[发明专利]高温固态钢渣的处理方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及高温固态钢渣的处理方法及处理装置。

背景技术

钢渣是炼钢过程的必然副产品，约占钢产量的10～15％，因此，对钢渣尤其是高温钢渣的快速有效处理直接影响到炼钢工艺的正常运行和钢铁企业的可持续发展。由于各钢厂炼钢工艺的差异，冶炼过程中产生的钢渣成分和温度不尽相同：有的高温钢渣流动性很好，能够象水一样倾泼；有的流动性较差，很难从渣罐(盛装和运送高温钢渣的容器，又称渣包)中方便地倒出，必须借助于机械外力或将渣罐倒置方能将之倒出渣罐。

为了延长渣罐的实用寿命，避免高温钢渣在注入时对渣罐底部的冲刷，有的钢厂还在空渣罐的底部垫上一些冷渣，当高温钢渣注入时，这部分冷渣与接触的高温钢渣混熔在一起，连同渣罐内壁部位的钢渣形成大的渣壳，几吨或十几吨，约占总渣量的三分之一，这部分渣要么不出来，要么倾罐而出，需要进行适当的机械破碎方能进行后续处理，扬尘非常严重。

现有的热态钢渣处理工艺，比较典型的有热泼、风淬、浅盘、热闷、滚筒工艺等。

热泼是比较原始的处理工艺，先将高温钢渣倾泼在指定的场地上，依靠空冷或喷洒少量的水将钢渣的热量散失掉，为加快冷却提高处理效率，需要不停地用挖掘机或铲车进行倒翻；经热泼处理的钢渣还不能直接利用，需要堆放陈化数月后再次经破碎、分选才能供用户利用。整个处理过程不仅流程长、占地大，而且操作环境恶劣、污染严重，有被其它工艺取代的趋势。

以JFE公司(JP24238276)和马钢(CN88211276)为代表的风淬工艺较好地实现了液态钢渣的快速粒化处理，风淬渣粒度细小均匀、性能稳定，可以直接利用。不足之处在于该工艺的处理对象受到严格限制，只能处理流动性很好的钢渣，对粘度较高、流动性差的钢渣无法处理。

新日铁开发的浅盘法钢渣处理工艺是在热泼工艺的基础上提高了生产效率，但仍存在处理周期长、污染大、运行费用高、钢渣需要陈化处理的不足。

以CN02157162.7和CN200410096981.0为代表的热态钢渣热闷工艺实现了钢渣的快速粉化处理，在12个小时左右依靠钢渣自身的热应力和化学应力将800℃左右的钢渣粉化成毫米级的细渣粉，经分选后可以直接作水泥生产的熟料。该工艺相对简单，也能够实现钢渣的全量化处理；但不足之处也非常明显：鉴于安全方面的考虑，该工艺只能处理800℃以下的块状钢渣，温度高的钢渣必须先在热闷池外降温，期间为提高生产效率，免不了要反复倒翻，扬尘和热污染严重。

以CN99127012.6和CN200410054165.3等为代表的滚筒法钢渣处理工艺首次实现了在密闭容器内快速处理高温钢渣的理念，在几分钟之内就可以通过旋转着的密闭容器将1500℃左右的高温液态熔渣动态、连续、快速冷却并破碎成小于100℃的颗粒状商品渣，直接供用户使用。处理过程中产生的大量含尘蒸气经净化处理后由烟囱集中排放，消除了传统渣处理工艺蒸汽弥漫、尘土飞扬的弊端。借助于专用扒渣机还可实现因溅渣护炉而产生的高粘渣的处理。不足之处在于现有滚筒装置还无法实现罐底渣的清洁化处理。由于罐底渣块度大、不具备流动性，无法直接倒入现有的滚筒装置内，还需要配备专用的翻渣场，将罐底渣和部分扒渣残余的高粘渣倾倒在翻渣场进行传统的冷却、破碎，因此效率受影响，而且有扬尘发生。

发明内容

本发明的目的在于提供一种在密闭容器内的高温固态钢渣的处理方法及装置，该处理方法是一次进渣、渐次处理，处理装置为进料筒体和工作筒体双腔串联滚筒，从而实现了高温钢渣的清洁化和高效化处理。

本发明是这样实现的：一种高温固态钢渣的处理方法，在工作筒体内设置有冷却破碎介质，对块状高温钢渣进行快速冷却和破碎，喷淋冷却系统喷淋的冷却水可控地对破碎后的钢渣进行二次冷却和浸泡；筒体旋转部分通过托轮、托圈和止推装置支承，在传动装置的作用下沿设定的方向和速度旋转；

所述在工作筒体的前面装有一个能容纳足够数量高温固态钢渣的进料筒体，进料筒体的侧面或端面有一个自动开闭的密封门，进料筒体和工作筒体同轴线、刚性地固结在一起构成一个大腔体，轴线与水平面向上成一定的倾角A。

一次进料完成后，进料筒体的进料口被密封门关闭，启动传动装置，进料筒体内的固态渣随筒体的旋转逐步向下移动，呈螺旋进给，依次进入工作筒体内；钢渣在工作筒体内随着工作筒体的旋转被不断冷却、破碎，达到一定粒度的成品渣经输出装置送出工作筒体。

所述进料筒体和工作筒体的轴线与水平面的倾角A介于0～20°之间。