管，喷头17设置在倾翻盖4下方。倾翻盖4上还设有用于将闷罐3内水蒸气的排出闷罐的排气孔，排气孔与设于闷罐3外的排气管连接，排气管后依次连接除尘器、风机和烟囱。
闷罐上还设有压力表18、温度计19、液位计20、排水阀21、排气阀22，压力表18、温度计19在闷罐3侧部，液位计20在闷罐3一侧底部，排水阀21在闷罐3正下方底部，排气阀22在闷罐3一侧中上部。
渣罐2为钢铁材料制备，渣罐2壁厚为30-200mm，内部容积为5-50m3；渣罐2底部及下方侧部带排水孔，排水孔直径为5-60mm。其中，所述闷罐3为钢结构圆柱型容器，闷罐3直径为4-10m，闷罐3高度为4-10m，闷罐3罐壁厚度为10-50mm。倾翻盖4为钢结构圆型盖板，倾翻盖4罐壁厚度为10-50mm。水管8为压力水管道，供应水压力为5-500KPa，水管8管道直径为20-100mm。卷扬机11提升重量为2-8t，提升速度为5-20m/min。支架12、排气管13、烟囱16均为钢结构，其中排气管13管径为100-1000mm。除尘器14为湿法除尘器。压力表18量程为1-10KPa，温度计19量程为0-120℃，液位计20量程为0-4m。排水阀21、排气阀22均为电动阀门，排水阀21直径为100-300mm，排气阀22直径为100-250mm。
闷罐3上方设置有水封槽5，倾翻盖4设有向闷罐3延伸的边沿，该边沿***水封槽5中。水封槽5为钢结构圆型水槽，水封槽5壁厚为10-30mm，水封槽5深度为300-600mm。
本发明的装置还包括设置在倾翻盖4两侧、与倾翻盖4连接的盖筋板7，盖筋板7为钢结构筋板，用于固定倾翻盖4，使其进行倾翻作业时不产生变形。倾翻盖4两侧各设置一个盖筋板7，盖筋板7厚度为30～200mm。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (10)
1.一种高温钢渣常压带罐热闷方法，其特征在于，所述方法包括：
步骤S1.将装有高温钢渣(1)的渣罐(2)放置在预埋于地下的闷罐(3)中，将倾翻盖(4)盖在闷罐(3)上方；
步骤S2.从倾翻盖(4)下方向渣罐(2)内的高温钢渣(1)喷水；
步骤S3.将倾翻盖(4)打开，将钢渣热闷完成后的渣罐(2)取出。
2.根据权利要求1所述的高温钢渣常压带罐热闷方法，其特征在于，步骤S1和S3中，渣罐(2)的放置和取出均使用天车吊运；步骤S1和S3中，倾翻盖(4)的闭合和打开均使用卷扬机(11)操作完成。
3.根据权利要求1所述的高温钢渣常压带罐热闷方法，其特征在于，步骤S2中，所述水从倾翻盖(4)内设置的水管喷出。
4.根据权利要求1所述的高温钢渣常压带罐热闷方法，其特征在于，步骤S2中，水遇高温钢渣(1)后产生水蒸气，一部分水蒸气与高温钢渣(1)中游离氧化钙发生反应生成氢氧化钙。
5.根据权利要求4所述的高温钢渣常压带罐热闷方法，其特征在于，步骤S2中，一部分水蒸气通过倾翻盖(4)内设置的排气孔以及与排气孔连接的排气管排出闷罐(3)，所述排气管后依次连接除尘器、风机和烟囱。
6.根据权利要求5所述的高温钢渣常压带罐热闷方法，其特征在于，步骤S2中，另一部分水蒸气凝结，与未蒸发的水在闷罐(3)底部形成积水，所述积水经闷罐(3)上设置的排水阀(21)排出。
7.一种高温钢渣常压带罐热闷装置，用于权利要求1-6任一所述的高温钢渣常压带罐热闷方法，其特征在于，该装置包括闷罐(3)、倾翻盖(4)，所述闷罐(3)预埋于地下，所述倾翻盖(4)上设有滑轮(9)，所述滑轮(9)通过钢缆(10)连接有卷扬机(11)，所述倾翻盖(4)通过卷扬机(11)可翻转的覆盖在闷罐(3)上方；装有高温钢渣(1)的渣罐(2)直接置于所述闷罐(3)中进行热闷。
8.根据权利要求7所述的高温钢渣常压带罐热闷方法，其特征在于，所述倾翻盖(4)内设有用于向闷罐(3)内喷水的水管。
9.根据权利要求8所述的高温钢渣常压带罐热闷装置，其特征在于，所述倾翻盖(4)上设有用于将闷罐(3)内水蒸气排出闷罐的排气孔，所述排气孔与设于闷罐(3)外的排气管连接，所述排气管后依次连接除尘器、风机和烟囱。
10.根据权利要求7所述的高温钢渣常压带罐热闷装置，其特征在于，所述闷罐(3)上方设置有水封槽(5)，所述倾翻盖(4)设有向闷罐(3)延伸的边沿，该边沿***所述水封槽(5)中。
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| Title |
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| 许满兴: "烧结节能减排实用技术", 冶金工业出版社, pages: 268 * |
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