專利名稱：鋼包渣熱態(tài)處理的工藝方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及冶金渣處理技術(shù)，尤其涉及鋼包渣熱態(tài)處理的工藝方法。
背景技術(shù)：
鋼包渣又叫鑄余渣，是連鑄過(guò)程的必然產(chǎn)物，為防止鋼包渣進(jìn)入 鑄坯影響產(chǎn)品質(zhì)量，在澆鑄后期必須控制鋼包留鋼量，鋼包留鋼量隨 鋼材質(zhì)量的要求而變化，如以某一企業(yè)而言，在投產(chǎn)初期一般控制在
2 3t/爐，隨著產(chǎn)品質(zhì)量要求的提高，留鋼量上升到5 10t/爐，加上鋼 包內(nèi)保護(hù)渣的量，鋼包渣約占鋼產(chǎn)量的3 5%。我國(guó)2004年的連鑄比 已達(dá)到95.8%，主要鋼鐵公司基本都實(shí)現(xiàn)了全連鑄，據(jù)此，每年的鋼 包渣量就達(dá)1500 2500萬(wàn)噸，其中鋼水含量在50%以上。 國(guó)內(nèi)外處理鋼包渣的方法有以下幾種
沙坑式熱潑法將高溫?zé)釢娫苯拥乖谏晨又校匀焕鋮s。該工 藝污染大、占地大，易形成大的渣鋼坨，后續(xù)處理難度大。
為解決大塊渣鋼坨問(wèn)題，中國(guó)專利CN200510047315.2及
CN01201699.3提出了在渣罐中放置格柵的方法，將鋼渣罐的空間分成
多個(gè)部分，由于格柵的隔斷作用將鋼(鐵)渣分隔成小塊，被運(yùn)輸至 落錘車間翻罐倒出進(jìn)行冷卻后的渣砣極易破碎，大部分情況下渣砣已
自行破碎成格柵網(wǎng)格的尺寸，提高了渣處理效率。該工藝解決了大塊 渣鋼坨的問(wèn)題，但鋼包渣在紅熱狀態(tài)下被潑地冷卻，污染大，需要大 量的混凝土格柵，費(fèi)用高昂，另外處理過(guò)程渣鋼無(wú)法分離，給后續(xù)利 用帶來(lái)影響。
德國(guó)專利DE19519284提出了一種處理鋼包渣的方法，是仿照連鑄 機(jī)的冷卻原理將高溫鋼包渣直接倒入一簡(jiǎn)易結(jié)晶器中，使鋼包渣快速 冷卻并排放，由于鋼包渣為渣鋼混合物，不但含有鋼水還帶有相當(dāng)數(shù)量的熔渣，而熔渣的導(dǎo)熱性很差，能否被結(jié)晶器快速冷卻，結(jié)果不得 而知，該專利未見(jiàn)實(shí)際投用的報(bào)道。
由于鋼包渣溫度高1400 1600°C，含有大量鋼水，遇水極易發(fā) 生爆炸，鋼包渣的處理無(wú)法搬用其他冶金渣所慣用的水淬法工藝，如 熱潑法、風(fēng)淬法、淺盤(pán)法、悶罐法等，只能采用上述一些污染大、處 理周期長(zhǎng)、費(fèi)用高的自然空冷工藝，隨著鋼鐵行業(yè)的不斷發(fā)展，鋼包 渣的處理日益成為困擾鋼鐵生產(chǎn)企業(yè)的國(guó)際難題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種鋼包渣熱態(tài)處理的工藝方法，該方法 可以安全、環(huán)保地將高溫鋼包渣進(jìn)行快速處理，并能實(shí)現(xiàn)渣鋼分離， 解決了鋼包渣處理的難題。
本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的 一種鋼包渣熱態(tài)處理的工藝方法，鋼包熔 渣由漏斗進(jìn)入滾筒落渣區(qū)，落渣區(qū)內(nèi)置有鋼球，隨著滾筒的轉(zhuǎn)動(dòng)，熔 渣被鋼球冷卻，鋼水和渣被鋼球迅速奪取熱量塑化、固化后被滾動(dòng)的 鋼球帶入水冷區(qū)，熔渣、鋼球同時(shí)被水冷卻，然后經(jīng)由滾筒的格柵式 篦條排到外筒體，熔渣在外筒體內(nèi)被水再冷卻，最后排出；其中，在
高速滾動(dòng)的鋼球作用下，渣和鋼得到剝離。
所述筒內(nèi)渣量與球量體積比為0.1 0.3。 所述滾筒內(nèi)落渣區(qū)與水冷區(qū)的安全距離為100mm 600mm。 所述冷卻水量為1.25T 2T/噸渣。 所述鋼球滾動(dòng)速度為0.5m/s 2m/s。
本發(fā)明提出了一種利用快速滾動(dòng)的鋼球處理鋼包渣的技術(shù)方案。 其原理為由于金屬球?qū)嵯禂?shù)大、傳熱面積大，高速滾動(dòng)的鋼球具 有破碎作用，可以實(shí)現(xiàn)鋼水和熔渣快冷碎化，再用水來(lái)冷卻金屬球和 渣，就可以實(shí)現(xiàn)處理過(guò)程的連續(xù)，為避免冷卻水直接和鋼水接觸發(fā)生 爆炸，把落渣區(qū)和水冷區(qū)分開(kāi)，形成了用滾筒帶動(dòng)球滾動(dòng)來(lái)處理鋼包 渣的技術(shù)思路。
本發(fā)明的工作過(guò)程為熔渣由漏斗進(jìn)入滾筒落渣區(qū)落到鋼球上，
被鋼球冷卻，鋼水和渣被鋼球迅速奪取熱量塑化、固化后被滾動(dòng)的鋼球帶入水冷區(qū)，熔渣、鋼球同時(shí)被水冷卻，然后經(jīng)由滾筒的格柵式篦 條排到外筒體，熔渣在外筒體內(nèi)被水再冷卻，最后排出。在這個(gè)過(guò)程 中由于鋼水和渣冷卻時(shí)收縮率不同，在高速滾動(dòng)的鋼球作用下，渣和 鋼得到很好的剝離。
本發(fā)明的核心是安全問(wèn)題，由于高溫鋼水遇水極易發(fā)生爆炸，所 以進(jìn)渣量與鋼球量的匹配，冷卻水量的大小，落渣區(qū)和水冷區(qū)的安全
距離都直接影響鋼包渣處理過(guò)程的安全；鋼球滾動(dòng)速度影響到鋼球冷 卻鋼水的同時(shí)又不被其包裹，本發(fā)明通過(guò)工藝參數(shù)的匹配較好的解決 了安全問(wèn)題以及鋼水和球的剝離問(wèn)題。
本發(fā)明可以安全、環(huán)保地將高溫鋼包渣進(jìn)行快速處理，并能實(shí)現(xiàn) 渣鋼分離，解決了鋼包渣處理的難題。


圖1為本發(fā)明鋼包渣熱態(tài)處理的工藝裝置示意圖； 圖2為含有本發(fā)明工藝方法的鋼包渣熱態(tài)處理工藝流程示意圖。 圖中l(wèi)進(jìn)料漏斗，2鋼包熔渣，3落渣區(qū)，4鋼球，5內(nèi)筒體排出 的粒渣，6外筒體排渣抄板，7外筒體冷卻區(qū)，8蒸汽管道，9噴淋冷 卻區(qū)(水冷區(qū))，10噴淋冷卻系統(tǒng)，11芯軸，12內(nèi)筒體(滾筒)，13 外筒體，L落渣區(qū)與水冷區(qū)的安全距離，H球面和芯軸外表面的距離； 21行車，22鋼包，23進(jìn)渣漏斗，24滾筒裝置，25冷卻水系統(tǒng)，26粒 渣輸送機(jī)，27成品渣，28渣鋼料筐，29磁選機(jī)，30煙囪。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。
參見(jiàn)圖1， 一種鋼包渣熱態(tài)處理的工藝裝置，由內(nèi)外筒體12、 13
構(gòu)成，外筒體13為封閉容器，內(nèi)筒體12為由篦條構(gòu)成的鼠籠狀筒體，
內(nèi)筒體12盛裝一定數(shù)量的鋼球4。
一種鋼包渣熱態(tài)處理的工藝方法是，鋼包熔渣2由進(jìn)料漏斗1進(jìn)
入滾筒落渣區(qū)3，落渣區(qū)3內(nèi)置有鋼球4，隨著滾筒12的轉(zhuǎn)動(dòng)，熔渣2
被鋼球4冷卻，鋼水和渣被鋼球4迅速奪取熱量塑化和固化后，隨著鋼球4的滾動(dòng)被帶入噴淋冷卻區(qū)9被水急冷固化，然后經(jīng)由內(nèi)筒體12 的格柵式篦條排到外筒體13;被內(nèi)筒體12排出的粒渣5在外筒體13 內(nèi)被外筒體排渣抄板6抄起和落下，并被外筒體冷卻區(qū)7內(nèi)的水再冷 卻，最后被排出筒體外。在高速滾動(dòng)的鋼球4作用下，熔渣2內(nèi)的渣 和鋼得到剝離。
由于高溫鋼水遇水極易發(fā)生爆炸，本發(fā)明實(shí)施例通過(guò)工藝參數(shù)的 匹配較好的解決了安全問(wèn)題以及鋼水和球的剝離問(wèn)題，具體如下
在正常工作狀態(tài)，內(nèi)筒體12內(nèi)鋼包熔渣2數(shù)量與鋼球4數(shù)量體積 比為0.1 0.3，如果球量太少會(huì)導(dǎo)致鋼球在處理過(guò)程中溫度很快升高達(dá) 到紅熱狀態(tài)，減弱甚至喪失對(duì)高溫鑄余渣的冷卻功能，未經(jīng)充分冷卻 的鋼水進(jìn)入噴淋區(qū)極易發(fā)生爆炸。球量太多會(huì)使驅(qū)動(dòng)滾筒轉(zhuǎn)動(dòng)的電機(jī) 電流升高，能耗升高。同時(shí)控制球面和芯軸11外表面的距離H在200mm 以內(nèi)。
滾筒內(nèi)落渣區(qū)3與水冷區(qū)7的安全距離L為100mm 600mm，落 渣區(qū)3和噴淋冷卻區(qū)7分列芯軸11兩側(cè)，即芯軸11把落渣區(qū)3和噴 淋冷卻區(qū)7隔開(kāi)，安全距離過(guò)小落渣區(qū)和噴淋冷卻區(qū)7容易重疊，發(fā) 生爆炸現(xiàn)象，安全距離過(guò)大則需增加筒體設(shè)備尺寸，加大投資。
冷卻水量為1.25T 2T/噸渣，鑄余渣的熱量最終還是靠冷卻水帶 走，鋼球只起一個(gè)中間的冷卻介質(zhì)，冷卻水太少，鋼球很快會(huì)發(fā)紅， 不但冷卻的能力下降磨損也會(huì)加劇，對(duì)設(shè)備的壽命和成品渣溫度都不 利，冷卻水過(guò)大則是一種浪費(fèi)。
鋼球滾動(dòng)速度為0.5m/s 2m/s，合適的鋼球滾動(dòng)速度保證了渣的 粒化和鋼水的分散化，避免冷卻過(guò)程的結(jié)坨，轉(zhuǎn)速過(guò)大會(huì)增加能耗， 影響滾筒的排渣能力。
通過(guò)上述工藝參數(shù)的匹配，本發(fā)明可以安全、環(huán)保地將高溫鋼包 渣進(jìn)行快速處理，并能實(shí)現(xiàn)渣鋼分離，解決了鋼包渣處理的難題。
參見(jiàn)圖2，圖2為含有本發(fā)明工藝方法的鋼包渣熱態(tài)處理工藝流程 示意圖，鋼包22澆余，被行車21運(yùn)到渣處理裝置(滾筒裝置24)上 方，滾筒裝置24的筒體轉(zhuǎn)動(dòng)，自進(jìn)料漏斗23進(jìn)渣，冷卻水系統(tǒng)25開(kāi) 啟，經(jīng)滾筒裝置24處理后的渣和渣鋼被排出，經(jīng)粒渣輸送機(jī)26輸送至磁選機(jī)29，經(jīng)篩選后分別將渣鋼送入渣鋼料筐28和將成品渣27送 入其堆放處。
權(quán)利要求
1、一種鋼包渣熱態(tài)處理的工藝方法，其特征是鋼包熔渣由漏斗進(jìn)入滾筒落渣區(qū)，落渣區(qū)內(nèi)置有鋼球，隨著滾筒的轉(zhuǎn)動(dòng)，熔渣被鋼球冷卻，鋼水和渣被鋼球迅速奪取熱量塑化、固化后被滾動(dòng)的鋼球帶入水冷區(qū)，熔渣、鋼球同時(shí)被水冷卻，然后經(jīng)由滾筒的格柵式篦條排到外筒體，熔渣在外筒體內(nèi)被水再冷卻，最后排出；其中，在高速滾動(dòng)的鋼球作用下，渣和鋼得到剝離。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋼包渣熱態(tài)處理的工藝方法，其特征是:滾筒內(nèi)渣量與球量體積比為0.1 0.3。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋼包渣熱態(tài)處理的工藝方法，其特征是:滾筒內(nèi)落渣區(qū)與水冷區(qū)的安全距離為100mm 600mm。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋼包渣熱態(tài)處理的工藝方法，其特征是: 冷卻水量為1.25T 2T/噸渣。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋼包渣熱態(tài)處理的工藝方法，其特征是: 鋼球滾動(dòng)速度為0.5m/s 2m/s。
全文摘要
本發(fā)明涉及冶金渣處理技術(shù)，尤其涉及鋼包渣熱態(tài)處理的工藝方法。一種鋼包渣熱態(tài)處理的工藝方法，鋼包熔渣由漏斗進(jìn)入滾筒落渣區(qū)，落渣區(qū)內(nèi)置有鋼球，隨著滾筒的轉(zhuǎn)動(dòng)，熔渣被鋼球冷卻，鋼水和渣被鋼球迅速奪取熱量塑化、固化后被滾動(dòng)的鋼球帶入水冷區(qū)，熔渣、鋼球同時(shí)被水冷卻，然后經(jīng)由滾筒的格柵式箅條排到外筒體，熔渣在外筒體內(nèi)被水再冷卻，最后排出；其中，在高速滾動(dòng)的鋼球作用下，渣和鋼得到剝離。本發(fā)明的工藝方法可以安全、環(huán)保地將高溫鋼包渣進(jìn)行快速處理，并能實(shí)現(xiàn)渣鋼分離，解決了鋼包渣處理的難題。
文檔編號(hào)C21B3/00GK101545018SQ20081003508
公開(kāi)日2009年9月30日 申請(qǐng)日期2008年3月25日 優(yōu)先權(quán)日2008年3月25日
發(fā)明者茵 劉, 婁柏麟, 健 崔, 李永謙, 王有龍, 石洪志, 肖永力, 華 陳 申請(qǐng)人:寶山鋼鐵股份有限公司