CN110643757B - 一种热态铸余渣处理系统的处理方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种热态铸余渣处理系统，该系统包括加热装置以及依次设置的中间包、滚筒装置和输送机，所述中间包用于接收钢包中的铸余渣，并且能够将所述铸余渣倒入所述滚筒装置；所述加热装置用于对所述中间包内的铸余渣进行加热；所述滚筒装置用于将所述铸余渣处理成颗粒渣，所述滚筒装置设置有出料溜槽，所述颗粒渣通过所述出料溜槽滑到所述输送机上；所述输送机用于运输所述颗粒渣。本发明的热态铸余渣处理系统，既能实现钢包快速倒渣、避免钢包增重又使滚筒装置的进料可控，有效减少滚筒内钢水凝结成大块冷钢，实现热态铸余渣的在线处理。

Description

一种热态铸余渣处理系统的处理方法

技术领域

本发明涉及冶金渣处理技术领域，尤其涉及一种热态铸余渣处理系统。

背景技术

铸余渣是指铸钢后钢包内的钢渣(熔渣)和残余钢水的总称，又叫钢包渣。一般来讲，铸钢结束时钢包内会残留1-3吨钢水甚至更多，钢渣和钢水温度分别在1500℃和1550℃左右。铸钢实现了连续浇铸，但铸余渣的产生却是间断的，半小时左右一包铸余渣。除少数钢厂将少量的铸余渣直接返回生产工序进行热态回收利用外，绝大部分的铸余渣是要冷却处理的。由于铸余渣内金属含量高，残余钢水的凝固点较高，很容易冷却固结。当铸余渣从钢包内被倒出来的过程中，二者常常互相混合，在承接的渣罐内或沙坑中形成大渣坨，分离和回收利用非常困难。

鉴于铸余渣具有“量小、分散、金属含量高”的特点，最终的处理目前仍然停留在以下几种工艺：

(1)沙坑式热泼：将铸钢后的高温熔渣直接热泼到沙坑中，自然冷却。因熔渣与钢水混合易形成大的渣钢坨，后续处理时需要气割和锤砸，场地大，劳动强度高，污染严重。

(2)渣罐配格栅：为解决大块渣钢坨问题，中国专利CN1752217A及CN2465840Y公开了在渣罐中放置格栅的方法，通过形状各异的格栅将渣罐的有效空间分隔成多个小空间。当熔渣倒入渣罐时自动被格栅分隔成众多小块，避免了大钢坨的出现，提高了渣处理效率。但格栅制造、填装费时，价格不菲；后续的破碎、磁选仍然困难、复杂，回收渣钢品位较低。

(3)气碎工艺：中国专利CN102605115A提供了一种利用气力将高温熔融铸余渣流击碎成小钢珠和小渣粒的工艺方法。鉴于铸余渣易凝固的特点，该工艺设置了一个液化升温装置，浇钢完毕后的铸余渣先倒入液化升温装置内通电升温，保证其良好的流动性，流股可控。熔融铸余渣从液化升温装置内均匀流出，由中间流槽调整流股宽度和流速后，气力粒化器喷出压缩气体从侧面将熔渣流击碎成小液滴，小液滴在飞行过程中被控冷雾化器喷出的气水混合物强行冷却凝固成钢粒和小渣球，实现铸余渣的冷却、破碎功能。该工艺对熔渣的流动性要求高，气碎过程噪音大，气体夹带粉尘需要收集处理。

(4)滚筒工艺：专利CN101545018A公开了利用滚筒装置处理铸余渣的技术方案。利用金属球导热系数高、传热面积大，高速滚动的钢球具有冲击破碎作用的原理，实现钢水和钢渣快冷、碎化，再通过工艺水冷却金属球和颗粒渣，实现铸余渣的滚筒法处理，该方法可以在很短时间内将铸余渣封闭、动态的处理成粒度较均匀的颗粒渣。利用滚筒装置处理带有钢水的铸余渣，必须要做到缓慢进渣、流量可控，否则滚筒内大块冷钢量大，大块冷钢集结滚筒内。而钢包翻包时由于钢水过热度很小，必须要快速翻包，1-2分钟内就要全部倒掉铸余渣，否则会因钢水温度下降凝结，特别是凝结在钢包沿口部位，导致钢包快速增重，影响正常的连铸生产。因此，采用现有的滚筒工艺，滚筒装置的处理能力与钢包倒渣节奏严重不匹配。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供一种热态铸余渣处理系统，实现热态铸余渣的有效处理，钢包能够快速倒渣，避免钢包增重。

为实现上述目的，本发明的热态铸余渣处理系统，包括加热装置以及依次设置的中间包、滚筒装置和输送机，所述中间包用于接收钢包中的铸余渣，并且能够将所述铸余渣倒入所述滚筒装置；所述加热装置用于对所述中间包内的铸余渣进行加热；所述滚筒装置用于将所述铸余渣处理成颗粒渣，所述滚筒装置设置有出料溜槽，所述颗粒渣通过所述出料溜槽滑到所述输送机上；所述输送机用于运输所述颗粒渣。

优选地，本发明的热态铸余渣处理系统还包括洗涤塔，所述滚筒装置上设有用于收集所述滚筒装置内产生的废气的集气装置，所述集气装置通过烟道与所述洗涤塔连接，所述洗涤塔用于对所述废气进行洗涤。

优选地，所述中间包可转动地安装在一支架上，所述支架上设有用于驱动所述中间包翻转的倾翻机构。

优选地，所述倾翻机构为液压缸。

优选地，所述加热装置为中频感应加热器。

优选地，所述加热装置为电极或氧枪。

本发明的热态铸余渣处理系统，既能实现钢包快速倒渣、避免钢包增重又使滚筒装置的进料可控，有效减少滚筒内钢水凝结成大块冷钢，实现热态铸余渣的在线处理。

附图说明

图1为本发明的热态铸余渣处理系统的设备构成图；

图2为中间包进行加热的示意图；

图3为显示钢包快速倒渣和中间包接渣的示意图；

图4为显示中间包向滚筒装置倒渣的示意图。

各附图标记号所代表的设备或物料名称分别为：

1－支架，2－倾翻机构，3－中间包抱紧机构，4－电极或氧枪，5－电极或氧枪的支撑旋转机构，6－中间包，7－中频感应加热器，8－滚筒装置的进料口，9－喷淋冷却机构，10－滚筒装置，11－滚筒支撑旋转机构，12－滚筒外筒体，13－蓖条，14－钢球，15－滚筒内筒体端板，16－滚筒传动机构，17－出料溜槽，18－输送机，19－振动筛，20－大块颗粒渣料斗，21－斗提机，22－振动给料机，23－除铁器，24A－尾渣料仓，24B－粒钢料仓，25－卡车，26－集气装置，27－洗涤塔，28－洗涤系统，29－排风机，30－烟囱，31－铸余渣，32－钢水，33－行车，34－钢包。

具体实施方式

下面参照附图详细地说明本发明的具体实施方式。

如图1～4所示，本发明的热态铸余渣处理系统，包括加热装置以及依次设置的中间包6、滚筒装置10和输送机18，所述中间包6用于接收钢包34中的铸余渣31，并且能够将所述铸余渣31倒入所述滚筒装置10；所述加热装置用于对所述中间包内的铸余渣31进行加热；所述滚筒装置10用于将所述铸余渣31处理成颗粒渣，所述滚筒装置10设置有出料溜槽17，所述颗粒渣通过所述出料溜槽17滑到所述输送机上18；所述输送机18用于运输所述颗粒渣，将其运输到指定地点，或者运输至进一步进行处理的设备中。所述中间包6设置在所述滚筒装置10的进料口8一侧，所述输送机18设置在所述滚筒装置10的出料溜槽17一侧。

本发明的热态铸余渣处理系统，还包括洗涤塔27，所述滚筒装置10上设有用于收集所述滚筒装置10内产生的废气的集气装置26，所述集气装置26通过烟道与所述洗涤塔27连接，所述洗涤塔27用于对所述废气进行洗涤。滚筒装置10在处理铸余渣31的过程中产生的废气主要为低温不饱和水蒸汽，经过收集后通过烟道进入所述洗涤塔27进行水洗除尘，经过洗涤净化后的达标气体由排风机29抽出，经烟囱30集中排放。

所述中间包6可转动地安装在一支架1上，所述支架1上设有用于驱动所述中间包6翻转的倾翻机构2。所述倾翻机构2可以采用为液压缸，通过液压缸的活塞杆的伸出来驱动所述中间包6翻转，从而向所述滚筒装置10的进料口8倒料。所述中间包6两侧设置耳轴，耳轴与中间包抱紧机构3配合，从而将所述中间包6可转动地安装在所述支架1上。中间包6在一定角度内翻转，将中间包6内的铸余渣31可控地倒入滚筒装置10的进料口8内。

本发明的热态铸余渣处理系统，能够实现钢包34的快速倒渣。钢包34浇铸完毕后，由行车33将钢包34调运至中间包6的上部，快速倾翻钢包34将其中的铸余渣31(包括钢水32)倒入中间包6内，空的钢包34可以继续接钢作业。由于铸余渣31的熔渣浮在钢水32上表面，当倾翻中间包6时，熔渣先流出，钢水后流出，故可以根据实际情况控制中间包6的倾翻速度，也就是翻转的转速和转动角度的大小，倒入铸余渣31的熔渣时进渣速度快点，倒入钢水时速度慢点，保证滚筒装置10能够正常运转，既能很好的冷却、破碎铸余渣，又能将钢水很好的分散并冷却、破碎成小钢粒。所述倾翻机构2能够控制所述中间包6的翻转的转速和转动角度的大小。

另外，为了维持中间包6有一定的温度，防止因温度剧烈波动而影响使用寿命，正常使用时中间包6不用倒空，内部保留一定量的残钢和熔渣。所述中间包6内衬耐材。

承接铸余渣31后的中间包6根据需要由加热装置进行必要的快速补热。由于钢水密度大远大于铸余渣31的熔渣的密度，自然沉积于中间包6下部，钢水补热时翻滚搅动容易搅拌上层熔渣提高传热效率，不仅补热方便、快捷，而且保温效果好。所述加热装置可以是中频感应加热器7，也可以是电极或氧枪4。中频感应加热器7主要是通过感应磁场对钢水感应加热，温升快，熔池搅动剧烈，所述中频感应加热器7的感应线圈设置在所述中间包6外表面周围；电极4通过电极放电实施电弧补热，电弧补热需要将电极4的下端部插入铸余渣31下、钢水32上表面附近，通过拉电弧快速补热；氧枪4通过吹氧补热，吹氧补热通过氧气与部分钢水反应放热，需要消耗少量的金属。铸余渣31温度达到设定要求后(如温升30-50℃)，停止补热，必要时将电极或氧枪4移开，准备倾翻出渣。所述电极或氧枪4安装在电极或氧枪的支撑旋转机构5上。电极或氧枪4以及电极或氧枪的支撑旋转机构5都能够移开远离所述中间包6。

铸余渣31温度达到设定要求后，通过启动倾翻机构2将中间包6内的铸余渣31可控的倒入滚筒装置10的进料口6，倒入量可以根据滚筒装置10的处理能力来设置，可以先倒钢渣后钢水，倒入速度先快后慢。通过控制倾翻机构2就能够控制倒入滚筒装置10的铸余渣31。

滚筒装置10内筒体包括进料口8、环绕一周的蓖条13和滚筒内筒体端板15，内筒体内盛放有一定数量和尺寸的钢球14，每两根蓖条间设计有70-90mm的间隙，用于泄出处理好的颗粒渣；外筒体12和内筒体同轴固结在一起，在支撑机构11(托轮、托圈)和传动机构16(大小齿圈、减速机和电机)的共同作用下，沿着倾斜的轴线旋转。滚筒的轴线倾斜5～30°，方便破碎后的物料在重力作用下向下滑落。外筒体后部设置有向下倾斜的出料溜槽17和集气装置26。集气装置26通过烟道与洗涤塔27连接，渣处理过程中产生的废气经过洗涤系统28的洗涤后，干净的废气通过排风机29和烟囱30排入大气，实现渣处理过程中废气的集中净化、达标排放，洗涤塔27中洗涤系统28用的水从洗涤塔27底部排出，循坏回水再利用。中间包6内的铸余渣31倒在滚筒装置10内钢球14的上表面，出于安全考虑，该区域为干区，无工艺水喷淋。铸余渣31在进入滚筒后很快沉入滚动的钢球14间隙内，被钢球快速冷却、破碎。然后随着滚筒的旋转，钢球带动固态颗粒渣进入水冷区被喷淋冷却机构9所喷入的工艺冷却水再次冷却、换热，钢球14降温后被旋转的筒体带回进渣区重新参与铸余渣31的冷却、换热。当破碎后的颗粒渣小于蓖条13间隙后，从滚筒内筒体排出进入外筒体，通过出料溜槽17下滑到输送机18上。滚筒装置10还包括滚筒支撑旋转机构11，滚筒传动机构16。滚筒装置10和洗涤塔27的结构为现有结构，这里不再赘述。

滚筒装置10后部设置的输送机18，用于运输所述滚筒装置10处理后的颗粒渣，将其运输到指定地点，或者运输至进一步进行处理的设备中。在本实施方式中，还包括渣钢分离器，所述渣钢分离器包括依次设置的振动筛19、斗提机21、振动给料机22和尾渣料仓24A，还包括除铁器23和粒钢料仓24B，所述输送机18将颗粒渣输送至所述振动筛19进行筛选，大颗粒渣被所述振动筛19筛出进入大颗粒渣料斗20，小颗粒渣由斗提机21提升并送到振动给料机22上，由振动给料机22输送入尾渣料仓24A内，小颗粒渣在振动给料机22上输送的过程中，粒钢被除铁器23吸出，送入粒钢料仓24B内，实现物料输送过程中的自动筛选和磁选分离。粒钢料仓24B内的粒钢可以由卡车25送到炼钢工序返生产利用，尾渣料仓24A的尾渣(粒渣)由卡车25送用户资源化利用。由于钢水的密度和凝固点与熔渣的密度和凝固点相差较大，再加上钢球的冲击、碰撞，所以钢水和铸余渣在滚筒内分离比较充分，钢水凝固后的粒钢纯度高，渣钢分离器可以很好的将粒渣和粒钢(俗称高品位渣钢)分离开，分别进入各自的临时料仓，粒钢返炼钢工序回收利用，粒渣由卡车送用户资源化利用。

本发明的热态铸余渣处理系统，中间包6承接钢包34快速倒渣并将经过补热后的倒入滚筒装置10内，有效解决了现有的滚筒除渣工艺中钢包快速倒渣和滚筒装置进渣间的矛盾，并能通过加热装置给中间包6铸余渣31适当补热，保证熔渣的流动性，避免了滚筒进料口8粘渣和筒体内凝结大块冷钢的现象，滚筒停机清钢维护的频率低，劳动强度大幅度降低，装置的工作效率高，处理成本低。整个处理过程渣不落地、渣与钢自动分离，流程短、占地少，自动化水平高、环境友善。

如上所述，参照附图对本发明的示例性具体实施方式进行了详细的说明。应当了解，本发明并非意在使这些具体细节来构成对本发明保护范围的限制。在不背离根据本发明的精神和范围的情况下，可对示例性具体实施方式的结构和特征进行等同或类似的改变，这些改变将也落在本发明所附的权利要求书所确定的保护范围内。

Claims (5)

1.一种热态铸余渣处理系统的处理方法，其特征在于，所述热态铸余渣处理系统包括加热装置以及依次设置的中间包、滚筒装置和输送机，

所述中间包用于接收钢包中的铸余渣，并且能够将所述铸余渣倒入所述滚筒装置；

所述加热装置用于对所述中间包内的铸余渣进行加热；

所述滚筒装置用于将所述铸余渣处理成颗粒渣，所述滚筒装置设置有出料溜槽，所述颗粒渣通过所述出料溜槽滑到所述输送机上；

所述输送机用于运输所述颗粒渣；其中，

所述中间包转动地安装在一支架上，所述支架上设有用于驱动所述中间包翻转的倾翻机构；所述中间包两侧设置耳轴，耳轴与中间包抱紧机构配合，将所述中间包转动地安装在所述支架上；

所述处理方法包括：能够实现所述钢包的快速倒渣；所述钢包浇铸完毕后，由行车将所述钢包调运至所述中间包的上部，快速倾翻所述钢包将其中的包括钢水的所述铸余渣倒入所述中间包内，空的所述钢包继续接钢作业；由于所述铸余渣的熔渣浮在所述钢水上表面，当倾翻所述中间包时，所述熔渣先流出，所述钢水后流出，控制所述中间包的倾翻速度，控制翻转的转速和转动角度的大小，倒入所述铸余渣的熔渣时进渣速度快点，倒入钢水时速度慢点，保证所述滚筒装置正常运转；所述倾翻机构能够控制所述中间包的翻转的转速和转动角度的大小；

所述处理方法还包括：正常使用时所述中间包不用倒空，内部保留一定量的残钢和熔渣；所述中间包的内衬耐材。

2.如权利要求1所述的热态铸余渣处理系统的处理方法，其特征在于，还包括洗涤塔，所述滚筒装置上设有用于收集所述滚筒装置内产生的废气的集气装置，所述集气装置通过烟道与所述洗涤塔连接，所述洗涤塔用于对所述废气进行洗涤。

3.如权利要求1所述的热态铸余渣处理系统的处理方法，其特征在于，所述倾翻机构为液压缸。

4.如权利要求1所述的热态铸余渣处理系统的处理方法，其特征在于，所述加热装置为中频感应加热器。

5.如权利要求1所述的热态铸余渣处理系统的处理方法，其特征在于，所述加热装置为电极或氧枪。

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