專利名稱：從不銹鋼精煉爐中回收再利用熔渣的系統(tǒng)和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及從不銹鋼精煉爐中回收再利用熔渣的系統(tǒng)和方法，更詳細地說，它利用在熔渣冷卻下來時將熔渣粉化的熔渣粉化機理以及熔渣粉塵的物理性質(zhì)，不用水處理和濕的淤渣的干燥工藝，以便在一個有限的空間內(nèi)完成無損于環(huán)境而且成本低廉的熔渣的干燥處理。
背景技術(shù)：
當(dāng)在一個不銹鋼精煉爐中精煉不銹鋼時，一面吹氧一面除碳，然后在除碳之后，一般將在除碳過程中產(chǎn)生的氧化鉻還原。將精煉熔渣(下面稱之為“熔渣”)的堿性調(diào)整到約為1.8至2.5的范圍內(nèi)，以便改善還原效率并且促進除硫過程。
在完成熔融的不銹鋼的還原之后，將熔渣的堿性調(diào)整到2附近。絕大部分熔渣具有硅酸二鈣(2CaO·SiO2)的晶體結(jié)構(gòu)，包含CaO和SiO2作為主要成分，并含有痕量的其它金屬氧化物。
硅酸二鈣或者熔渣的主要成分從熱的熔融狀態(tài)緩慢地冷卻，以經(jīng)歷相變。然后，硅酸二鈣伴隨著體積膨脹，引起熔渣的粉化，從而，在熔渣被冷卻時，它會自發(fā)地粉化。
與從典型鐵工廠產(chǎn)生的其它類型的熔渣不同，這種熔渣的粉化無需任何粉碎碎過程，使熔渣自然地粉化成微細的粉塵顆粒。根據(jù)報導(dǎo)，熔渣的粉化是由于在熔渣冷卻時，根據(jù)溫度范圍，硅酸二鈣轉(zhuǎn)變成幾種相，例如α，α’和γ相引起的。
即，在典型的空氣—冷卻過程中，熔渣按α，α′和γ相的順序經(jīng)歷相變，其中，α相具有約為3.07的密度，α′相具有約為3.31的密度，γ相具有約為2.97的密度。在從α′相相變到γ相時，熔渣的體積至少膨脹約10％，從而，當(dāng)它冷卻時，熔渣被粉化成微細的粉塵。
熱熔渣根據(jù)一個濕法工藝進行回收再利用。如

圖11所示，熱熔渣從鐵工廠的電爐或精煉爐排出到一個罐內(nèi)。在室外充分冷卻之后，將熔渣運送到一個副產(chǎn)物處理場所。利用起著粉碎裝置的作用的破碎機111將冷卻的熔渣粉碎，將已粉碎的熔渣連續(xù)地進給到一個格篩112上?；鶞暑w粒尺寸或小于該尺寸的被粉碎的熔渣通過格篩112，然后連續(xù)地進給到第一和第二顎式破碎機113和114，以便進行第二次破碎。超過基準顆粒尺寸的熔渣不能通過格篩112，并被再次進給到破碎機111，再次進行破碎。
在通過第一和第二顎式破碎機113、114進行第二次破碎之后，將熔渣進給到一個棒磨機115內(nèi)，在該處熔渣與水混合形成濕熔渣。使?jié)袢墼德浜Y網(wǎng)單元116上，該篩網(wǎng)將預(yù)定尺寸的骨架顆粒從濕熔渣中分離出來并返回到不銹鋼工廠，并將過篩的濕熔渣進給到一個分選器117上。分選器117將熔渣從粗砂中分離出來，所述粗砂作為路基材料出售。
在用分選器117將粗砂被清除之后，利用濃縮器118將濕熔渣進行第一次濃縮，并用鼓式過濾器119脫水。將脫水的淤渣排放到一個廢渣填埋處，包含10至20％水分的濕渣保留在鼓式過濾器119內(nèi)并進給到一個旋轉(zhuǎn)干燥器120中。
結(jié)果是，剩余的含有約10至20％的水分的濕渣通過在旋轉(zhuǎn)干燥器120中進行加熱和攪拌被干燥，然后，將干燥的微細的淤渣作為硅酸鹽肥料和水泥的原料進行回收再利用。
傳統(tǒng)的熔渣-回收再利用過程，將水進給到棒磨機中用于粉碎熔渣，以便制造濕淤渣，因此，對于在粉碎熔渣時減少散布的粉塵的量是有利的。但是，這種過程需要水處理系統(tǒng)，例如濃縮器118和鼓式過濾器119以便第二次處理廢水。對在水處理之后由于干燥和攪拌濕渣的干燥器120，需要設(shè)置一個高溫?zé)嵩?。其結(jié)果是，附加的水處理系統(tǒng)增大了整個回收再利用系統(tǒng)的尺寸，需要大量的維修成本和過多的操作人員，同時，鼓式過濾器119排出的廢水會造成水的污染。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的意圖是為了解決上述問題，因此本發(fā)明的一個目的是，提供一種回收再利用從不銹鋼精煉爐中產(chǎn)生的熔渣的系統(tǒng)和方法，所述方法和系統(tǒng)利用隨著熔渣的冷卻被粉化的熔渣粉化機理和熔渣粉塵的物理性質(zhì)，不用水處理和濕的淤渣的干燥工藝，以便在一個有限的空間內(nèi)完成無損于環(huán)境而且成本低廉的熔渣的干燥處理。
根據(jù)本發(fā)明的一個方案，為了實現(xiàn)這一目的，提供一種回收再利用由不銹鋼精煉爐中產(chǎn)生的熔渣的系統(tǒng)。該熔渣回收再利用系統(tǒng)包括一個用于儲存熔渣的熔渣罐；運送裝置，用于將熔渣罐中被空氣冷卻的熔渣運送到車間中，并將熔渣從熔渣罐中分離；粉碎裝置，用于向從熔渣罐分離出來的熔渣塊施加外力；小碎塊分離裝置，允許粉碎的熔渣通過小碎塊分離裝置，將小碎塊與粉碎的熔渣分離；一個中空圓柱體式旋轉(zhuǎn)冷卻器，該冷卻器具有一對對向的端部并被一個驅(qū)動源向一個方向旋轉(zhuǎn)，其中，所述旋轉(zhuǎn)冷卻器經(jīng)由第一個端部接受被小碎塊分離裝置分類的熔渣，并且通過強制性地沿與熔渣進給方向相反的方向進給室外空氣冷卻并粉化熔渣，同時將冷卻和粉化的熔渣從第二個端部排出；篩選裝置，用于接受從旋轉(zhuǎn)冷卻器排出的熔渣，并將熔渣分選出小于0.25mm或更小尺寸；儲料斗，用于儲存被篩選裝置分選的具有0.25mm尺寸或更小的熔渣。
為了實現(xiàn)本目的，根據(jù)本發(fā)明的另外一個方案，提供一種回收再利用從一個不銹鋼精煉爐中產(chǎn)生的熔渣的方法。所述熔渣-回收再利用方法包括以下步驟將空氣冷卻的熔渣儲存在一個熔渣罐內(nèi)；利用一個粉碎裝置通過向熔渣塊上施加外力，粉碎從熔渣罐中分離出來的熔渣塊；使粉碎的熔渣通過一個小碎塊分離裝置，以便將包含在熔渣中的小碎塊分離；將被小碎塊分離裝置分離出來的熔渣進給到一個中空圓柱式旋轉(zhuǎn)冷卻器并將熔渣粉化，所述旋轉(zhuǎn)冷卻器被一個驅(qū)動源向一個方向旋轉(zhuǎn)，并強制性地將室外空氣沿著與熔渣進給的方向相反的方向進給；將從旋轉(zhuǎn)冷卻器排出的熔渣進給到一個篩選裝置中，以便將熔渣分選成大約0.25mm或更小的顆粒尺寸；將由篩選裝置分選的顆粒大小為0.25mm或更小的熔渣儲存在一個儲料斗中。
附圖的簡單描述本發(fā)明的上述目的及其它目的，特點以及其它優(yōu)點，從下面參照附圖進行的描述中會變得更加清楚，其中圖1是一個表示根據(jù)本發(fā)明的用于回收再利用從不銹鋼精煉爐中生成的熔渣的系統(tǒng)整個結(jié)構(gòu)的概念圖；圖2a和2b、是根據(jù)本發(fā)明的回收再利用熔渣的系統(tǒng)中用于運輸和傾倒熔渣罐的車輛的透視圖；圖3a和3b是根據(jù)本發(fā)明的回收再利用熔渣的系統(tǒng)中利用粉碎裝置進行粉碎操作的的圖示；圖4是一個用于表示根據(jù)本發(fā)明的回收再利用熔渣的系統(tǒng)中的粉碎裝置和小碎塊分離裝置的概念圖；圖5是表示根據(jù)本發(fā)明的熔渣回收再利用系統(tǒng)中的小碎塊分離裝置的下部部分的放大圖；圖6是一個用于表示根據(jù)本發(fā)明的熔渣回收再利用系統(tǒng)中的旋轉(zhuǎn)冷卻器的概念圖；圖7a和7b是表示根據(jù)本發(fā)明的熔渣回收再利用系統(tǒng)中的旋轉(zhuǎn)冷卻器的剖面和和輪廓圖；圖8a至8c是在根據(jù)本發(fā)明的熔渣回收再利用系統(tǒng)中的旋轉(zhuǎn)冷卻器的第一和第二攪拌部分的剖面圖；
圖9是用于表示根據(jù)本發(fā)明的熔渣回收再利用系統(tǒng)中的第一應(yīng)急裝置的概念圖；圖10是用于說明根據(jù)本發(fā)明的熔渣回收再利用系統(tǒng)的的第二應(yīng)急裝置的概念圖；圖11是用于說明從一個不銹鋼精煉爐產(chǎn)生的熔渣的傳統(tǒng)的濕法回收再利用工藝的流程圖。
具體實施例方式
下面的詳細描述將參照附圖介紹一個本發(fā)明的優(yōu)選實施例。
圖1是是一個表示根據(jù)本發(fā)明的用于回收再利用從不銹鋼精煉爐中生成的熔渣的系統(tǒng)整個結(jié)構(gòu)的概念圖，圖2a和2b是根據(jù)本發(fā)明的回收再利用熔渣的系統(tǒng)中用于運輸和傾倒熔渣罐的車輛的透視圖。
利用本發(fā)明的熔渣回收再利用系統(tǒng)1，將在鋼的精煉過程中從不銹鋼精煉爐中作為副產(chǎn)品排出的熔渣，加工成干的材料，使得能夠?qū)⒏傻娜墼鼘Νh(huán)境無害并高效率地進行回收再利用。如圖1所示，本發(fā)明的熔渣回收再利用系統(tǒng)1包括一個熔渣罐10，一個車輛20，一個粉碎裝置30，一個小碎塊分離裝置40，一個篩選裝置60和儲料斗70。
熔渣罐10是一個儲存容器，它具有一個大的上部內(nèi)徑和一個小的下部內(nèi)徑，用于在內(nèi)部容納從不銹鋼精煉爐中排出的熔渣。
填充熔渣的罐10經(jīng)由起著運輸功能的車輛20被運送到一個冷卻空間內(nèi)，該車輛20用其臂21夾持從熔渣罐10上橫向地突出的熔渣罐10的耳軸11。
從不銹鋼精煉爐中排出并儲存在熔渣罐10中的熔渣，具有大約1600℃的溫度。在將其暴露在冷卻空間內(nèi)的標(biāo)準溫度的室外大氣中一到兩天之后，熔渣被冷卻到600℃左右的溫度。
利用車輛20，通過懸掛在臂21上，將填充有空氣冷卻的熔渣的熔渣罐10運送到車間M中，在該處，臂21被反轉(zhuǎn)，將熔渣罐10倒置，將熔渣從熔渣罐10中倒出。
粉碎裝置30向堆積在車間M的地板上的熔渣塊施加外力，將熔渣塊粉碎成具有約250mm或更小的直徑的熔渣小塊。
圖3a和3b表示在根據(jù)本發(fā)明的熔渣回收再生系統(tǒng)中利用粉碎裝置進行粉操作的圖示。
如圖3a所示，粉碎裝置30包括一個破碎機30a，它具有一個致動臂31，一對安裝在致動臂31的前端的顎32，和一個推料機35，其中，顎32被打開/關(guān)閉以便將夾緊力施加到從熔渣罐10中倒出的熔渣塊，將其粉碎。
或者，如圖3b所示，該粉碎裝置30可以包括一個破碎機30b，它具有一個致動臂33，一個安裝在致動臂33前端上的錘頭34，以及一個推料機36，其中，錘頭34反復(fù)地對從熔渣罐10中倒出的熔渣塊進行線性沖擊，以便將熔渣粉碎。
由于熔渣塊是通過反復(fù)地將液體熔渣排放倒熔渣罐10中形成的，在該熔渣罐10中，液體熔渣凝固，形成許多分層的區(qū)域，其中，在車間M中，利用破碎機30a或30b的顎32或錘頭34將熔渣塊進行粉碎，夾緊力和/或沖擊重復(fù)和/或連續(xù)地施加在熔渣塊的分層的區(qū)域上，以便很容易地將熔渣塊粉碎。
同樣，將利用具有顎32的破碎機30a粉碎熔渣塊時，粉碎裝置30利用顎32和推料器35將熔渣塊從地上抬起到約1.5m的高度，然后將熔渣塊再次落下，以便在下落的沖擊下將熔渣塊粉碎成碎塊。
圖4表示根據(jù)本發(fā)明的熔渣回收再利用系統(tǒng)中采用的粉碎裝置和小碎塊分離裝置，圖5是根據(jù)本發(fā)明的熔渣回收再利用系統(tǒng)中采用的小碎塊分離裝置下部部分的放大圖。
如圖4所示，小碎塊分離裝置允許被粉碎裝置30粉碎的熔渣碎塊通過，以便將預(yù)定尺寸的熔渣顆粒從小碎塊中分離出來。
小碎塊分離裝置40設(shè)置在車間M的地板的下面，并具有大小約為250mm的篩孔，以便允許直徑為250mm或更小直徑的熔渣顆粒通過，但阻止直徑超過250mm的小碎塊及熔渣顆粒通過。
車間M包括多個安裝車間M的天花板的位于熔渣塊粉碎位置正上方的上部集塵罩42a，用于收集粉碎熔渣塊時產(chǎn)生的熔渣粉塵。一個下部集塵罩42b設(shè)置在靠近小碎塊分離裝置40的部位處，用于收集從小碎塊中分離熔渣顆粒時產(chǎn)生的熔渣粉塵。
上部和下部集塵罩42a和42b依次地與一個旋風(fēng)集塵器43連接，主要用于借助通過以下部分產(chǎn)生的強制的抽吸，收集在車間M內(nèi)生成的熔渣粉塵，產(chǎn)生強制抽吸的所通過的部分包括一個抽吸管43a，一個用于分離在旋風(fēng)集塵器43中未被充分除去的熔渣粉塵的袋式過濾器44，一個用于對戶外空氣產(chǎn)生強的抽吸力以便強制地抽吸熔渣粉塵的吸風(fēng)機45，以及一個用于將不含熔渣粉塵的清潔空氣排出到外部用的煙囪46。
如圖1所示，在旋風(fēng)集塵器43和袋式過濾器44的下方安裝多個鏈式傳送機81和82，以便傳送被旋風(fēng)集塵器43和袋式過濾器44收集的熔渣粉塵，并從該處向下排放到篩選裝置60處。鏈式傳送機81和82與一個帶式輸送機88協(xié)同動作，用于將在一個中空圓形旋轉(zhuǎn)冷卻器50中被冷卻并被粉化的熔渣傳送到篩選裝置60中。
從旋風(fēng)集塵器43和袋式過濾器44的底部排出的熔渣粉塵可以直接進給到儲料斗70，因為這些熔渣粉塵具有約.25mm或更小的顆粒尺寸，可以用作商業(yè)產(chǎn)品。
同時，一個用于允許運輸熔渣罐10的車輛20進入車間M通過的門G，優(yōu)選地設(shè)置在一個側(cè)壁上，介于用于粉碎熔渣塊的粉碎裝置30和用于從熔渣顆粒中分離小碎塊的小碎塊分離裝置40之間。
由于從外部經(jīng)由門G引入車間M的戶外空氣通過粉碎裝置30粉碎熔渣塊的粉碎部位流向上部和下部集塵罩42a和42b，以便形成一個空氣通道，車間M的帶有粉塵的室內(nèi)空氣被有效地進行循環(huán)以確保操作者的能見度因此潛在地改善了粉碎熔渣塊的可加工性，同防止溫度上升。
在小碎塊分離裝置40和旋轉(zhuǎn)冷卻器50之間，設(shè)置有一個料斗48a，用于儲存從小碎塊分離裝置40中掉下的熔渣，一個進給器48b，用于水平的輸送從料斗48a向下排出的熔渣，以及一個坡道輸送機48c，用于將從進給器48b排出的熔渣沿著一個坡道輸送道旋轉(zhuǎn)冷卻器50的入口側(cè)。
料斗48a和進給器48b設(shè)置在一個凹坑P內(nèi)，被壓制在小碎塊分離裝置40下方的一個預(yù)定的深度。在凹坑P，優(yōu)選地設(shè)置一個輔助集塵罩42c，用于收集在將熔渣向旋轉(zhuǎn)冷卻器50進給時產(chǎn)生的熔渣粉塵。所述輔助集塵罩42c將所收集的熔渣粉塵進給道旋風(fēng)集塵器43。
圖6表示在根據(jù)本發(fā)明的熔渣回收再利用系統(tǒng)中采用的旋轉(zhuǎn)冷卻器的結(jié)構(gòu)，圖7a和7b表示根據(jù)本發(fā)明的熔渣回收再利用系統(tǒng)中采用的旋轉(zhuǎn)冷卻器的截面和輪廓。
如圖6所示，旋轉(zhuǎn)冷卻器50采取中空圓柱體的形式，被一個驅(qū)動源向一個方向旋轉(zhuǎn)，其中，旋轉(zhuǎn)冷卻器50的一個端部接受被小碎塊分離裝置40分離出來的尺寸約為25mm或更小的熔渣，使戶外空氣強制性地吹向與熔渣進給方向相反的方向，以便冷卻和粉化熔渣，被冷卻和被粉化的熔渣通過旋轉(zhuǎn)冷卻器50的另外一端被排出。
該旋轉(zhuǎn)冷卻器50包括一個具有預(yù)定長度的中空圓柱體51；，一個用于旋轉(zhuǎn)驅(qū)動齒輪52b的馬達52，所述驅(qū)動齒輪與圍繞圓柱體51的一個縱向中間部分安裝的環(huán)形驅(qū)動齒輪52a嚙合；前導(dǎo)向輥和后導(dǎo)向輥53和54，用于支承和導(dǎo)向圍繞圓柱體51安裝的前部和后部支承環(huán)53a及54a；一個裝料槽55，用于可旋轉(zhuǎn)地支承圓柱體51的前端并允許熔渣通過一個跌落口55a下落；以及一個卸料槽56，用于可旋轉(zhuǎn)地支承圓柱體51的后端、排出被冷卻和粉化的熔渣并接收通過一個開口56a進入中空圓柱體51的空氣。
如圖7a所示，中空圓柱體51被劃分為一個裝料部分T1，一個第一攪拌部分T2，一個第二攪拌部分T3和一個排料部分T1裝料部分T1具有一個形成在入口側(cè)的內(nèi)周上的螺旋槽51a；第一攪拌部分T2具有設(shè)置在其內(nèi)周的襯里51b，用于保護內(nèi)周不受熱熔渣的損害，以及在襯里51部的內(nèi)周上以預(yù)定的間隔徑向設(shè)置的多個突起51c，用于攪拌熔渣；第二攪拌部分T3具有一個固定地設(shè)置圓柱體51的中心的中心軸51d，以及多個徑向設(shè)置的刮削器51e，其一端固定在中心軸51d上，另一端與圓柱體51的內(nèi)周接觸；排料部分T1將通過第一和第二攪拌部分T2和T3冷卻并粉化的熔渣排放到外部。
裝料部分T1，第一攪拌部分T2，第二攪拌部分T3和排料部分T4具有比例為1、6、12和6的長度，其中，第一和第二攪拌部分T2和T3優(yōu)選地長于裝料和排料部分T1。
參照圖8A，設(shè)置在圓柱體51的第一攪拌部分T2內(nèi)的每一個突起51c包括一個具有沿圓柱體51的旋轉(zhuǎn)方向錐形前端的葉片板501，一個用于加強葉片板501的加強肋502，以及一個固定板503，該固定板503起著用于將葉片板和加強肋501和502固定到圓柱體51的內(nèi)周上的緊固構(gòu)件的作用。
參照圖8b和8c，在圓柱體51的第二攪拌部分T3中的刮削器51e沿著圓柱體51的縱向方向延伸，并且沿徑向以相互不同的角度設(shè)置，使得相鄰的刮削器51e不會相互重疊。
根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選地實施例，在圓柱體51的中心軸51d上以大約45度的旋轉(zhuǎn)角安裝4個刮削器51e，但所述刮削器并不局限于上述例子，而是可以根據(jù)操作條件進行各種改型。
每個刮削器51e都包括以相等的間隔安裝在中心軸51d的外表面上的固定板504，一個后端部經(jīng)由緊固構(gòu)件用固定板504固定的葉片板505，它具有形成在葉片板505本體上的用于允許熔渣通過的多個狹縫505a，安裝在葉片板505的后部的用于加強葉片板505的多個加強肋506，以及一個具有緊固構(gòu)件固定到葉片板505的前端、并與圓柱體51的內(nèi)周接觸的刮板506。
葉片板505的前端和后端優(yōu)選地形成圓形而不是形成直線形，從而，葉片板505能夠足以承受在圓柱體51內(nèi)冷卻和粉化的熔渣的負載。
圖9表示根據(jù)本發(fā)明的熔渣回收再利用系統(tǒng)的裝料槽中采用的一個應(yīng)急門單元的結(jié)構(gòu)，圖10是表示根據(jù)本發(fā)明的熔渣回收再利用系統(tǒng)的卸料槽中采用的一個應(yīng)急門單元的結(jié)構(gòu)。
參照圖6和圖9，在旋轉(zhuǎn)冷卻器50的裝料槽55的入口側(cè)，設(shè)置一個第一應(yīng)急門單元140，用于調(diào)整從小碎塊分離裝置40排出的經(jīng)由坡道輸送機48c進給到裝料槽中的熔渣的量，或者在發(fā)生緊急情況時，停止將熔渣進給到旋轉(zhuǎn)冷卻器50。第一應(yīng)急門單元140包括一個作為驅(qū)動源的馬達141，一個被馬達141往復(fù)運動的桿142，以及一個第一門143，該第一門在桿142往復(fù)運動的過程中繞一個鉸鏈軸144旋轉(zhuǎn)以便把排料路徑轉(zhuǎn)換到裝料槽55的跌落口55a或一個應(yīng)急導(dǎo)管145。
如圖9所示，在應(yīng)急導(dǎo)管145的下端之下，設(shè)置一個箱146，用于暫時儲存在緊急情況下排出的熔渣。在裝料槽55的下方，設(shè)置一個用于暫時儲存在經(jīng)由跌落口55a進給的過程中落下的熔渣的料斗147，以及一個帶有將熔渣從料斗147向下引導(dǎo)到箱146中用的滑動門148a的應(yīng)急導(dǎo)管148。
再次參照圖1，在第一應(yīng)急門140和裝料槽55的正上方，安裝有集塵罩42d和42e，它們從旋風(fēng)集塵器43開始延伸用于收集在將熔渣向旋轉(zhuǎn)冷卻器50中裝料時產(chǎn)生的熔渣粉塵。
如6和圖10所示，在用于將冷卻并粉化的熔渣從旋轉(zhuǎn)冷卻器50中排出用的卸料槽56的下方，設(shè)置一個第二應(yīng)急門單元140a，用于調(diào)節(jié)從冷卻器50排出的熔渣的量并且用于緊急的情況下停止向帶式輸送機83上排放熔渣。第二應(yīng)急門單元140a包括一個用于暫時儲存從卸料槽56排出的熔渣的料斗56b，一個作為驅(qū)動源的馬達141a，一個被馬達141a往復(fù)運動的桿142a，和一個在桿142a往復(fù)運動的過程中，用于圍繞一個鉸鏈軸144a旋轉(zhuǎn)的第二門143a，以便將一個排出路徑轉(zhuǎn)換到設(shè)置在帶式輸送機83的正上方的主導(dǎo)管83a上或者轉(zhuǎn)換到一個應(yīng)急導(dǎo)管145a上。在應(yīng)急導(dǎo)管145a的下端的下方，設(shè)置一個箱146a，用于暫時儲存將緊急情況下排放出來的熔渣。
在從旋轉(zhuǎn)冷卻器50排出來之后，在被進給到用于分選具有0.25mm或更小的尺寸的顆粒的篩選裝置60之前，熔渣在帶式輸送機83上被水平地輸送。再次參照圖1，篩選裝置60包括一個振動篩61，一個回轉(zhuǎn)振動篩62，和處理箱63。振動篩61振動從旋轉(zhuǎn)冷卻器50導(dǎo)入的冷卻的和粉化的熔渣，以便根據(jù)大約5mm的顆粒尺寸對熔渣進行分選，使得具有大約5mm或更小的的尺寸的顆粒的熔渣被輸送到一個連續(xù)的篩選過程或回轉(zhuǎn)振動篩62，但顆粒尺寸超過5mm的熔渣被輸送到處理箱63中。回轉(zhuǎn)振動篩62從振動篩接受尺寸為5mm或更小的熔渣，并且向熔渣施加復(fù)合振動力，例如水平運動，圓運動，橢圓運動和往復(fù)運動，使得顆粒尺寸為0.25mm或更小的熔渣被輸送到儲存料斗70中，以便用作商品，而顆粒尺寸超過0.25mm的熔渣則被輸送到處理箱63中。
在振動篩61和回轉(zhuǎn)振動篩62之間設(shè)置一個垂直配置的輸送機或戽斗升降機64，使得可以高效率地將在振動篩61中被分選的熔渣輸送到回轉(zhuǎn)振動篩62中。
進而，在篩選裝置60和儲存料斗70之間，設(shè)置一個中間料斗63，用于暫時儲存被回轉(zhuǎn)振動篩62在篩選裝置60的最后分選步驟中分選出來的尺寸小于0.25mm或更小的熔渣。中間料斗65具有一個安裝在底部上的第一滑動門66a和一個旋轉(zhuǎn)閥66c，用于調(diào)節(jié)熔渣的排放。設(shè)置一個氣動輸送管68，使得可以將從中間料斗65中排出的熔渣利用由鼓風(fēng)機67來的壓縮空氣運載到儲存料斗70內(nèi)。
中間料斗65還具有一個第二滑動門66b，用于在緊急情況下將熔渣從中間料斗65排出到處理箱63中。
儲存料斗70包括多個具有預(yù)定大小的內(nèi)部空間的儲存容器，用于儲存通過篩選裝置60最后分選出來的尺寸約0.25mm或更小的熔渣。每個尺寸料斗70都包括一個袋式過濾器71，便于將熔渣輸送到每個料斗70的內(nèi)部空間中并收集在熔渣的運輸過程中傾向于飛散的熔渣粉塵，在袋式過濾器的后方設(shè)置一個用于產(chǎn)生抽吸力的吸風(fēng)機73，和一個安裝在袋式過濾器71上的旋轉(zhuǎn)閥，用于將捕獲的熔渣粉塵進給到每個儲存料斗70中。
每個儲存料斗70具有一個安裝于其底部的滑動門74和一個的旋轉(zhuǎn)閥75，用于將熔渣排放到槽車76中，從而可以很容易地將尺寸約0.25mm或更小的熔渣輸送給用戶。
下面，將描述具有上述結(jié)構(gòu)的本發(fā)明的操作。
在鐵工廠的不銹鋼精煉爐中產(chǎn)生熔渣，不斷地儲存在熔渣罐10中。當(dāng)液體熔渣填充到熔渣罐10的最高的水平面上時，用車輛20將熔渣罐10運送到一個冷卻空間。
在冷卻空間，將熔渣罐10放置在標(biāo)準溫度一天或兩天，使得熔渣被空冷到大約600℃的溫度。然后，車輛20將填充有空氣冷卻的熔渣的熔渣罐運送到車間M中。車輛20的臂21被反轉(zhuǎn)將熔渣罐10倒轉(zhuǎn)使得熔渣從熔渣罐10中排放到車間M的地板上。
粉碎裝置30以具有顎32的破碎機30a的形式，或者具有錘頭34的破碎機30b的形式被操作，將外力施加在置于車間M的地板上的熔渣塊的分層的區(qū)域上。然后，將熔渣塊粉碎成尺寸為250mm或更小的碎塊。
或者，可以用推料車35和破碎機30a的顎32將熔渣塊從地面舉起到約1.5m左右的高度，然后使其墜落到地板上，使得下落沖擊首先將熔渣塊粉碎成碎塊。然后，施加外力第二次粉碎熔渣碎塊。
然后，用破碎機30a、30b的推料車35，36將被粉碎裝置30粉碎的熔渣推到設(shè)置在車間M的地板上的小碎塊分離裝置40內(nèi)。小碎塊分離裝置40允許尺寸約為250mm或更小的熔渣向下運動到料斗48a內(nèi)，但尺寸至少約為250mm的小碎塊和熔渣碎塊不能通過小碎塊分離裝置40。儲存在料斗48a內(nèi)的熔渣經(jīng)由進給器48b和坡道輸送機48c被進給到旋轉(zhuǎn)冷卻器50的裝料槽55內(nèi)。
在粉碎熔渣塊的過程中在車間M內(nèi)飛散的熔渣粉塵，經(jīng)由安裝在車間M的天花板上的上部集塵罩42a和安裝在小碎塊分離裝置40附近的下部集塵罩42b，被進給到旋風(fēng)集塵器43和袋式過濾器44中。熔渣粉塵被旋風(fēng)集塵器43和袋式過濾器44過濾，然后借助于煙囪46將清潔的空氣排出。
被旋風(fēng)集塵器43和袋式過濾器44收集的熔渣粉塵，具有一個小的約為0.25mm或更小的顆粒尺寸，然后被進給到儲存料斗70，用作商品，或進給到帶式輸送機83上，被進給到篩選裝置60中。
一個集塵罩42f安裝在帶式輸送機83的入口側(cè)，以便吸入在熔渣粉塵下落時產(chǎn)生的粉塵，一個刮刀83b安裝在帶式輸送機83的縱向中間部分上，用于除去殘留在帶構(gòu)件表面上的熔渣粉塵。
依次地，將160至200℃的熔渣，經(jīng)由設(shè)置在旋轉(zhuǎn)冷卻器50的入口側(cè)的裝料槽55上跌落口55a進給到圓柱體51內(nèi)。圓柱體51被馬達52或驅(qū)動源向一個方向旋轉(zhuǎn)，并且將所述圓柱體51傾斜，使得裝料側(cè)高于卸料側(cè)，使得被裝到圓柱體51中的熔渣依次地通過具有螺旋槽51a的裝料部分T1，具有突起51c的第一攪拌部分T2，安裝有刮削器51e的第二攪拌部分T3，以及排料部分T4，直到熔渣經(jīng)由卸料槽56排出。被排出的熔渣具有如表1所述的尺寸分布。
表1

在安裝用以強制性地吸入由裝料槽產(chǎn)生的熔渣粉塵的集塵罩42e的吸力下，向圓柱體51的出口或排出側(cè)施加一個約-3至-4mmAq的負壓。然后，沿著與熔渣進給到排出側(cè)的方向相反的方向，經(jīng)由形成在卸料槽56上的開口56a將冷的戶外空氣強制性地通入裝料側(cè)，以便冷卻和粉化熱的熔渣。
然后，在旋轉(zhuǎn)冷卻器50的圓柱體51內(nèi)，將熱熔渣冷卻并粉化，熔渣的溫度降低到50至60℃，經(jīng)由卸料槽56向下排放，然后裝載到帶式輸送機83上，該輸送機83將熔渣水平地輸送到篩選裝置60的振動篩61中。
進給到振動篩61中的熔渣，具有如表1所示的顆粒尺寸分布，其中，至少占總量90％的熔渣的尺寸約為5mm或更小，剩下的直徑超過5mm的熔渣顆粒在熔渣總量的10％以下。因此，熔渣的大部分通過振動篩61，并進給到回轉(zhuǎn)振動篩62中，少量的熔渣被輸送到處理箱63中。由于進給到回轉(zhuǎn)振動篩的至少79％的熔渣尺寸在0.25mm或更小，所以，其主要部分通過回轉(zhuǎn)振動篩62并被儲存在中間料斗65中。直徑超過0.25mm的少量熔渣部分被輸送到處理箱63中。
然后，熔渣經(jīng)由氣動輸送管68被由鼓風(fēng)機67產(chǎn)生的壓縮空氣從中間料斗65輸送到儲存料斗70中，其中，設(shè)置在儲存料斗70上的袋式過濾器71收集在輸送時飛散的粉塵。
然后，熔渣從儲存料斗70中被裝載到槽車76內(nèi)，送給用戶。當(dāng)過量產(chǎn)生的熔渣滿出儲存料斗70時，通過一個應(yīng)急導(dǎo)管將其排出，并在一個供應(yīng)有水的攪拌機77中將熔渣與水混合。然后，將水和熔渣的混合物進給到一個傳統(tǒng)的濕式加工系統(tǒng)100中。
如上所述，本發(fā)明的熔渣的回收再利用裝置和方法，可以通過干式處理回收再利用熔渣，所述干式處理利用熔渣在冷卻時會粉化的熔渣粉化機理以及熔渣的物理性質(zhì)，以便縮短熔渣的處理時間，從而改進生產(chǎn)性能。由于本發(fā)明無需傳統(tǒng)的水處理系統(tǒng)，以對為了進行濕式處理熔渣而導(dǎo)入的水進行處理，也不需要使用熱源的干燥系統(tǒng)，所以，可以簡化整體結(jié)構(gòu)。其結(jié)果是，本發(fā)明的熔渣回收再利用系統(tǒng)可以安裝在一個小的空間，以便對環(huán)境無害并經(jīng)濟地回收再利用熔渣。
盡管為了說明的目的參照特定的實施例公開量本發(fā)明的優(yōu)選實施例，但熟悉本領(lǐng)域的人員將會理解，在不超出所附權(quán)利要求書所述的本發(fā)明的主旨和范圍情況下，可以進行各種改型，補充，替換。
權(quán)利要求
1.一種用于回收再利用由不銹鋼精煉爐中產(chǎn)生的熔渣的系統(tǒng)，包括用于儲存熔渣的熔渣罐；運送裝置，用于將熔渣罐中被空氣冷卻的熔渣運送到車間中，并將熔渣從熔渣罐中分離；粉碎裝置，用于向從熔渣罐分離出來的熔渣塊施加外力；小碎塊分離裝置，允許粉碎的熔渣通過小碎塊分離裝置，以將小碎塊與粉碎的熔渣分離；中空圓柱體式旋轉(zhuǎn)冷卻器，該冷卻器具有一對對向的端部并被驅(qū)動源驅(qū)動而向一個方向旋轉(zhuǎn)，其中，所述旋轉(zhuǎn)冷卻器經(jīng)由第一個端部接收被小碎塊分離裝置分選出來的熔渣，并且通過沿與熔渣進給方向相反的方向強制性地進給室外空氣而冷卻并粉化熔渣，并將冷卻和粉化的熔渣從第二個端部排出；篩選裝置，用于接收從旋轉(zhuǎn)冷卻器排出的熔渣，并分選出0.25mm或更小尺寸的熔渣；以及儲料斗，用于儲存篩選裝置分選出的尺寸為0.25mm或更小的熔渣。
2.如權(quán)利要求1所述的用于回收再利用熔渣的系統(tǒng)，其特征在于，所述粉碎裝置包括破碎機，該破碎機包括致動臂和安裝在致動臂前端的一對顎，該顎進行開閉，以便將夾緊力施加在從熔渣罐分離出來的熔渣塊上，從而將熔渣塊粉碎。
3.如權(quán)利要求1所述的用于回收再利用熔渣的系統(tǒng)，其特征在于，所述粉碎裝置包括破碎機，該破碎機包括致動臂和安裝在致動臂前端的錘頭，該錘頭反復(fù)地將線性沖擊施加在從熔渣罐分離出來的熔渣塊上，從而將熔渣塊粉碎。
4.如權(quán)利要求1所述的用于回收再利用熔渣的系統(tǒng)，其特征在于，所述小碎塊分離裝置設(shè)置在車間的地板上，其篩孔尺寸約為250mm，以便將大小為250mm或更大的小碎塊分離。
5.如權(quán)利要求1所述的用于回收再利用熔渣的系統(tǒng)，其特征在于，所述車間包括個設(shè)置在粉碎裝置和小碎塊分離裝置之間的側(cè)壁，以及形成在所述側(cè)壁上用于允許輸送裝置通過的門。
6.如權(quán)利要求1所述的用于回收再利用熔渣的系統(tǒng)，進一步包括安裝在車間天花板上的上部集塵罩，其位置位于粉碎熔渣的地方的正上方；以及設(shè)置車間內(nèi)并在靠近小碎塊分離裝置附近的下部集塵罩。
7.如權(quán)利要求6所述的用于回收再利用熔渣的系統(tǒng)，進一步包括用于清潔車間產(chǎn)生的熔渣粉塵的旋風(fēng)集塵器；袋式過濾器，用于分離未被旋風(fēng)集塵器清潔的熔渣粉塵；用于產(chǎn)生抽吸力的吸風(fēng)機；以及用于將清潔空氣抽出排放到外部的煙囪，其中，所述旋風(fēng)集塵器、袋式過濾器、吸風(fēng)機和煙囪與上部和下部集塵罩連通。
8.如權(quán)利要求1所述的用于回收再利用熔渣的系統(tǒng)，進一步包括用于儲存從小碎塊分離裝置落下的熔渣的料斗；用于水平進給從該料斗向下排出的熔渣的進給器；以及坡道輸送機，用于把從進給器排出的熔渣沿著坡道輸送到旋轉(zhuǎn)冷卻器的裝料側(cè)。
9.如權(quán)利要求1所述的用于回收再利用熔渣的系統(tǒng)，其特征在于，料斗和進給器設(shè)置在凹坑內(nèi)，該凹坑從小碎塊分離裝置直接向下壓制而成。
10.如權(quán)利要求1所述的用于回收再利用熔渣的系統(tǒng)，其特征在于，旋轉(zhuǎn)冷卻器包括中空圓柱體，該中空圓柱體具有圍繞該圓柱體縱向中間部分安裝的環(huán)形驅(qū)動齒輪以及圍繞該圓柱體安裝的前部和后部環(huán)形支承環(huán)；用于驅(qū)動與所述驅(qū)動齒輪嚙合的驅(qū)動齒輪的馬達；前部和后部導(dǎo)向輥，用于導(dǎo)向和支承前部和后部支承環(huán)；裝料槽，用于可旋轉(zhuǎn)地支承該圓柱體的前端，并具有跌落入口，熔渣通過該跌落入口落入到該圓柱體內(nèi)；卸料槽，用于可旋轉(zhuǎn)地支承該圓柱體的后端部，排出已被冷卻和粉化的熔渣，并形成將空氣導(dǎo)入圓柱體的開口。
11.如權(quán)利要求10所述的用于回收再利用熔渣的系統(tǒng)，其特征在于，所述圓柱體相對于水平基準線是傾斜的，使得其排料側(cè)位于裝料側(cè)之下。
12.如權(quán)利要求10所述的用于回收再利用熔渣的系統(tǒng)，其特征在于，所述圓柱體包括具有螺旋槽的排料部分，該螺旋槽形成于靠近圓柱體的排料側(cè)的內(nèi)周上；第一攪拌部分，它具有多個形成在裝有襯里的內(nèi)周上的突起，所述突起以預(yù)定的間隙徑向配置，用于在圓柱體內(nèi)攪拌熔渣；第二攪拌部分，具有多個以預(yù)定間隔徑向配置的刮削器，每個刮削器都具有固定到圓柱體中心軸上的一個端部，以及固定到圓柱體內(nèi)周上的另一個端部；以及料部分，用于將已經(jīng)在第一和第二攪拌部分冷卻并粉化的熔渣排出到外部。
13.如權(quán)利要求12所述的用于回收再利用熔渣的系統(tǒng)，其特征在于，排料部分、第一攪拌部分、第二攪拌部分和排料部分的長度比例為1，6，12和6。
14.如權(quán)利要求12所述的用于回收再利用熔渣的系統(tǒng)，其特征在于，刮削器沿徑向以相互不同的角度設(shè)置，使得相鄰的刮削器不會相互重疊。
15.如權(quán)利要求10所述的用于回收再利用熔渣的系統(tǒng)，進一步包括位于裝料槽入口側(cè)的第一應(yīng)急門單元，用于在緊急情況時停止熔渣的進給，其中，第一應(yīng)急門包括被馬達往復(fù)運動的桿；以及在桿往復(fù)運動時圍繞鉸鏈軸旋轉(zhuǎn)的第二門，以便將排料路徑轉(zhuǎn)換到裝料槽的跌落入口或轉(zhuǎn)換到應(yīng)急導(dǎo)管。
16.如權(quán)利要求10所述的用于回收再利用熔渣的系統(tǒng)，進一步包括位于卸料槽下方的第二應(yīng)急門單元，用于在緊急情況時停止熔渣的進給，其中，第二應(yīng)急門包括用于暫時儲存從卸料槽排出的熔渣的料斗；被馬達往復(fù)運動的桿；以及在桿往復(fù)運動時圍繞鉸鏈軸旋轉(zhuǎn)的第二門，以便將排料路徑轉(zhuǎn)換到帶式輸送機的正上方或轉(zhuǎn)換到應(yīng)急導(dǎo)管。
17.如權(quán)利要求10所述的用于回收再利用熔渣的系統(tǒng)，其特征在于，篩選裝置包括用于向由旋轉(zhuǎn)冷卻器進給的熔渣施加振動力的振動篩，以便以顆粒尺寸大約5mm為基礎(chǔ)將熔渣進行分選；以及回轉(zhuǎn)振動篩，用于向由振動篩進行過分選的熔渣施加包括水平運動、圓周運動，橢圓運動和往復(fù)運動的復(fù)合振動力，以便以約0.25mm的顆粒尺寸為基礎(chǔ)對熔渣進行分選。
18.如權(quán)利要求1所述的用于回收再利用熔渣的系統(tǒng)，進一步包括設(shè)置在篩選裝置和儲存料斗之間的中間料斗，用于暫時儲存被篩選裝置最后分選出來的顆粒尺寸約為0.25mm或更小的熔渣；以及氣動輸送管，利用從鼓風(fēng)機來的壓縮空氣將從中間料斗排出的熔渣輸送到儲存料斗中。
19.如權(quán)利要求1所述的用于回收再利用熔渣的系統(tǒng)，進一步包括安裝在儲存料斗上的袋式過濾器，用于收集在壓力下運輸熔渣的過程中飛散的熔渣粉塵，以便將所收集的熔渣粉塵進給到儲存料斗中；以及設(shè)置在袋式過濾器的后部的吸風(fēng)機，用于產(chǎn)生抽吸力。
20.一種回收再利用由不銹鋼精煉爐產(chǎn)生的熔渣的方法，該方法包括以下步驟將儲存在熔渣罐內(nèi)的熔渣空氣冷卻；利用粉碎裝置通過向熔渣塊上施加外力，粉碎從熔渣罐中分離出來的熔渣塊；使粉碎的熔渣通過小碎塊分離裝置，以便分離包含在熔渣中的小碎塊；將被小碎塊分離裝置分離出來的熔渣進給到中空圓柱式旋轉(zhuǎn)冷卻器中，以便將熔渣冷卻和粉化，所述旋轉(zhuǎn)冷卻器被驅(qū)動源向一個方向旋轉(zhuǎn)，并沿著與熔渣進給方向相反的方向強制性地進給室外空氣；將從旋轉(zhuǎn)冷卻器排出的熔渣進給到篩選裝置中，以便分選出大約0.25mm或更小的顆粒尺寸的熔渣；以及將由篩選裝置分選的顆粒大小為0.25mm或更小的熔渣儲存在儲料斗中。
21.如權(quán)利要求20所述的回收再利用熔渣的方法，其特征在于，粉碎步驟包括將夾緊力集中地施加到熔渣塊的分層區(qū)域，使得熔渣塊被粉碎。
22.如權(quán)利要求20所述的回收再利用熔渣的方法，其特征在于，粉碎步驟包括重復(fù)地將線性沖擊施加到熔渣塊的分層區(qū)域，使得熔渣塊被粉碎。
23.如權(quán)利要求20所述的回收再利用熔渣的方法，進一步包括以下步驟抽吸或收集在粉碎步驟和小碎塊分離步驟中飛散的熔渣粉塵的步驟，所述抽吸和收集熔渣粉塵的步驟利用旋風(fēng)集塵器和袋式過濾器，通過設(shè)置在車間內(nèi)的上部和下部集塵罩，并在吸風(fēng)機的抽吸力的作用下進行；以及通過煙囪將清潔空氣排出到外部的步驟。
24.如權(quán)利要求23所述的回收再利用熔渣的方法，其特征在于，將被旋風(fēng)集塵器和袋式過濾器收集的熔渣粉塵進給到篩選裝置中，用于分選出具有顆粒尺寸約為0.25mm或更小的熔渣。
25.如權(quán)利要求23所述的回收再利用熔渣的方法，其特征在于，將由旋風(fēng)集塵器和袋式過濾器收集的熔渣粉塵進給到儲存料斗。
26.如權(quán)利要求20所述的回收再利用熔渣的方法，其特征在于，冷卻和粉化步驟包括以下步驟將熔渣裝到旋轉(zhuǎn)冷卻器的裝料部分內(nèi)，所述裝料部分具有形成在裝料部分內(nèi)周上的螺旋槽；在旋轉(zhuǎn)冷卻器的第一攪拌部分內(nèi)進行第一次攪拌，所述第一攪拌部分具有多個突起，該突起安裝在其上裝有襯里的第一攪拌部分的內(nèi)周上；在旋轉(zhuǎn)冷卻器的具有多個刮削器的第二攪拌部分內(nèi)對進行過第一次攪拌的熔渣進行第二次攪拌，其中，每一個刮削器具有與旋轉(zhuǎn)冷卻器的內(nèi)周接觸的前端以及固定到旋轉(zhuǎn)冷卻器的中心軸上的后端；以及借助于戶外空氣將冷卻和粉化的熔渣從排料部分排出，其中，所述戶外空氣是從旋轉(zhuǎn)冷卻器的排料側(cè)吹向裝料側(cè)的。
27.如權(quán)利要求20所述的回收再利用熔渣的方法，其特征在于，所述分選步驟包括以下步驟在振動篩的振動力的作用下，從在旋轉(zhuǎn)冷卻器中冷卻并被粉化的熔渣中分選出約5mm或更小的尺寸；在回轉(zhuǎn)振動篩的水平運動、圓周運動、橢圓運動和往復(fù)運動下，從振動篩分選的尺寸為5mm或更小的熔渣中分選出約0.25mm或更小尺寸的熔渣。
28.如權(quán)利要求20所述的回收再利用熔渣的方法，進一步包括以下步驟將由篩選裝置分離出來的尺寸約為0.25mm或更小的熔渣暫時儲存在中間料斗中；并且通過氣動輸送管利用從鼓風(fēng)機來的壓縮空氣將熔渣進給到儲存料斗中。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用于回收再利用由不銹鋼精煉爐產(chǎn)生的熔渣的系統(tǒng)。熔渣被儲存在一個熔渣罐中以便進行空冷并被輸送裝置輸送到車間內(nèi)，在該處，熔渣被從熔渣罐中分離出來。粉碎裝置將外力施加在從該熔渣罐中分離出來的熔渣塊上。被粉碎的熔渣通過小碎塊分離裝置，將小碎塊從粉碎的熔渣中分離出來。中空圓柱形旋轉(zhuǎn)冷卻器具有一對對向的端部，并被驅(qū)動源向一個方向旋轉(zhuǎn)。篩選裝置接受從旋轉(zhuǎn)冷卻器排出的熔渣，并分離出尺寸為0.25mm或更小的熔渣。將尺寸為0.25mm或更小的熔渣存儲在儲存料斗內(nèi)。
文檔編號C21B3/06GK1576377SQ03158170
公開日2005年2月9日 申請日期2003年9月15日 優(yōu)先權(quán)日2003年7月25日
發(fā)明者鄭元基, 池玄龍, 崔在完, 林春成, 文鎮(zhèn)燮, 裴成昊, 張在述, 金景植 申請人:Posco公司, 株式會社Posco建設(shè)