專利名稱：高鈦型高爐渣的冷卻處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及高鈦型高爐渣的冷卻處理方法，屬于爐渣的處理領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
隨著鋼鐵工業(yè)向零排放的綠色環(huán)保產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)變，環(huán)保化處理的必經(jīng)工藝——高爐渣的冷卻 處理工藝受到了人們的重視。目前，對(duì)不含Ti02的高爐渣，根據(jù)不同的用途，其冷卻處理方 法主要有熱潑法、盤潑水冷(ISC法)、水淬法、風(fēng)淬法等。其中最常用的是熱潑法，是將熱 熔高爐渣倒入渣罐后，用車輛運(yùn)到高爐渣熱潑現(xiàn)場(chǎng)，利用吊車將渣罐內(nèi)的高爐渣分層潑倒在 渣床上或渣坑內(nèi)，噴淋適量的水，使高溫爐渣急冷碎裂。
我國(guó)攀枝花地區(qū)的釩鈦磁鐵礦含量豐富，該釩鈦磁鐵礦煉鐵后產(chǎn)生的高爐渣中含有20 26X的Ti02，因此該高爐渣稱為高鈦型高爐渣。和一般高爐渣相比，高鈦型高爐渣的密度更 大，處于熔融狀態(tài)時(shí)較為粘稠、流動(dòng)性較差。對(duì)于高鈦型高爐渣，目前主要采用一般的熱潑 法進(jìn)行冷卻處理，實(shí)施持續(xù)打水方式促使高爐渣冷卻，打水單耗達(dá)到l. 33噸水/噸渣。該處 理方法存在渣坑的不規(guī)范而隨意受渣，使積渣較厚，造成打水量大、冷卻不均勻，得到的粒 渣壓碎性指標(biāo)偏大，達(dá)不到企業(yè)的m類標(biāo)準(zhǔn)要求(壓碎值小于18%)，限制了高鈦型高爐渣 的大規(guī)模利用和生產(chǎn)高質(zhì)量的冶金渣產(chǎn)品。
申請(qǐng)?zhí)枮?00710168881.8，發(fā)明名稱為"一種熱態(tài)轉(zhuǎn)爐煉鋼渣的噴水裝置及冷卻方法" 的專利申請(qǐng)公開(kāi)了一種在20X22m的渣廂上設(shè)置上噴水系統(tǒng)和下噴水系統(tǒng)，對(duì)2. 5m厚的冶金 渣進(jìn)行分層噴水，并采用間斷噴水的方式循環(huán)噴水58次，打水冷卻時(shí)間長(zhǎng)達(dá)50小時(shí)。該方法 僅適用于處理固態(tài)的鋼渣，無(wú)法處理液態(tài)(熔融態(tài))的高爐渣。而且該工藝中所涉及的噴水 裝置增加了設(shè)備的檢修維護(hù)費(fèi)用，不利于降低冷卻成本，其處理能力有限，無(wú)法及時(shí)處理大 量(日排放量達(dá)12000噸左右)的高鈦型高爐渣。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種適用于處理大量高鈦型高爐渣的冷卻處理方法。 本發(fā)明高鈦型高爐渣的冷卻處理方法為出爐高爐渣經(jīng)過(guò)翻渣處理使高爐渣冷卻；其中 ，所述的翻渣處理為翻渣(翻渣即指高爐渣由渣罐倒入渣坑)并使渣層厚度《30cm，高爐 渣于空氣中自然冷卻30 50min，然后對(duì)高爐渣打水，使高爐渣表面積水O. 8 1. 2cm并讓水 自然蒸干；打水后仍有紅渣時(shí)，對(duì)其進(jìn)行補(bǔ)水，并讓積水自然蒸干。其中，上述的渣層厚度優(yōu)選為10 20cm。高爐渣渣層的厚薄對(duì)渣的冷卻處理有很大的影 響，渣層厚10 20cm時(shí)，自然冷卻一定時(shí)間內(nèi)可以讓渣體溫度降低到80(TC以下，再進(jìn)行打 水冷卻可以在l小時(shí)內(nèi)降溫到10(TC以下，便于及時(shí)進(jìn)行后期連續(xù)性的翻渣作業(yè)，使其每次翻 渣自然形成斷裂面，有利于推渣作業(yè)。當(dāng)渣層超過(guò)30cm時(shí)，渣體自然冷卻到80(TC所需時(shí)間 要幾小時(shí)以上，無(wú)法滿足生產(chǎn)的需要，而且渣層太厚打水冷卻時(shí)很難將水打透到下層熱渣， 造成處理熱渣時(shí)下層渣還存在大量紅渣，給高爐渣的處理造成極大困難。
進(jìn)一步的，當(dāng)高爐渣較少時(shí)， 一次翻渣即可處理完全，當(dāng)高爐渣較多時(shí)，需要分成多次 處理，最后集中推挖即可，這樣可節(jié)約高爐渣冷卻、推挖的總時(shí)間。出爐高爐渣分成多次翻 渣處理時(shí)，每次翻渣的渣層厚度均《30cm，高爐渣處理5 7次后，即可集中推挖一次。
進(jìn)一步的，本發(fā)明高鈦型高爐渣的冷卻處理方法包括如下步驟
a、 一次翻渣出爐高爐渣倒入渣坑中，然后于空氣中自然冷卻30 40min，對(duì)渣層上面 的干殼堆打水(液態(tài)高爐渣在進(jìn)入渣罐后到翻渣的時(shí)段內(nèi)，由于溫差作用其罐內(nèi)底部會(huì)自然 形成固態(tài)渣，翻渣時(shí)液態(tài)渣會(huì)順勢(shì)淌下自然流平，而固態(tài)渣經(jīng)汽錘敲打擊落自然堆積成渣堆 即為干殼堆，干殼堆一般會(huì)高于渣面300mm左右，其冷卻吸收的水量大，而高度落差使未及 時(shí)吸收的水流向渣面，因此需先向干殼堆打水)，打水時(shí)間一般為10 20min (根據(jù)具體情 況，可適當(dāng)延長(zhǎng)或縮短)，使高爐渣表面積水0.8 1.2cm，讓積水自然蒸干；打水后的干殼 堆仍有紅渣時(shí)，對(duì)其進(jìn)行補(bǔ)水，并讓積水自然蒸干；
當(dāng)渣層上面無(wú)干殼堆時(shí)，直接對(duì)渣層表面打水，使高爐渣表面積水0.8 1.2cm，讓積水 自然蒸干；
b、 二次 六次翻渣出爐高爐渣倒在上次翻渣冷卻后的高爐渣表面，其余操作方法同 a步驟；
C、最后一次翻渣及冷卻出爐高爐渣倒在上次翻渣冷卻后的高爐渣表面，高爐渣于空
氣中自然冷卻40 50min，然后對(duì)干殼堆打水，使高爐渣表面積水O. 8 1. 2cm，讓積水自然 蒸干；打水后的干殼堆仍有紅渣時(shí)，對(duì)其進(jìn)行補(bǔ)水，并讓積水自然蒸干；最后進(jìn)行集中推挖 處理；
當(dāng)渣層上面無(wú)干殼堆時(shí)，直接對(duì)渣層表面打水，使高爐渣表面積水0.8 1.2cm，讓積水 自然蒸干，最后進(jìn)行集中推挖處理。
進(jìn)一步的，本發(fā)明高鈦型高爐渣的冷卻處理方法，上述a步驟所述的渣坑包括渣坑底面 ，擋渣墻(擋渣墻高度一般為1000 1200mm，以控制渣層厚度《30cm)，翻渣平臺(tái)，翻渣道 ，渣坑底面傾斜10 12。，翻渣平臺(tái)中設(shè)置有供水管道和打水水管；翻渣道位于翻渣平臺(tái)下面， 一般將15 20個(gè)渣罐(渣罐是一種能裝高溫液態(tài)渣的特殊容器)編成一組，用機(jī)車牽引 到翻渣道后進(jìn)行翻渣作業(yè)。
進(jìn)一步的，上述的渣坑優(yōu)選寬15 25米，深4 5米的渣坑。
進(jìn)一步的，上述的渣坑底面優(yōu)選干燥、平整、無(wú)明顯凸凹的渣坑底面。如果渣坑的道面 比較潮濕，則形成的"泡沫渣"較多，同時(shí)會(huì)形成大量水蒸汽進(jìn)入高爐渣內(nèi)部，使熱渣在高 溫階段無(wú)法穩(wěn)定凝固下來(lái)，影響熱渣內(nèi)的結(jié)晶和結(jié)構(gòu)變化，凝固后的熱渣內(nèi)部有大量水蒸汽 無(wú)法排出，形成許多大小不同的孔洞，影響所得渣塊的質(zhì)量。渣坑底面平整、無(wú)明顯凸凹， 有利于液態(tài)高爐渣的流動(dòng)。
進(jìn)一步的，上述的供水管道優(yōu)選供水能力為600 70(WV小時(shí)的供水管道，最優(yōu)選供應(yīng) 能力為65(WV小時(shí)的供水管道。
進(jìn)一步的，上述翻渣平臺(tái)中間隔400 600mm設(shè)置一根打水水管。
進(jìn)一步的，上述的打水水管包括大水管和小水管(大水管的口徑一般為60mm左右、小水 管的口徑為30mm左右)，小水管數(shù)量為大水管的2倍，各水管在翻渣平臺(tái)中均勻分布。
本發(fā)明高鈦型高爐渣的冷卻處理方法適用于工業(yè)上大量處理高爐渣(每日可處理12000 噸以上)，采用本發(fā)明方法處理高爐渣的打水單耗為0.65噸水/噸渣，遠(yuǎn)低于一般熱潑工藝 打水單耗l. 33噸水/噸渣，以日處理12000噸計(jì)，每日可節(jié)約用水8200噸。本發(fā)明高鈦型高爐 渣的冷卻處理方法處理所得高爐渣顆粒堅(jiān)硬，為高鈦渣在礦渣混凝土、礦渣水泥、高鈦型石 油壓裂支撐劑等十大系列三十多個(gè)品種的冶金渣產(chǎn)品的綜合利用及提高附加值創(chuàng)造了條件， 具有廣闊的應(yīng)用前景。


圖l是本發(fā)明高鈦型高爐渣的冷卻處理方法所用渣坑的平面示意圖； 圖2是圖l的俯視圖。
圖中l(wèi)為供水管道，2為大水管，3為小水管，4為渣坑底面，5為渣坑底面傾斜角度 ，6為渣坑寬度，7為渣坑深度，8為擋渣墻，9為翻渣道，10為翻渣平臺(tái)。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式
做進(jìn)一步的描述，并不因此將本發(fā)明限制在所 述的實(shí)施例范圍之中。
實(shí)施例本發(fā)明高鈦型高爐渣的冷卻處理方法的應(yīng)用
本發(fā)明高鈦型高爐渣的冷卻處理方法所用渣坑的平面示意圖見(jiàn)圖1 ，圖1的俯視圖見(jiàn)圖2 ，本發(fā)明高鈦型高爐渣的冷卻處理方法的具體操作步驟如下1、 打水設(shè)施要求
(1) 按照渣坑長(zhǎng)度于翻渣平臺(tái)10中設(shè)置供應(yīng)能力為65(WV小時(shí)的供水管道1，并間隔 500mm分布一根打水管，保證打出的冷卻水能夠覆蓋整個(gè)高鈦型高爐渣渣面。
(2) 渣坑內(nèi)大水管2， 18根可用并分布均勻。
(3) 渣坑內(nèi)小水管3， 36根可用并分布均勻。
(4) 保證大水管2和小水管3能夠靈活有效地進(jìn)行開(kāi)水、關(guān)水，水管不漏水。
2、 渣坑要求
(1) 渣坑底面4干燥、平整，無(wú)明顯凸凹。
(2) 渣坑底面傾斜角度5為12。。
(3) 渣坑寬度6為22米。
(4) 渣坑深度7為4米。
(5) 擋渣墻8平直、高度為1100mm 。
3、 翻渣要求
在同一條翻渣道9上，兩趟高爐渣翻渣作業(yè)時(shí)間間隔不得少于60min，不得集中一處翻渣 打罐(打罐即為汽錘敲打渣罐)，保持高爐渣各處厚度一致。
4、 高爐渣的冷卻處理
(1) 12000噸出爐高鈦型高爐渣，先進(jìn)行第一次翻渣，翻渣后渣層厚度為26cm，自然冷 卻35min，對(duì)18個(gè)干殼堆用18個(gè)大水管2對(duì)準(zhǔn)干殼堆打水20min，停止打水，讓其自然蒸干后
，根據(jù)干殼渣堆大小，用2根大水管2對(duì)有高溫紅渣的干殼堆處補(bǔ)水。打水過(guò)程中確保渣面不 大量積水，在第二次翻渣前10min停止打水，確保渣面干燥。
(2) 第二次 六次翻渣，根據(jù)下次翻渣時(shí)間計(jì)劃，自然冷卻30 40min，根據(jù)干殼堆個(gè) 數(shù)用相應(yīng)的大水管2對(duì)干殼堆打水，同時(shí)用2倍數(shù)量的小水管3對(duì)遠(yuǎn)處渣面打水10 20min，打 水時(shí)水均勻分布于所有渣面，停止打水，讓其自然蒸干。根據(jù)具體情況可用水管補(bǔ)水10 20min，小管打近處，大管打遠(yuǎn)處，讓水均勻噴灑于渣面，停止打水，讓其自然蒸干，保證 下次翻渣前渣面干燥。
(3) 第七次翻渣，自然冷卻40min，對(duì)18個(gè)干殼堆用18個(gè)大水管2對(duì)干殼堆打水，另外 用36個(gè)小水管3對(duì)遠(yuǎn)處渣面打水20min后停止打水，打水時(shí)，使水均勻分布于所有渣面，讓其 自然蒸干，然后進(jìn)行推挖處理。
(4) 推渣過(guò)程中，局部發(fā)現(xiàn)紅渣，進(jìn)行補(bǔ)水處理，到紅渣消失后停止打水，然后進(jìn)行 推挖作業(yè)，在處理完高爐渣后，保持渣坑底面的干燥，平整，且傾斜12° 。處理12000噸出爐高鈦型高爐渣，共計(jì)用水7800噸(每噸高爐渣平均用水O. 65噸)，共 計(jì)用時(shí)10h，所得粒渣的壓碎值平均為13%。從上述結(jié)果可以看出，使用本發(fā)明方法冷卻處 理高鈦型高爐渣后，所得粒渣的性能優(yōu)良，且用水量明顯低于現(xiàn)有工藝的用水量(1.33噸水 /噸渣)，所用時(shí)間較短，本發(fā)明方法具有廣闊的應(yīng)用前景。
權(quán)利要求
權(quán)利要求1高鈦型高爐渣的冷卻處理方法，其特征在于出爐高爐渣經(jīng)過(guò)翻渣處理使高爐渣冷卻；
2.根據(jù)權(quán)利要求l所述的高鈦型高爐渣的冷卻處理方法，其特征在于 :所述的渣層厚度為10 20cm 。
3.根據(jù)權(quán)利要求l所述的高鈦型高爐渣的冷卻處理方法，其特征在于 :出爐高爐渣分5 7次進(jìn)行翻渣處理，每次翻渣的渣層厚度均《30cm，最后集中推挖即可。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的高鈦型高爐渣的冷卻處理方法，其特征在于 :包括如下步驟a、 一次翻渣出爐高爐渣倒入渣坑中，然后于空氣中自然冷卻30 40min，對(duì)渣層上 面的干殼堆打水，使高爐渣表面積水0.8 1.2cm，讓積水自然蒸干；打水后的干殼堆仍有紅 渣時(shí)，對(duì)其進(jìn)行補(bǔ)水，并讓積水自然蒸干；當(dāng)渣層上面無(wú)干殼堆時(shí)，直接對(duì)渣層表面打水，使高爐渣表面積水0.8 1.2cm，讓積 水自然蒸干；b、 二次 六次翻渣出爐高爐渣倒在上次翻渣冷卻后的高爐渣表面，其余操作方法同 a步驟；C、最后一次翻渣及冷卻出爐高爐渣倒在上次翻渣冷卻后的高爐渣表面，高爐渣于空氣中自然冷卻40 50min，然后對(duì)干殼堆打水，使高爐渣表面積水O. 8 1. 2cm，讓積水自然 蒸干；打水后的干殼堆仍有紅渣時(shí)，對(duì)其進(jìn)行補(bǔ)水，并讓積水自然蒸干；最后進(jìn)行集中推挖 處理；當(dāng)渣層上面無(wú)干殼堆時(shí)，直接對(duì)渣層表面打水，使高爐渣表面積水0.8 1.2cm，讓積 水自然蒸干，最后進(jìn)行集中推挖處理。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的高鈦型高爐渣的冷卻處理方法，其特征在于 :a步驟所述的渣坑包括渣坑底面(4)，擋渣墻(8)，翻渣平臺(tái)(10)，翻渣道(9)，渣 坑底面(4)傾斜10 12° ，翻渣平臺(tái)(10)中設(shè)置有供水管道(1)和打水水管；翻渣道( 9)位于翻渣平臺(tái)(10)下面。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的高鈦型高爐渣的冷卻處理方法，其特征在于 :所述的渣坑底面(4)干燥、平整、無(wú)明顯凸凹。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的高鈦型高爐渣的冷卻處理方法，其特征在于 :所述供水管道的供水能力為600 700m"小時(shí)，翻渣平臺(tái)(10)中間隔400 600mm設(shè)置一 根打水水管。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的高鈦型高爐渣的冷卻處理方法，其特征在于 :所述的打水水管包括大水管(2)和小水管(3)，小水管(3)數(shù)量為大水管(2)的2倍 ，各水管在翻渣平臺(tái)(10)中均勻分布。
全文摘要
本發(fā)明涉及高鈦型高爐渣的冷卻處理方法，屬于爐渣的處理領(lǐng)域。本發(fā)明所解決的技術(shù)問(wèn)題是提供了一種適用于處理大量高鈦型高爐渣的冷卻處理方法。本發(fā)明高鈦型高爐渣的冷卻處理方法為出爐高爐渣經(jīng)過(guò)翻渣處理使高爐渣冷卻；其中，翻渣處理為翻渣并使渣層厚度≤30cm，高爐渣于空氣中自然冷卻30～50min，然后對(duì)高爐渣打水，使高爐渣表面積水0.8～1.2cm并讓水自然蒸干；打水后仍有紅渣時(shí)，對(duì)其進(jìn)行補(bǔ)水，并讓積水自然蒸干。本發(fā)明高鈦型高爐渣的冷卻處理方法適用于工業(yè)上大量處理高爐渣，成本低，所得粒渣性能較好，具有廣闊的應(yīng)用前景。
文檔編號(hào)C04B5/00GK101428980SQ20081030606
公開(kāi)日2009年5月13日 申請(qǐng)日期2008年12月10日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月10日
發(fā)明者奇 何, 何煥江, 唐先木, 婁元濤, 張建濤, 敖進(jìn)清, 川 林, 熊顧宜, 林 馬 申請(qǐng)人:攀枝花環(huán)業(yè)冶金渣開(kāi)發(fā)有限責(zé)任公司