專利名稱：一種可大規(guī)模處理高溫液態(tài)紅渣的鋼渣燜渣池的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及鋼渣高溫燜渣池結(jié)構(gòu)設(shè)計
背景技術(shù)：
鋼渣燜渣一直是煉鋼生產(chǎn)中一項非常重要的環(huán)保工藝環(huán)節(jié)，通過燜渣可以收回渣 中殘鋼，經(jīng)過燜渣處理的粉化渣可以作為生產(chǎn)其他建筑材料的原料，有利于資源節(jié)約。但現(xiàn)有的燜渣一般都不能實現(xiàn)高溫紅渣(1400 1600°C )直接燜渣，必須首先在 空曠渣場地上將紅渣堆積冷卻到較低溫度(800°C以下)，再將降溫后的塊渣轉(zhuǎn)移到燜渣罐 內(nèi)噴水燜渣。類似專利涉及20410055370. 1和20420058581. 6。專利20410055370. 1的燜渣池不能直接接收紅渣的原因是沒有考慮渣池內(nèi)襯材 料的耐高溫性能。專利20420058581. 6的燜渣池不能直接接收紅渣的原因應(yīng)該是金屬內(nèi)襯在高溫 下熱膨脹量太大，會嚴(yán)重變形并通過錨固結(jié)構(gòu)拉壞作為支撐基礎(chǔ)的混凝土結(jié)構(gòu)墻。上述二專利的另一共同特點是都要加蓋，因此結(jié)構(gòu)尺寸很難做得較大，因此單罐 渣處理能力將受到限制。本發(fā)明就是提出一種可以大規(guī)模直接接受高溫紅渣的燜渣池結(jié)構(gòu)，鋼包內(nèi)的液態(tài) 紅渣可以直接傾倒進(jìn)燜渣池進(jìn)行燜渣，而無需首先將紅渣在另外場地進(jìn)行降溫處理。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的燜渣池的具體結(jié)構(gòu)如下(參見附圖1)a、在地面建造三面封閉的鋼筋混凝土墻，圍成U形。U形的開口面用鋼渣碎料堆積 圍擋，使其形成一個大型矩形燜渣池。b、鋼筋混凝土墻內(nèi)壁構(gòu)筑耐火材料，其中上半部整體澆注耐火澆注料13，下半部 砌筑耐火澆注料澆注的耐火預(yù)制塊12。耐火材料與鋼筋混凝土墻之間填充一層輕質(zhì)耐火保 溫材料14，耐火預(yù)制塊和耐火澆注料都用金屬錨固鉤3錨固在鋼筋混凝土墻4上。C、燜渣池的底部構(gòu)造如下與地面平齊的是一層足夠厚度(建議為50cm厚)的鋼 渣碎料11。碎料下面是一層一根挨一根鋪設(shè)的鋼軌10，鋼軌之間的空隙用鵝卵石9全部填 充成滲水結(jié)構(gòu)，鋼軌下面鋪設(shè)一定厚度的鵝卵石8滲水支撐層，最下面是混凝土防滲層7。 底部側(cè)墻設(shè)有排水管2通向墻外，排水管設(shè)有閥門。d、在混凝土墻的頂部布置了可向燜渣池內(nèi)噴水的噴淋系統(tǒng)5。e、燜渣池尺寸可以做得很大，比如做成每邊長度10 20米。f、燜渣池可以做成若干個并排在一起，U形開口都朝一個方向，且相鄰兩個U形圍 堰可以共用同一鋼筋混凝土墻，墻的兩側(cè)都構(gòu)筑上述第b條所述耐火材料結(jié)構(gòu)。g、燜渣池也可建成半地下式結(jié)構(gòu)，即鋼軌層上部的鋼渣碎料層的上表面標(biāo)高可以 低于圍墻外面的地面高度，形成深槽狀燜渣池。本發(fā)明的燜渣工藝操作如下
1、裝有液態(tài)高溫鋼渣的鋼渣包可以用天車直接吊到燜渣池上方，并直接傾倒進(jìn)燜 渣池內(nèi)。每次可以向燜渣池內(nèi)傾倒20 50爐高溫液態(tài)鋼渣。傾倒位置最好保持一直向燜 渣池中間部位傾倒，液態(tài)鋼渣將在中間形成堆積并向周邊擴(kuò)散流淌。2、待傾倒數(shù)量足夠時，即可立即打開墻頂上的噴淋系統(tǒng)，向燜渣池內(nèi)的內(nèi)的高溫 鋼渣直接噴水。高溫鋼渣遇水后必將迅速水淬炸裂消解，但由于噴淋系統(tǒng)是逐步噴淋，不會 造成鋼渣爆炸。3、噴淋澆水一直要持續(xù)進(jìn)行，鋼渣高熱將保證鋼渣充分消解，直到最后圍堰內(nèi)的 積水完全淹沒全部鋼渣，并持續(xù)燜渣若干天。4、待全部鋼渣消解之后，打開池底側(cè)墻外側(cè)的疏水管道閥門，燜渣池內(nèi)的水將透 過底部鵝卵石滲水空隙全部排到外部排水溝內(nèi)。5、然后用鏟車鏟開堵塞U形圍堰開口處的鋼渣碎料，從燜渣池內(nèi)全面鏟出鋼渣碎 料。本發(fā)明的燜渣池大小與數(shù)量設(shè)計原則如下1、燜渣池尺寸設(shè)計可以按每個燜渣池可以容納一天煉鋼產(chǎn)生的熔渣，比如一天要 煉20爐鋼，則燜渣池尺寸應(yīng)按照可按容納20爐鋼渣考慮。2、從開始倒入第一包紅渣，到鏟出一個燜渣池內(nèi)全部鋼渣碎料的周期應(yīng)為7天。 因此，燜渣池應(yīng)設(shè)計為至少每7個為一組，并連排在一起。考慮到維修的時間，安全數(shù)量應(yīng) 為9個連排為宜。本發(fā)明的技術(shù)關(guān)鍵在于燜渣池內(nèi)襯采用耐火材料，耐火材料能夠承受液態(tài)鋼渣的高溫輻射，而且耐火材 料的熱膨脹系數(shù)較小，不會像鋼結(jié)構(gòu)內(nèi)襯那樣產(chǎn)生很大膨脹并破壞鋼筋混凝土墻結(jié)構(gòu)。耐 火預(yù)制塊結(jié)構(gòu)還可進(jìn)一步吸收溫度變化的結(jié)構(gòu)應(yīng)力。因此燜渣池使用壽命更加長久。本發(fā)明燜渣池為上部敞口結(jié)構(gòu)，因此尺寸可以做得較大，可以滿足大規(guī)模生產(chǎn)的需要。本發(fā)明的技術(shù)優(yōu)點在于本發(fā)明的燜渣池可以直接大規(guī)模接受和消解煉鋼生產(chǎn)產(chǎn)生的高溫液態(tài)鋼渣，相對 于其他燜渣方法，本方法充分利用了鋼渣的高溫能量，投資也相對節(jié)省，并能真正有能力全 部消解煉鋼生產(chǎn)所產(chǎn)生的鋼渣。


圖1為本發(fā)明燜渣池結(jié)構(gòu)示意圖，其中1為排水溝幫，2為排水管，3為錨固鉤，4為 鋼筋混凝土墻，5為噴水噴淋系統(tǒng)，6為夯土層，7為底部混凝土防水防滲層，8為鵝卵石滲水 層，9為鋼軌之間的鵝卵石填充，10為一個挨一個排列的鋼軌，11為鋼渣碎料保護(hù)層，保護(hù) 鋼軌不受紅渣高溫的影響，12為側(cè)墻下部的耐火預(yù)制塊，13為側(cè)墻上部的耐火澆注料，14 為耐火保溫材料。
實施例每個燜渣池由三面邊長20米高度6米的墻體構(gòu)成，呈U形結(jié)構(gòu)，墻頂設(shè)置噴水噴 淋系統(tǒng)，U形墻開口一側(cè)用鋼渣碎料臨時堆積成高壩，從而形成一圍堰狀上部敞口的燜渣池。墻體基本結(jié)構(gòu)為厚度300mm并高出地面6米的鋼筋混凝土墻。每個燜渣池三面墻 的內(nèi)側(cè)(即U形結(jié)構(gòu)內(nèi)側(cè))都構(gòu)筑總厚度為400mm厚耐火材料，其中表層工作層耐火材料 厚度300mm，工作層與混凝土之間為厚度IOOmm的保溫隔熱層。表層工作層耐火材料從墻高的中部分上下兩段，下半段為密度為大約2. 5g/cm3、 抗壓強(qiáng)度30MPa左右的低水泥高鋁澆注料預(yù)制塊，上半段為與預(yù)制塊同材質(zhì)的低水泥高鋁 澆注料整體澆注。保溫隔熱層為密度為1.0g/cm3的輕質(zhì)保溫澆注料。耐火材料與保溫材料須錨固在鋼筋混凝土墻上，因此具體砌筑時，首先在鋼筋混 凝土墻內(nèi)壁上按一定分布鉆孔安裝直徑16mm的L形ICrlSniOTi不銹鋼錨固鉤，從下部先 安裝耐火預(yù)制塊，同時用輕質(zhì)澆注料填充預(yù)制塊與混凝土墻之間形成的IOOmm間隙，致墻 高中部往上，則首先手工涂抹IOOmm輕質(zhì)澆注料，待輕質(zhì)澆注料固化后，再在外側(cè)支護(hù)模 板，澆注表層工作層耐火澆注料。燜渣池底結(jié)構(gòu)安排如下最底層為厚度為20cm鋼筋混凝土防滲層；混凝土防滲層上為1米厚的鵝卵石滲水 墊層；鵝卵石滲水層上平鋪一層規(guī)格為60Kg/m的鋼軌，鋼軌平行鋪放，鋼軌底部相互間距 5cm，鋼軌之間用鵝卵石全面填充；鋼軌上平面上鋪撒一層厚度為50cm的鋼渣碎料。池底鋪設(shè)的鋼渣碎料上表面標(biāo)高應(yīng)方便將來鏟車作業(yè)。即，燜渣完成之后，鏟車將 鏟開U形開口處的擋壩并開進(jìn)池內(nèi)清除燜渣池內(nèi)的新消解的鋼渣碎料。每個燜渣池三面墻的中間的側(cè)墻底部，設(shè)置直徑為IOOmm的2 3根排水管，排水 管一頭伸進(jìn)內(nèi)側(cè)鵝卵石滲水層Im深，另一頭穿過混凝土墻通向外側(cè)排水溝，排水管外端安 裝閥門。每個燜渣池墻頂布置一套噴水噴淋系統(tǒng)。用直徑60mm的鋼管順墻頂平放并固定 在混凝土墻上，三管相連呈U形布置于三面墻頂。鋼管朝向燜渣池內(nèi)的一側(cè)按一定距離鉆 孔，孔徑10mm，每個孔上焊接一截長度IOOmm的鋼管噴頭，每個噴頭安裝一個閥門。高溫液態(tài)鋼渣用天車吊運到燜渣池上方，并傾倒進(jìn)燜渣池中央。每個燜渣池接受 一天煉鋼生產(chǎn)的紅渣，待倒渣結(jié)束，則立即開啟上部噴水系統(tǒng)噴淋鋼渣。直到積水最后淹沒 全部鋼渣。最后打開下部疏水管道閥門放出燜渣池內(nèi)全部積水。用鏟車鏟開擋壩并鏟出燜 渣池內(nèi)全部新消解的鋼渣碎料。從開始倒入紅渣到對后全部鏟出鋼渣碎料，一個周期歷時 7天。其后進(jìn)入下一循環(huán)?？紤]到每個燜渣池從受渣到出渣的工作周期為7天，并考慮到維修的需要，燜渣 池按9個相鄰為一組設(shè)計，即按UUUUUUUUU形布置，相鄰兩個燜渣池共用鋼筋混凝土隔墻。
權(quán)利要求
一種可大規(guī)模處理高溫液態(tài)紅渣的鋼渣燜渣池，其特征在于該燜渣池由三面復(fù)合墻體圍成U形，U形的開口用鋼渣碎料堆積圍擋，使其形成一個上部敞口的矩形燜渣池。
2.權(quán)利要求1所述的鋼渣燜渣池，其特征在于復(fù)合墻體為鋼筋混凝土與耐火材料的 復(fù)合，燜渣池圍墻內(nèi)側(cè)為耐火材料，外側(cè)為鋼筋混凝土。
3.權(quán)利要求1所述的鋼渣燜渣池，其特征在于燜渣池底部結(jié)構(gòu)為滲水支撐結(jié)構(gòu)，即最 底部的混凝土底層上鋪設(shè)鵝卵石滲水層，鵝卵石滲水層上再鋪設(shè)鋼軌層，鋼軌層上再鋪設(shè) 一層鋼渣碎料保護(hù)層，此滲水結(jié)構(gòu)保證池內(nèi)積水能方便滲漏下去并從側(cè)壁底部排水管排放 出去。
4.權(quán)利要求1所述的鋼渣燜渣池，其特征在于燜渣池圍墻頂部設(shè)有噴水噴淋系統(tǒng)。
5.權(quán)利要求1所述的鋼渣燜渣池，其特征在于燜渣池可多個連排相鄰建造，相鄰燜渣 池可共用同一堵鋼筋混凝土墻，此共用墻兩側(cè)都復(fù)合有耐火材料保護(hù)層。
6.權(quán)利要求1所述的鋼渣燜渣池，其特征在于該燜渣池可以直接接受高溫液態(tài)鋼渣， 并從紅渣時即開始噴淋燜渣。
全文摘要
本發(fā)明提出一種可大規(guī)模處理高溫液態(tài)紅渣的鋼渣燜渣池結(jié)構(gòu)設(shè)計方案。本發(fā)明提出的燜渣池由三面復(fù)合墻體圍成的U形構(gòu)成，U形開口面用鋼渣碎料堆積成壩，從而形成一上部敞口的圍堰狀燜渣池。復(fù)合墻體為鋼筋混凝土與耐火材料的復(fù)合，燜渣池圍墻內(nèi)側(cè)為耐火材料，外側(cè)為鋼筋混凝土。三面圍墻頂部設(shè)有噴水噴淋系統(tǒng)，在燜渣池受渣之后對鋼渣進(jìn)行噴淋。燜渣池底部為滲水支撐結(jié)構(gòu)，池內(nèi)積水可以滲漏排放出去。該燜渣池可以直接接受高溫液態(tài)紅渣，并充分利用鋼渣熱量進(jìn)行水淬和燜渣?？紤]到周期作業(yè)和維修方便，燜渣池可多個連排相鄰建造，相鄰燜渣池可共用同一堵鋼筋混凝土墻，此共用墻兩側(cè)都復(fù)合有耐火材料保護(hù)層。
文檔編號C21B3/06GK101906493SQ200910143929
公開日2010年12月8日 申請日期2009年6月3日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月3日
發(fā)明者章榮會 申請人:南京聯(lián)合榮大工程材料有限責(zé)任公司