專利名稱：一種轉(zhuǎn)爐爐渣處理工藝及其設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及轉(zhuǎn)爐爐渣處理工藝及其設(shè)備，特別適用于各種固體熱爐渣處理。
一般來(lái)說(shuō)，每生產(chǎn)一噸鋼要產(chǎn)生150-200公斤的爐渣，長(zhǎng)期以來(lái)?xiàng)壴逊?，占?jù)了大批的農(nóng)田和海灘，使靠近鋼鐵廠附近的農(nóng)田及水域堿化，土壤板結(jié)，粉塵飛揚(yáng)，污染環(huán)境，并浪費(fèi)了大量可回收的寶貴資源，由此如何綜合開發(fā)利用為數(shù)眾多的爐渣，已成為人們關(guān)心的問題，如何將這大量的爐渣加以利用，變廢為寶的關(guān)鍵問題是要將大塊的爐渣粉化，并使其含有的f-CaO充分消解，為了有效地利用爐渣，國(guó)內(nèi)外對(duì)此進(jìn)行了各種方法的研究，日本專利昭57-42599提供了一種在60℃-100℃的溫水中浸濕幾個(gè)星期溫水處理穩(wěn)定方法，這種處理方法時(shí)間較長(zhǎng)，中國(guó)專利86103047提供了轉(zhuǎn)爐爐渣余熱自解處理工藝，該處理工藝基本上解決了爐渣中的f-CaO所引起風(fēng)化膨脹問題，具有時(shí)間較短，粉化率高等特點(diǎn)。但該處理工藝須在壓力容器中進(jìn)行，由于受到設(shè)備的限制，其爐渣塊度＜500mm，因此熱爐渣要進(jìn)行預(yù)破碎處理，其工藝操作復(fù)雜。
本發(fā)明的目的是對(duì)轉(zhuǎn)爐爐渣處理工藝及其設(shè)備的改進(jìn)，提供了一種在常壓的鋼罐內(nèi)進(jìn)行的，不受爐渣塊度大小限制、簡(jiǎn)單易行，適用于大工業(yè)生產(chǎn)的處理方法。
本發(fā)明的處理工藝包括把不受塊度大小限制的固體熱爐渣倒入常壓的鋼罐(1)內(nèi)，并在鋼罐(1)上方裝有帶水力旋轉(zhuǎn)噴水裝置的鋼罐蓋(8)，通過噴水，使水與熱爐渣在進(jìn)行熱交換過程中產(chǎn)生大量的常壓的飽和蒸汽，同時(shí)熱爐渣本身產(chǎn)生了很大的熱應(yīng)力，并在一定時(shí)間內(nèi)，大塊鋼渣自行開裂，增加了f-CaO反應(yīng)面積，加速了水化反應(yīng)，使?fàn)t渣自解粉化，隨后揭開鋼罐蓋(8)，利用挖掘機(jī)進(jìn)行上部出渣，將粉渣取于鋼罐(1)外部，然后進(jìn)行常規(guī)的篩分，磁選。
本發(fā)明的處理設(shè)備包括有鋼罐(1)、鋼罐蓋(8)及裝在鋼罐蓋(8)上的旋轉(zhuǎn)式噴水裝置所組成，鋼罐(1)和鋼罐蓋(8)采用焊接結(jié)構(gòu)，并在鋼罐(1)的底部裝有斜坡承受沖擊層(2)，在鋼罐(1)的底側(cè)裝有排水口(4)，鋼罐(1)的上部側(cè)面裝有排氣口(6)，排氣口(6)和帶有調(diào)節(jié)閥的排氣管相接，在鋼罐(1)和鋼罐蓋(8)之間裝有水封糟(7)和鎖緊裝置(12)，鋼罐蓋(8)上的噴水裝置是由蓋(13)、指針(14)、軸承(16)、密封圈(18)、旋轉(zhuǎn)芯(21)、灑水器座(17)、灑水管(19)等組成，灑水管(19)與旋轉(zhuǎn)芯(21)連接在一起，通過軸承(16)支承在灑水器座(17)上，在旋轉(zhuǎn)芯(21)上開有若干個(gè)孔(22)、通過灑水器座(17)上的幾條環(huán)槽(23)，使水管分別與外部進(jìn)水管接通，同時(shí)采用密封圈(18)做密封作用，使幾路壓力水互不相通，在旋轉(zhuǎn)芯(21)軸部位開幾個(gè)小孔排泄?jié)B水，并在水的動(dòng)力作用下，推動(dòng)水管產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)均勻?yàn)⑺谡麄€(gè)噴水過程中，噴水量可以定量控制，保證了工藝所需灑水要求。
本發(fā)明的處理工藝及其設(shè)備，全部在常壓地鋼罐體內(nèi)進(jìn)行，克服了現(xiàn)有技術(shù)的不足。具有工藝簡(jiǎn)單、安全可靠、爐渣處理率達(dá)100%、粉化率(＜15mm)達(dá)80%以上，實(shí)現(xiàn)了鋼與渣的完全分離，鋼的回收率達(dá)95%以上。粉渣可以用于建筑材料，具有較高的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。


圖(1)1、鋼罐 2、承受沖擊層 3、疏水層4、排水溝 5、排水口 6、排汽口7、水封槽 8、鋼罐蓋 9、灑水器10、探測(cè)孔 11、觀察孔、12鎖緊裝置圖(2)13、蓋 14、指針 15、螺母 16、軸承17、灑水器座 18、密封圈 19、灑水管20、螺栓 21、旋轉(zhuǎn)芯 22、孔 23、環(huán)槽實(shí)施例來(lái)自轉(zhuǎn)爐的固體狀熱渣，塊度大小不限，其化學(xué)成分示于表一，要求爐渣的三元堿度( (CaO)/(SiO2+P2O5) ≥2.5)，爐渣表面溫度為300-700℃。由15噸自卸卡車裝載爐渣，經(jīng)稱重后，運(yùn)至鋼渣處理車間直接卸入鋼罐(1)，鋼罐(1)容量110噸左右。待鋼罐(1)裝滿后即可關(guān)閉鋼罐蓋(8)，扣上鎖緊裝置(12)，向水封槽(7)注入約500mm深度的水實(shí)施水封之后，通過裝在鋼罐蓋(8)上的噴水裝置對(duì)爐渣進(jìn)行噴水處理，噴水壓力為0.2-0.3MPa，噴水時(shí)產(chǎn)生的反作用力推動(dòng)灑水管(19)勻速旋轉(zhuǎn)，把水均勻地噴灑在熱爐渣表面。噴水量為鋼罐(1)內(nèi)爐渣重量的20-40%，在使熱爐渣激劇冷卻，發(fā)生龜裂的同時(shí)，產(chǎn)生大量常壓的飽和蒸汽，促使?fàn)t渣內(nèi)f-CaO快速水化消解，爐渣進(jìn)一步粉化。過量的蒸汽可通過鋼罐(1)上側(cè)面的排汽口(16)及相連接的排汽管外排，安裝在排汽管上的調(diào)節(jié)閥可調(diào)節(jié)排汽量，控制鋼罐(1)內(nèi)蒸汽壓力＜500mmH2O。多余的水則經(jīng)鋼罐(1)底側(cè)排水口(5)自然外流。根據(jù)鋼罐(1)內(nèi)裝渣量和渣溫，粉化處理時(shí)間在12-14小時(shí)內(nèi)，之后揭開鋼罐蓋(8)，利用挖掘機(jī)從鋼罐(1)上部把渣取出，送往篩分、磁選系統(tǒng)，按常規(guī)工藝進(jìn)行分級(jí)?；厥盏母黝惤饘俜祷劁搹S作冶煉原料，粉渣產(chǎn)品則可用作水泥生產(chǎn)的摻合料，筑路材料和冶煉熔劑等。
經(jīng)處理的爐渣化學(xué)成份示于表一。
經(jīng)處理的爐渣的粉化情況，f-CaO消解情況，金屬回收率;粉渣強(qiáng)度等結(jié)果如下(1)粉化情況示于表二。所用爐渣為40mm篩下物，考慮到40mm以上塊渣約占總渣量的8-10%，因此本發(fā)明的粉化率(＜15mm)在80%以上。
(2)f-CaO消解率示于表三，由表可見，經(jīng)本發(fā)明處理的爐渣殘留f-CaO平均為2.67%，滿足鋼渣水泥標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)鋼渣原料f-CaO＜5%的規(guī)定，達(dá)到使?fàn)t渣快速穩(wěn)定化的要求。
(3)金屬回收率示于表四，經(jīng)本發(fā)明處理，爐渣中渣、鋼分離完全金屬回收率高達(dá)95%以上，粉渣殘鐵含量遠(yuǎn)小于1%，滿足用干水泥的鋼渣技術(shù)條件。
(4)爐渣的強(qiáng)度示于表五，結(jié)果表明，本發(fā)明采用常壓飽和蒸汽處理爐渣，其活性仍保持較高強(qiáng)度發(fā)展較快，可廣泛地應(yīng)用在道路工程、建材等領(lǐng)域。



權(quán)利要求
1.一種涉及轉(zhuǎn)爐爐渣處理工藝，其特征在于所述的工藝包括把固體熱爐渣倒入常壓鋼罐(1)內(nèi)，在鋼罐(1)上部裝有帶水力旋轉(zhuǎn)噴水裝置的鋼罐蓋(8)，通過噴水，在水與熱爐渣進(jìn)行熱交換的同時(shí)，在鋼罐(1)內(nèi)產(chǎn)生大量的常壓的飽和蒸汽，并在一定時(shí)間內(nèi)，使?fàn)t渣自解粉化，隨后揭開鋼罐蓋(8)，利用挖掘機(jī)進(jìn)行上部出渣，將粉渣取于鋼罐的外部。
2.按照權(quán)利要求1所述的工藝，其特征在于所述的爐渣的三元堿度不小于2.5( (CaO)/(SiO2+P2O5) ≥2.5)
3.按照權(quán)利要求1和2所述的工藝，其特征在于所述的爐渣表面溫度≥300℃。
4.按照權(quán)利要求1所述的工藝，其特征在于所述的爐渣可不受塊渣大小限制。
5.按照權(quán)利要求1所述的工藝，其特征在于所述飽和蒸汽壓力＜500mmH2O。
6.按照權(quán)利要求1所述的工藝，其特征在于所述的粉化時(shí)間＜14小時(shí)。
7.按照權(quán)利要求1所述的工藝，其特征在于所述的噴水量為小于鋼罐(1)內(nèi)爐渣重量的40%。
8.一種轉(zhuǎn)爐爐渣處理設(shè)備，其特征在于所述的設(shè)備包括由鋼罐(1)，鋼罐蓋(8)及裝在鋼罐蓋上的旋轉(zhuǎn)式噴水裝置所組成。
9.按照權(quán)利要求8所述的設(shè)備，其特征在于所述的鋼罐(1)和鋼罐蓋(8)采用焊接結(jié)構(gòu)，并在鋼罐(1)底部裝有斜坡承受沖擊層(2)，在鋼罐(1)的底側(cè)裝有排水口(4)，鋼罐(1)的上部側(cè)面裝有排汽口(6)，在鋼罐(1)和鋼罐蓋(8)之間裝有水封槽(7)和鎖緊裝置(12)。
10.按照權(quán)利要求8所述的的設(shè)備，其特征在于所述的噴水裝置，它由蓋(13)、指針(14)、軸承(16)、密封圈(18)、旋轉(zhuǎn)芯(21)、灑水器座(17)、灑水管(19)等組成。灑水管(19)與旋轉(zhuǎn)芯(21)連接在一起，通過軸承(16)支承在灑水器座(17)上，在旋轉(zhuǎn)芯(21)上開有若干孔(22)，通過灑水器座同(17)上的幾條環(huán)形糟(23)，使水管分別與外部進(jìn)水管連接，同時(shí)用密封圈(18)作密封作用，使幾路壓力水互不相通，并在旋轉(zhuǎn)芯軸部位開幾個(gè)小孔排泄?jié)B水，并用水的動(dòng)力，推動(dòng)水管產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)灑水，均勻分布在鋼罐內(nèi)。
全文摘要
本發(fā)明涉及轉(zhuǎn)爐爐渣處理工藝及其設(shè)備，它包括把各種塊度熱爐渣倒入鋼罐內(nèi)，并在鋼罐的上方裝有帶水力旋轉(zhuǎn)噴水裝置的鋼罐蓋，用該裝置在爐渣的表面噴灑水，在熱爐渣與水進(jìn)行熱交換的同時(shí)，在鋼罐內(nèi)產(chǎn)生大量常壓的飽和蒸氣，在一定時(shí)間內(nèi)，爐渣自行粉化，然后，采用上部出渣方式，將粉化的爐渣取于鋼罐的外部。
文檔編號(hào)C21B3/08GK1048374SQ8910437
公開日1991年1月9日 申請(qǐng)日期1989年6月30日 優(yōu)先權(quán)日1989年6月30日
發(fā)明者楊斯馥, 蒯振剛, 王興洲, 王吉有, 梁富智, 徐雪峰, 張明鋒 申請(qǐng)人:上海第五鋼鐵廠, 冶金工業(yè)部建筑研究總院, 上海五洋冶金廢渣利用廠