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一种冶金渣处理装置及系统

申请号 CN202410120867.4 申请日 2024-01-29 公开(公告)号 CN117867194A 公开(公告)日 2024-04-12
申请人 山西航金环保科技有限公司; 发明人 张英辰; 汤添翼; 张均林;
摘要 本 专利 公开了一种 冶金 渣处理装置及系统,其中所述冶金渣处理装置包括:载体,所述载体作为冶金渣处理装置的 支撑 ;冶金渣处理单元,所述冶金渣处理单元浮动地设置在所述载体上,所述冶金渣处理单元数量为一个呈倾斜设置或数量为多个呈高低相错的逐级排列;所述冶金渣处理单元中具有盛渣料仓,盛渣料仓中具有存料空间,在可控制的预定时间内存放冶金渣物料;振动机构,与所述盛渣料仓动 力 连接,驱动所述盛渣料仓振动。通过上述技术方案,能够处理高温液态的冶金渣还能够处理大 块 的 钢 渣。有利于在早期状态下回收所有类型钢渣中携带的热量,提高了冶金渣处理的效率和 能源 的利用率。
权利要求

1.一种冶金渣处理装置,其特征在于,包括:
载体,所述载体作为冶金渣处理装置的支撑
冶金渣处理单元,所述冶金渣处理单元浮动地设置在所述载体上,所述冶金渣处理单元数量为一个呈倾斜设置或数量为多个呈高低相错的逐级排列;所述冶金渣处理单元中具有盛渣料仓,盛渣料仓中具有存料空间,在可控制的预定时间内存放冶金渣物料;
振动机构,与所述盛渣料仓动连接,驱动所述盛渣料仓振动。
2.根据权利要求1所述的一种冶金渣处理装置,其特征在于,所述渣处理装置整体形成为倾斜设置的隧道结构,隧道的两端分别为输入端和输出端,输入端具有高于输出端的高度;
所述隧道中设置管道,所述管道中装载吸热介质,通过吸热管道回收隧道中冶金渣的热量。
3.根据权利要求1所述的一种冶金渣处理装置,其特征在于,每个盛渣料仓通过钢丝绳弹簧与所述载体相连,以浮动地设置在所述载体上。
4.根据权利要求1所述的一种冶金渣处理装置,其特征在于,所述振动机构包括电机和偏心振动机构,所述偏心振动机构将电机的转动转化为驱动所述盛渣料仓上的物料向上和向前的跳动。
5.根据权利要求1或3所述的一种冶金渣处理装置,其特征在于,所述盛渣料仓上设置有盛渣料仓框架,通过所述盛渣料仓框架实现盛渣料仓与所述所述载体浮动连接;所述盛渣料仓的仓体浮动地连接在所述盛渣料仓框架上,二者通过弹簧连接;所述盛渣料仓框架可以与一摆动驱动结构相连,以在其驱动下左右摆动;所述盛渣料仓的仓体与振动电机动力连接以在其驱动下振动。
6.根据权利要求1所述的一种冶金渣处理装置,其特征在于,所述盛渣料仓顶部敞开,具有底板以及围设在底板周围的侧壁形成的空间;所述空间的下游侧边包括敞开、半敞开或受控打开的结构。
7.根据权利要求1所述的一种冶金渣处理装置,其特征在于,盛渣料仓的仓体中具有夹层,所述夹层内通循环冷却降温,每个盛渣料仓的仓体外表面喷涂隔热保温涂料。
8.根据权利要求1所述的一种冶金渣处理装置,其特征在于,盛渣料仓的接触钢渣的表面设计成具有高低起伏结构,受到振动的钢渣在经过这些高低起伏结构时被抛起再跌落。
9.根据权利要求1所述的一种冶金渣处理装置,其特征在于,所述载体包括框架,设置在所述盛渣料仓的周围。
10.一种冶金渣处理系统,其特征在于,包括
送料装置,向系统中供给冶金渣物料;
一级冶金渣处理装置,与所述送料装置连接;所述一级冶金渣处理装置如权利要求1‑9中任一项所述;
二级冶金渣处理装置,与所述一级冶金渣处理装置的出料端相连,所述二级冶金渣处理装置具有至少一种与所述一级冶金渣处理装置不同的冶金渣输送结构,以处理所述一级冶金渣处理装置输出的固态冶金渣。

说明书全文

一种冶金渣处理装置及系统

技术领域

[0001] 本专利属于冶金技术领域,涉及一种冶金渣处理装置及系统,尤其是带有余热回收且能处理液态及大冶金渣的装置和系统。

背景技术

[0002] 渣在现有技术中通常被称之为工业废弃物。为了避免污染环境,需要对钢渣进行各种处理以降低对环境的损害。目前常用的钢渣处理技术方案包括热泼、池焖、滚筒法和有压或常压辊压热破碎工艺。
[0003] 这些工艺中钢渣在产生初期的温度较高,给无害化处理造成困难,因此通常都将高温的钢渣冷却,在冷却的过程中或者冷却后进行破碎等处理,破碎处理后才能够便于对钢渣中的有价值物料进行回收等其它操作。尤其是辊压热破碎工艺,在对钢渣降温的过程中需要大量消耗资源,通过大量向高温钢渣喷水降温产生大量的带粉尘的水蒸汽,极大地增加了系统除尘工作量,运行能耗居高不下,增加了企业的生产成本。
[0004] 钢渣产生初期,即钢水和钢渣分离时以及在后的较长时间,钢渣的高温实际上也是大量的显热资源,这些显热资源如果能够通过较好的方案进行回收利用,不仅能够降低钢渣处理的难度,同时也可以回收浪费的能量,有利于节能减排。
[0005] 但是这种情况下的钢渣有时候温度很高呈现液态状态,这种状态的钢渣难以处理。
[0006] 更加难以处理的情况是有些企业钢渣接渣时间长,运输时间长,经常出现钢渣在渣罐中部分凝固成高温大硬块的情况,这种大块的钢渣在各种现有技术中都难以处理和回收热量,带来处理上的难题和热能的浪费。一种典型但非仅限的原因在于,在某些炼钢现场,渣罐的转运路程较长;在渣罐转运过程中,一部分钢渣由于自然冷却容易在渣罐中结成大块,在某些场所下,此种钢渣的最大直径可以达到2‑3米甚至更大。这种大块的钢渣在各种处理工艺中都存在处理难题。发明内容
[0007] 本专利正是基于现有技术的上述情况而提出的,本专利要解决的技术问题是提供一种冶金渣处理装置,能够处理各种形态钢渣的显热,以提高对各种形态冶金渣的各种形态的冶金渣的处理能
[0008] 为了解决上述问题,本专利提供的技术方案包括:
[0009] 一种冶金渣处理装置,其特征在于,包括:载体,所述载体作为冶金渣处理装置的支撑;冶金渣处理单元,所述冶金渣处理单元浮动地设置在所述载体上,所述冶金渣处理单元数量为一个呈倾斜设置或数量为多个呈高低相错的逐级排列;所述冶金渣处理单元中具有盛渣料仓,盛渣料仓中具有存料空间,在可控制的预定时间内存放冶金渣物料;振动机构,与所述盛渣料仓动力连接,驱动所述盛渣料仓振动。
[0010] 优选地,所述钢渣处理装置整体形成为倾斜设置的隧道结构,隧道的两端分别为输入端和输出端,输入端具有高于输出端的高度;所述隧道中设置管道,所述管道中装载吸热介质,通过吸热管道回收隧道中冶金渣的热量。
[0011] 优选地,每个盛渣料仓通过钢丝绳弹簧与所述载体相连,以浮动地设置在所述载体上。
[0012] 优选地,所述振动机构包括电机和偏心振动机构,所述偏心振动机构将电机的转动转化为驱动所述盛渣料仓上的物料向上和向前的跳动。
[0013] 优选地,所述盛渣料仓上设置有盛渣料仓框架,通过所述盛渣料仓框架实现盛渣料仓与所述载体浮动连接;所述盛渣料仓的仓体浮动地连接在所述盛渣料仓框架上,二者通过弹簧连接;所述盛渣料仓框架可以与一摆动驱动结构相连,以在其驱动下左右摆动;所述盛渣料仓的仓体与振动电机动力连接以在其驱动下振动。
[0014] 优选地,所述盛渣料仓顶部敞开,具有底板以及围设在底板周围的侧壁形成的空间;所述空间的下游侧边包括敞开、半敞开或受控打开的结构。
[0015] 优选地,盛渣料仓的仓体中具有夹层,所述夹层内通循环水冷却降温,每个盛渣料仓的仓体外表面喷涂隔热保温涂料。
[0016] 优选地,盛渣料仓的接触钢渣的表面设计成具有高低起伏结构,受到振动的钢渣在经过这些高低起伏结构时被抛起再跌落。
[0017] 优选地,所述载体包括框架,设置在所述盛渣料仓的周围。
[0018] 以及一种冶金渣处理系统,其特征在于,包括送料装置,向系统中供给冶金渣物料;一级冶金渣处理装置,与所述送料装置连接;所述一级冶金渣处理装置如上任一项所述;二级冶金渣处理装置,与所述一级冶金渣处理装置的出料端相连,所述二级冶金渣处理装置具有至少一种与所述一级冶金渣处理装置不同的冶金渣输送结构,以处理所述一级冶金渣处理装置输出的固态冶金渣。
[0019] 通过上述技术方案,本申请提高了干法处理冶金渣时对于输入处理装置的冶金渣的宽容度,能够处理高温液态的冶金渣还能够处理大块的钢渣。有利于在早期状态下回收所有类型钢渣中携带的热量,提高了冶金渣回收的效率和能源的利用率。附图说明
[0020] 为了更清楚地说明本说明书具体实施方式,下面将对具体实施方式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说明书记载的一些具体实施方式,对于本领域普通技术人员来讲,还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0021] 图1是本发明具体实施方式中一种钢渣处理系统的部分结构示意图;
[0022] 图2、图3是本发明具体实施方式中一种钢渣处理装置的振动/摆动结构示意图;
[0023] 图4是本发明具体实施方式中一种钢渣处理装置的另一种振动结构示意图;
[0024] 图5是本发明具体实施方式中供料装置的结构示意图;
[0025] 图6是本发明具体实施方式中二级钢渣处理装置的结构示意图。

具体实施方式

[0026] 为使本专利具体实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合的附图,对具体实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的仅是本专利的一部分实施方式,而不是全部的实施方式。基于本专利中的具体实施方式,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方式,都属于本专利保护的范围。
[0027] 在本专利实施例的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“连接”、“连通”应做广义理解,例如,“连接”可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接,可以是机械连接,也可以是电连接可以是直接相连,或通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本专利中的具体含义。
[0028] 全文中描述使用的术语“顶部”、“底部”、“上方”、“下方”、“上层”、“下层”、“两端”、“一端”、“设置在……上”和“位于……”是指装置部件的相对位置,例如启动控制组件设置在上壳下方。可以理解的是装置是多功能的,与它们在空间中的方位无关。
[0029] 为便于对本专利的理解,下面将结合附图以具体实施方式做进一步的解释说明,具体实施方式并不构成对本专利的限定。
[0030] 实施例一
[0031] 本实施例提供了一种钢渣处理装置,所述钢渣处理装置的结构如图1所示。
[0032] 所述钢渣处理装置整体形成为隧道结构,隧道的两端分别为输入端203和输出端204。所述隧道可以倾斜地设置,输入端具有高于输出端的高度。输入端的高度较高输出端的高度较低可以使得隧道中的空间尽可能地形成为一个倾斜的空间,方便物料即钢渣的下落并能够节省空间从而便于热量的传递和回收。
[0033] 所述隧道中可以设置多个管道,所述管道用于装载吸热介质,例如水、熔盐,所述管道为余热锅炉的组成部分,通过这些吸热管道回收隧道中钢渣的热量供给其它需要使用,例如进行发电或进行热力生产。
[0034] 所述隧道内设置一个或多个钢渣处理单元,多个钢渣处理单元沿着所述隧道从输入端到输出端的方向依次排布。每个所述钢渣处理单元中包括至少一个盛渣料仓,钢渣处理单元的盛渣料仓按照从输入端到输出端由高到低的顺序依次设置。
[0035] 在本实施例中,所述盛渣料仓中形成存渣空间,所述存渣空间用于存储钢渣并将所述钢渣可以在所述存渣空间内保留预设的时间。在钢渣保留在存渣空间中时,相对于钢渣自然流动的状态下,钢渣在同样长度的路径上传递的时间就得到延长,冷却的时间也因此得到延长。
[0036] 当钢渣从隧道顶部经由多级设置的盛渣料仓逐级转移到隧道底部时,其在隧道中停留的总体时间即为在每级钢渣处理单元中停留的时间之和,由于单级的钢渣处理单元中可以贮存钢渣。
[0037] 在本实施例中,所述盛渣料仓具有底板以及围设在底板周围的侧壁形成的空间,这种结构下物料可以较好地承接从上一级中跌落的钢渣,并且无论是大块钢渣还是小块钢渣,无论是液态钢渣还是固态钢渣都能够在所述盛渣料仓中贮存预定的时间。使得各种形态的钢渣都能够受控地转移至下一级物料处理单元的盛渣料仓中,以减少物料中存在大块钢渣时的无序和不受控状态造成的处理困难。
[0038] 本实施例意识到,相对于已有的技术方案非显而易见地,在高温状态下,即便是大块的钢渣也并不具有很高的结构强度,如果将其降低到低温状态反而不利于其破碎成小快,而在高温状态下通过较高能量的跌落撞击则较为容易将这些大块钢渣破碎成相对小的尺寸从而有利于钢渣的处理。由此本实施例的盛渣料仓的结构,这种结构意图能够将钢渣保持一定的时间,尤其是大块的钢渣能够贮存在盛渣料仓中,并且其在跌落的过程中不能四处飞溅而造成不可控的散落,因此设置了具有围挡结构的盛渣料仓。盛渣料仓的四周可以不是完全封闭的,例如其下游侧可以是敞开、半敞开或受控打开的。这样便于盛渣料仓向下一级中倾注物料。不同的盛渣料仓中间具有高度差,因此可以使得在盛渣料仓从高一级向低一级倾注时跌落的钢渣具有一定的速度和冲击力从而在撞击下一级盛渣料仓时更好
地散开。
[0039] 但是,在钢渣的复杂形态和钢渣的受控处理之间亦存在矛盾,当需要钢渣具有很好的存储状态时,其流动性或方便转移操作的特性往往会产生影响,尤其是液态钢渣,存储一定时间后会产生凝固又重新粘接成块而不利于向下一级转移。钢渣的存储和余热回收亦构成一定的矛盾,因为钢渣的稳定堆积固然有利于钢渣的存储但是也会导致渣堆中心或底部的钢渣不能够很好地将热量传递出来因此不利于热量的回收。
[0040] 在本实施例中,盛渣料仓可以连接有振动机构和/或摆动机构。每个盛渣料仓被支架上左右两端的钢丝绳悬吊支撑或被支架上布置的多组弹簧支撑。盛渣料仓配置振动电机或激振器,通过振动驱动盛渣料仓中的钢渣不停抖动从而避免钢渣的板结又方便热量的发散,同时大块的钢渣在振动过程中还能够进一步破裂从而进一步分解成更小的渣块。
[0041] 振动机构可以和盛渣料仓的倾斜方向相配合以控制物料在本级盛渣料仓中的时间。例如所述盛渣料仓可以是向下倾斜布置的,振动的同时物料可以一边振动一边向下移动,从而逐渐从盛渣料仓的下游侧跌落至下一级盛渣料仓或其他设备中;所述盛渣料仓也可以是基本水平布置的,此时盛渣料仓中的物料移动速度较缓慢,以保持振动和冷却较长时间,更进一步地,所述盛渣料仓甚至可以设置为倾斜向上的姿态,这种情况下可以满足物料更长时间地在本级盛渣料仓中停留。在盛渣料仓水平和向上倾斜布置状态下,可以通过调节所述钢丝绳吊装的尺寸从而调节所述盛渣料仓倾斜的状态。除此之外还可以设置摆动机构,摆动机构驱动浮动设置的盛渣料仓左右晃动,以加强对装盛钢渣的扰动。
[0042] 通过盛渣料仓的振动和/或摆动,一方面不停地振动钢渣颗粒,可以使得颗粒基于振动进一步破碎和向前运移,另一方面也实现了底部钢渣充分的暴露,有利于高温辐射热交换。
[0043] 制造盛渣料仓的材料可以是厚度足够的铸钢,以保证长期接触高温钢渣不变形;也可以在接触最高温段钢渣的几个钢制盛渣料仓内铺设耐火材料。为保证料仓的长期使用和保护振动设备不受高温影响,每个盛渣料仓采用带夹层的机构设计,夹层内通循环水冷却降温,同时,每个盛渣料仓的外表面喷涂隔热保温涂料阻止高温热量散失。
[0044] 一种示例性的结构如图1所示,其中盛渣料仓是向下倾斜设置的,倾斜方向为靠近隧道入口的一侧高,靠近隧道出口的一侧低。多个盛渣料仓从所述隧道入口一侧向隧道出口一侧的方向上依次降低设置。
[0045] 这样增加了大块钢渣跌落的速度从而保证了钢渣跌落时具有较大的冲击力,并且钢渣处理单元时盛渣料仓,至少具有侧边的围挡,这样可以有效收集和保持跌落散开的大块钢渣不至于四处飞溅同时在初始状态的钢渣能够沿着预定的轨迹滑落。
[0046] 可以在隧道内设置与盛渣料仓倾斜度相适配的支架,盛渣料仓根据倾斜角度设置在对应的支架上,形成首尾相接、高度依次降低的钢渣处理单元排布状态。
[0047] 进一步地,第一个盛渣料仓205优选地可以比后面的盛渣料仓206更长些,摆放的倾斜角度更大些,有利于接受各种形态的来渣,更大的倾斜角度有利于来料钢渣快速向下移动,不至于在此产生堆积堵塞进料通道。第二个以后的成渣料仓可以具有相同的尺寸,也可以具有相同的摆放角度,从而以相对较为缓和的速度向下级转移钢渣。
[0048] 另外一种示例性的结构,虽然没有在图中示出,但是可以理解该盛渣料仓是基本上水平布置的,多个盛渣料仓从所述隧道入口一侧向隧道出口一侧的方向上依次降低设置。这种盛渣料仓的结构可以以较慢的速度运移钢渣物料,同时在振动机构的驱动下能够更好地发散热量。
[0049] 进一步优选地,前一个盛渣料仓尾部与下一个盛渣料仓的前部虽然高度上有所不同,但是在前后方向上有一定尺度的重叠,相互之间有一定高度差,但不形成接触摩擦。更近一步地,盛渣料仓可以形成为上游侧宽,下游侧窄的形状,这样的多个盛渣料仓首尾相接可以减少钢渣在盛渣料仓之间转移过程中的遗撒。
[0050] 作为替代的,虽然图示出了多个彼此分离的盛渣料仓的情况,在本实施例中,盛渣料仓也可以是一个,通过振动将其在一个盛渣料仓中保持较长的时间,从而完成破碎和余热挥发,这由不同的钢渣处理需求而定。
[0051] 更进一步地,为增加钢渣在盛渣料仓中通过振动的方式向下移动过程中充分的扰动,使得底部钢渣向上翻动,顶部钢渣被吸热冷却后形成的结壳易于破碎,盛渣料仓的接触钢渣的表面设计成具有高低起伏,例如搓衣板形状的多个凸起的台阶,受到振动向前运动的钢渣在经过这些凸起时被抛起再跌落,底部高温钢渣得以充分暴露出来,有利于上部吸热管充分吸收钢渣的高温热量。
[0052] 本实施例中,一种示例性的盛渣料仓的结构如图2、图3所示。盛渣料仓,优选地是非第一级的盛渣料仓206,与支架207浮动连接,例如所示盛渣料仓206的上游侧部和下游侧部均由钢丝绳208吊装在支架207上。以形成具有多个自由度的浮动余度。
[0053] 优选地,所述盛渣料仓上设置有盛渣料仓框架209,通过所述盛渣料仓框架实现盛渣料仓与所述支架浮动连接。
[0054] 所述盛渣料仓的仓体浮动地连接在所述盛渣料仓框架上,例如所述盛渣料仓可以设置在所述盛渣料仓框架上方,二者通过弹簧210连接。这样所述盛渣料仓就相对于所述支架具有整体摆动的运动自由度,以及上下振动的振动自由度。
[0055] 优选地,所述盛渣料仓框架可以与一摆动驱动结构相连,以由其驱动下左右摆动,所述摆动机构可以采用曲柄连杆机构211,曲柄连杆机构与电机相连,从而将电机的转动转化为盛渣料仓的摆动;所述盛渣料仓的仓体212与所述盛渣料仓框架之间可以安装振动电机213,以驱动其振动。当然本实施例中的摆动振动机构并不仅限于曲柄机构和振动电机,振动方向除了上下方向外也可以是左右、前后、椭圆、曲线、圆形等,摆动方向亦是如此。
[0056] 另一种盛渣料仓,优选地是第一级的盛渣料仓205的结构如图4所示。盛渣料仓,优选地是第一级的盛渣料仓205,与支架207浮动连接,例如所示盛渣料仓205的上游侧部和下游侧部均由钢丝绳208吊装在支架207上。以形成具有多个自由度的浮动余度。盛渣料仓的仓体与振动机构214相连,通过振动机构实现仓体的上下振动。在这种情况下所述盛渣料仓的仓体可以直接与振动机构相连,也可以通过固定在仓体上的框架与振动机构相连。所述振动机构可以是偏心振动机构,所述偏心振动机构将电机的转动转化为驱动所述盛渣料仓上的物料向上和向前的跳动。在此结构下钢渣在振动下进一步破碎和实现热交换。
[0057] 在本实施例中,钢渣处理装置中设计使用多少个盛渣料仓依据每个实际使用场景需要处理的钢渣量决定,原则上以在规定的时间内将一罐来料高温钢渣经该装置处理达到设定的温度离开该装置为准。每个盛渣料仓的尺寸根据需要处理的钢渣量设计。
[0058] 例如,某钢厂每30分钟需要处理一罐16立方的1500摄氏度的高温钢渣,设定离开该装置的钢渣温度在800摄氏度。则该装置的设计原则就是每小时进32立方钢渣,出32立方钢渣,进渣温度1500摄氏度,出渣温度800℃。设计的该装置盛渣面积要保证钢渣由1500℃下降到800℃的热量被装置上部封闭的余热锅炉受热面吸收。使用该装置处理高温钢渣是一个连续不间断的过程,一罐高温钢渣进入该装置后通过每个盛渣料仓的摆动和振动缓慢下移,第二罐高温钢渣进入第一个盛渣料仓时,与第一罐钢渣的尾部相衔接。如此保证整个热回收过程是连续不间断的。有利于获得高品质连续高温蒸汽用于发电或其他生产环节。
[0059] 在本实施例中,所述钢渣二级处理装置可以与实施例一中的钢渣二级破碎装置相同,而采用本实施例中的一级钢渣处理装置与之结合能够适应各种形态钢渣的处理达到并超过实施例一的技术效果。
[0060] 与现有装置相比较,本实施例的装置和系统简单实用,对来料钢渣没有任何限制性要求,无论钢渣温度高低,液态或固态,都允许直接通过进料口送入该装置内,通过带一定下倾角的盛渣料仓摆动和振动,驱使钢渣不断从高位的盛渣料仓移动到低位的盛渣料仓,钢渣移动过程中热量被上部余热锅炉吸热管吸收降温,同时通过不断运动撞击挤压破碎,离开该装置时成为低温固态颗粒状钢渣,有利于后续钢渣的二次处理。
[0061] 实施例二
[0062] 本实施例提供了一种带余热回收的干法处理钢渣系统。在本实施例二中,除了采用两级钢渣处理装置相结合,一级钢渣处理装置处理液态和大块钢渣,第二级钢渣处理装置处理固态和相对小块的钢渣,两级互相支持提高钢渣处理效率和钢渣余热回收的比例,不仅能够处理小块钢渣还能够在不需要破碎机构、喷淋设备或焖渣设备的情况下处理大块和液态钢渣,并对这些钢渣中的热量进行回收。
[0063] 本实施例二中提供的一种余热回收的干法处理钢渣的系统,包括依次连接的进料装置201、一级钢渣处理装置202和二级钢渣处理装置。
[0064] 所述进料装置、一级钢渣处理装置和二级钢渣处理装置优选地可以在与周围环境基本上封闭的空间内彼此连通,以防止粉尘的外溢。出于各种需要,所述进料装置、一级钢渣处理装置和二级钢渣处理装置之间或者各个处理装置内还可以设置其它所需的功能模块,因此在本具体实施方式中“依次连接”指代的是它们在处理物料时的先后顺序,而非排斥其它结构的限定。
[0065] 所述进料装置用于向系统中供给钢渣。本实施例中,一种优选的进料装置可以包括接渣罐,所述接渣罐中储存着钢渣,其中的钢渣可以是各种来源,例如从转炉接渣罐直接转送而来的钢渣,也可以是从其它地方经过转运后倒入到接渣罐内的钢渣。接渣罐中的钢渣可以是具有一定比例的熔融状态的钢渣。在此状态下,钢渣的温度较高,贮存的显热资源更丰富,只要在后续处理过程处理得当则有利于回收更多的贮存在钢渣中的热量。
[0066] 所述接渣罐4可以设置于卸料装置5上,所述卸料装置可以移动地在向接渣罐4中装载钢渣的第一位置和将所述接渣罐4中的钢渣卸除的第二位置之间运动。这样能够方便钢渣的运送。
[0067] 进一步优选地,所述进料装置还可以包括除尘罩2,所述除尘罩可以设置在整个进料装置的周围,也可以设置在进料装置的部分区域,例如如图1所示,设置在所述进料装置中钢渣卸料的区域,此区域容易产生一定量的灰尘,设置除尘罩可以减小此位置的粉尘外溢。当卸料装置承载带有钢渣的接渣罐4的卸料装置5进入除尘罩2后,可以进行卸渣作业,卸渣作业中的粉尘可以很好地限定在除尘罩的空间内。为了方便卸料装置的进出,所述除尘罩的入口可以设置钢帘3,即钢质的帘,即能够方便卸料装置的进出,也能够耐热并减轻粉尘的外泄。
[0068] 由于对于需要处理的钢渣的形态没有特别限制,本实施例二中的进料装置可以设置为直接将结接渣灌中的钢渣倒入至一级钢渣处理装置中。在本实施例二中,所述一级钢渣处理装置的结构可以如实施例一所述,在本实施例中不再详细阐述。
[0069] 所述一级钢渣处理装置可以具有1500度左右的温度,经过所述一级钢渣处理装置的冷却和破碎,钢渣在该装置内逐步由高温液态转变为低温固态,部分大块的钢渣破裂成小块钢渣。温度由1500度左右降至300‑800度(依下道工艺而定)左右离开该装置进入二级钢渣处理装置。
[0070] 所述的二级钢渣处理装置包括带有进料口21和出料口22的封闭式吸热容腔23。封闭式吸热容腔23内部的空腔中设有带夹层的U型槽24、U型槽24内设有螺旋输送机构25。所述的封闭式吸热容腔23连接汽包26,所述的进料口21连接一级钢渣处理装置的出渣口。
[0071] 所述螺旋输送机构中的螺旋推进部件由主轴和主轴上连接的螺旋叶片组成,主轴为中空结构,内部通循环冷却水给主轴和螺旋叶片降温,以利于螺旋叶片长期在高温环境下工作。经过该装置的破碎和冷却作用,进该装置的800度左右的钢渣,出该装置时温度低于100度。
[0072] 在所述二级钢渣处理装置中,可以使用水作为吸热介质。首先,将水通入至所述主轴的中空结构,所述水可以是一定量的常温软化水由水通过旋转接头泵入螺旋主轴;出螺旋主轴后进入U型槽夹层,然后从U型槽夹层流出。从所述U型槽夹层流出的水和蒸汽进入汽包,汽水分离后,水进入封闭式吸热容腔上的吸热管,出吸热管的水和蒸汽再进入汽包。汽水分离后,水继续进入U型槽夹层循环。两次分离出的饱和蒸汽进入一钢渣处理装置的高温炉排区域上部辐射吸热管继续吸热至过热蒸汽。获得的过热蒸汽通过蒸汽管道输送至蒸汽轮机发电或用户的其他用气负荷。
[0073] 上述描述中,二级钢渣处理装置中余热回收单元的结构同样可以设置在一级钢渣处理装置中,或者一级钢渣处理装置、二级钢渣处理装置可以共用同一套余热回收装置。
[0074] 在二级钢渣处理装置中,通过螺旋输送装置进行处理,螺旋输送装置在处理固态钢渣时具有较好的效率,由此,先使用一级钢渣处理装置处理带有粘性的钢渣,一级钢渣处理装置的结构下能够接收具有粘性的钢渣并且采用逐级输送的方式延长了钢渣冷却的时间,使得其变成固态钢渣并在此过程中回收钢渣的余热,再利用二级处理装置专门处理固态钢渣,并回收此过程中钢渣余热。所述一级处理装置和二级处理装置之间形成相互支持的关系,因为一级钢渣处理装置能够处理具有粘性的钢渣,而且能够存储相对大量的钢渣,当一级钢渣处理完毕后将钢渣形成为固态渣之后,转送至二级钢渣处理装置进行处理,二级钢渣处理装置对固体钢渣具有很高处理效率,如此配合不仅能够高效地处理钢渣避免堵塞,而且能够在钢渣温度很高时就对钢渣的余热进行回收提高了余热的回收比例,具有比单级使用或者单级效果简单叠加更加突出的钢渣处理效果。
[0075] 利用本实施例二的装置和系统的一种示例性的操作工艺流程如下:
[0076] 炼钢车间转炉或电炉产生的熔融状态钢渣由接渣罐盛装运至渣处理车间,使用车间行车吊装接渣罐至卸料平台,平台上的自动卸料装置夹住接渣罐的吊,自动平移进入带顶部除尘罩的卸料空间,倾倒接渣罐,罐内钢渣经过长时间运输表面通常已形成硬壳,偶尔还会在接渣罐底部形成大块固态钢渣,该装置对钢渣形态没有限制,通过进料口一起倒入下部倾斜式盛渣料仓。
[0077] 钢渣从第一个高位盛渣料仓进入,通过盛渣料仓上下振动,把钢渣缓慢推送到下一个盛渣料仓,钢渣在多个倾斜式盛渣料仓移动,逐级下落。整个装置封闭,上部布置辐射吸热管式余热锅炉吸热管道,用于吸收高温钢渣的辐射热,同时给钢渣冷却降温。钢渣在该装置内逐级跌落同时冷却降温,逐步由高温液态转变为低温固态。温度由1500度左右降至300‑800度(依下道工艺而定)左右离开该装置进入后续工艺。
[0078] 余热利用的方式为:该系统使用水或饱和蒸汽作为吸热介质。一定量的常温软化水或低温饱和蒸汽从该装置尾部低温区的余热锅炉管道连续进入,经上部辐射吸热管吸热成为高温蒸汽,从该装置头部高点排出。获得的过热蒸汽通过蒸汽管道输送至蒸汽轮机发电或用户的其他用气负荷。
[0079] 通过本发明提供的一种在密闭空间连续处理钢渣及连续回收钢渣余热的装置,在低能耗热破碎钢渣的同时有效回收钢渣所携带的显热能量,给企业提供高品质的高温高压蒸汽用于发电或其他生产环节,同时,由于不使用水喷淋对高温液态钢渣降温破碎,还能够处理凝结成大块的固态钢渣,因此能够有效提高了钢渣后续金属的回收率。达到节约企业环保设备投资、降低运行费用同时获得额外经济效益的目的。
[0080] 其它说明
[0081] 以上所述的实施例,对本专利的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明,所应理解的是,以上所述仅为本专利的优选实施例,并不用于限定本专利的保护范围,凡在本专利的精神和原则之内,所做的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本专利的保护范围之内。
[0082] 本专利采用独特的盛渣料仓设计来处理高温和大块的钢渣,并通过盛渣料仓和振动装置的配合实现各种形态下钢渣的受控处理,其不同于阶梯状炉排等处理方式的发明构思。
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