一種在線處理的鐵水脫硫渣的渣鐵分離、冷卻裝置的製作方法
2023-06-01 21:37:06 2
本發明屬於鐵水預處理中的脫硫渣處理工藝技術及設備製造領域。更具體地，本發明涉及鐵水脫硫渣在線處理的渣鐵分離、冷卻裝置，能對高溫脫硫渣高效地進行渣鐵分離和冷卻處理。本發明還涉及其相應的處理工藝。
背景技術：
目前，在冶煉行業中，脫硫渣的處理多採用噴水降溫再破碎分離的處理方式。
現有技術的脫硫渣處理工藝是將渣罐布置於脫硫作業現場，脫硫作業後的鐵水罐中熱熔狀態的脫硫渣，通過扒渣機直接從鐵水罐中扒入渣罐，隨後渣罐轉入滴罐、悶坑或直接冷棄渣場，噴水降溫後再機械破碎處理。
現有技術處理工藝存在的缺陷是渣鐵分離度低和冷卻周期長。另外，在處理過程中需要消耗大量水冷卻高溫脫硫渣，同時產生大量水蒸汽和煙塵，不僅浪費資源，而且汙染環境。
技術實現要素：
本發明提供在線處理的鐵水脫硫渣的渣鐵分離、冷卻裝置及其處理工藝，其目的是在實現渣鐵充分分離的同時，使脫硫渣能夠被快速冷卻，並能夠實現快速連續化工業生產。
為了實現上述目的，本發明採取的技術方案為：
本發明的鐵水脫硫渣的渣鐵分離、冷卻裝置，包括渣鐵分離、冷卻裝置的主體設備；
所述的渣鐵分離、冷卻裝置按離線處理和在線處理兩種模式進行配置；
在按離線處理模式配置時，所述的渣鐵分離、冷卻裝置設置提升傾翻裝置及渣罐；
在按在線處理模式配置時，所述的渣鐵分離、冷卻裝置設置在線移動裝置。
按離線處理模式配置時，所述的提升傾翻裝置及渣罐設置在渣鐵分離、冷卻裝置的主體設備的前端，與所述的渣鐵分離、冷卻裝置的主體設備採用分體設計。
按離線處理模式配置時；所述的渣鐵分離、冷卻裝置的主體設備置於固定設備基礎上，此時，所述的渣鐵分離、冷卻裝置的主體設備包括扒渣機及平臺、接渣裝置、渣鐵分離裝置、冷卻裝置、淨化裝置和出料裝置。
按在線處理模式配置時，在所述的渣鐵分離、冷卻裝置的主體設備的前端設置脫硫鐵水包，並與所述的渣鐵分離、冷卻裝置的主體設備採用分體設計。
按在線處理模式配置時，所述的渣鐵分離、冷卻裝置的主體設備包括接渣裝置、渣鐵分離裝置、冷卻裝置、淨化裝置和出料裝置，並將所述的主體設備置於所述的在線移動裝置上；在所述的渣鐵分離、冷卻裝置的主體設備的後端還設有接料裝置。
在所述的渣鐵分離、冷卻裝置的主體設備的後端還設有接料裝置
所述渣鐵分離裝置置於接渣裝置的下方，以承接篩選後的脫硫渣。
所述的冷卻裝置與渣鐵分離裝置相連接，進一步冷卻渣鐵分離後的脫硫渣。
所述的淨化裝置設置在冷卻裝置之後，以淨化冷卻時產生的尾氣和粉塵。
所述的接渣裝置設有接料鬥和輥篩。所述的輥篩傾斜排列。所述的輥篩採用耐高溫合金材料。
所述的輥篩軸內設有水循環冷卻通道，冷卻水經冷卻通道循環。
所述的渣鐵分離裝置設置外殼、高速飛輪；所述高速飛輪置於外殼中，脫硫渣從高速飛輪上方落入飛輪體上，與高速飛輪碰撞後，沿飛輪切線方向拋入冷卻裝置。
所述的高速飛輪軸內設有水循環冷卻通道，冷卻水經冷卻通道循環，保護飛輪工作安全。
所述的冷卻裝置設置冷卻滾筒、筒體驅動裝置和循環冷卻裝置；所述的冷卻滾筒內部分為前後相連的兩段，前部為承接段，位於冷卻滾筒體進料端，與渣鐵分離裝置相連，承接沿飛輪切線方向拋入的渣料；後部為冷卻段，位於冷卻滾筒的出料端、承接段後方，其尾端與出料系統相連。
所述的承接段位於冷卻滾筒進料端；所述的承接段內部設有防護襯板。所述的防護襯板是帶有螺旋扇葉的防護襯板。
所述的冷卻滾筒的外殼設置換熱器。
所述的冷卻滾筒的冷卻段設置換熱器。
所述的換熱器採用片管換熱器結構，片管內通入循環冷卻水，與冷卻滾筒內部渣料進行間接熱交換，對渣料進行冷卻。
所述的冷卻滾筒的筒體由筒體驅動裝置驅動旋轉，所述的筒體驅動裝置中設有調速裝置。所述的調速裝置為無極調速裝置。
所述的循環冷卻裝置包括循環水泵、風管、冷卻塔、儲水箱及柔性供水裝置，為冷卻滾筒提供循環冷卻用水。
所述的淨化裝置設有尾箱、重力除塵器、風機和排塵風管。
所述的尾箱位於冷卻滾筒冷卻段的後方；所述的尾箱進口與冷卻滾筒出口採用旋轉密封連接；所述尾箱下部設置出料口，與出料提升機進料口相連接；所述重力除塵器置於尾箱後方；所述尾箱後上部設置出風口，與所述的重力除塵器進風口相連接。
所述的重力除塵器出風口與風管有兩種連接方式：
第一種是設備為在線處理工作狀態時，重力除塵器出風口與風管快速切換裝置連接，方便在設備移動時，快速分離風管，使設備脫離工作位置移出；
第二種是設備為離線處理工作狀態時，處理設備無需移動，風管與重力除塵器出風口直接連接。
所述的淨化裝置設置風機，採用風機抽氣的方式，使處理設備內部保持微負壓狀態。
為了實現與上述技術方案相同的發明目的，本發明還提供了以上所述的鐵水脫硫渣的渣鐵分離、冷卻裝置採用的處理工藝，其技術方案是：
按在線處理模式配置時，所述的處理工藝的過程是：
第一步：鐵水脫硫；
第二步：將脫硫渣從鐵水包中扒入處理設備及篩分；
第三步：對篩選後的脫硫渣做粉碎打散處理；
第四步：對粉碎打散後的脫硫渣進行冷卻處理；
第五步：對冷卻過程中的和/或冷卻後的脫硫渣進行除塵處理；
第六步：對除塵後的脫硫渣進行運輸，即一個工藝循環結束，待下一次鐵水脫硫。
按在線處理模式配置時，所述的處理工藝的具體方法是：
首先，在正常作業的情況下，渣鐵分離、冷卻裝置處於脫硫渣扒渣接渣區，接料鬥置於接渣工位，先啟動除塵系統及水循環系統，再依次啟動接渣裝置、渣鐵分離裝置、渣鐵冷卻裝置和出料裝置；所述設備完全啟動後，用扒渣機從鐵水罐中將脫硫渣扒出，扒出的脫硫渣落入接渣裝置；
所述脫硫渣經過接渣裝置後，落入渣鐵分離裝置內的高速飛輪上，被高速飛輪進行打散，實現渣鐵分離；
所述渣鐵分離裝置將脫硫渣中的鐵水打散成顆粒狀後，拋入冷卻滾筒中，拋入過程中增加了鐵水顆粒與空氣接觸的面積，完成了渣料和鐵水顆粒的初步空氣冷卻；
被進行了渣鐵分離後的脫硫渣，經過冷卻滾筒承接段的緩衝並與冷卻滾筒的筒體熱交換，使其中的鐵水顆粒表面硬化結殼，使渣和鐵實現分離；
被渣鐵分離裝置拋出的脫硫渣粒與鐵水顆粒經過冷卻滾筒承接段以後，隨著冷卻滾筒的旋轉，逐步遷移到冷卻滾筒的冷卻段，與採用排向管結構的冷卻段冷卻水間接進行熱交換，使其冷卻，達到對脫硫渣進行冷卻的目的；
冷卻後的脫硫渣自設備尾箱下部出渣，由輸送設備輸送至物料收集箱進行收集，收集箱由行動裝置運載進行後續處理，對渣、鐵進行分類並回收利用。
按離線處理模式配置時，所述的處理工藝的過程是：
第一步：鐵水脫硫；
第二步：將脫硫渣從鐵水包中扒入渣罐；
第三步：將渣罐運輸至離線設備的提升傾翻裝置；
第四步：將提升裝置的脫硫渣用扒渣機扒入處理設備；
第五步：對篩選後的脫硫渣進行粉碎打散處理；
第六步：對粉碎打散後的脫硫渣進行冷卻處理；
第七步：對冷卻過程中的和/或冷卻後的脫硫渣進行除塵處理；
第八步：對除塵後的脫硫渣進行運輸，即一個工藝循環結束，待下一次鐵水脫硫。
按離線處理模式配置時，所述的處理工藝的具體方法是：
所述離線處理工藝為處理設備固定布置於非脫硫渣扒渣作業區，並在設備接渣裝置前增設提升傾翻裝置和扒渣機裝置；待處理脫硫渣先由渣罐在扒渣作業區收集並轉運至離線設備工作位置，經接渣裝置前增設的提升傾翻裝置和扒渣機裝置控制，進入接渣裝置進行處理；
離線處理的接料鬥置於提升傾翻裝置後方，先啟動除塵系統及水循環系統，再依次啟動接渣裝置、渣鐵分離裝置、渣鐵冷卻裝置和出料裝置，以上設備完全啟動後，用扒渣機從鐵水罐中將脫硫渣扒出，扒出的脫硫渣落入接渣裝置；
所述脫硫渣經過接渣裝置後，落入渣鐵分離裝置內的高速飛輪上，被高速飛輪進行打散，實現渣鐵分離；
所述渣鐵分離裝置將脫硫渣中的鐵水打散成顆粒狀後，拋入冷卻滾筒中，拋入過程中增加了鐵水顆粒與空氣接觸的面積，完成了渣料和鐵水顆粒的初步空氣冷卻；
被進行了渣鐵分離的脫硫渣，經過冷卻滾筒承接段的緩衝並與冷卻滾筒的筒體熱交換，使其中的鐵水顆粒表面硬化結殼，使渣和鐵實現分離；
被渣鐵分離裝置拋出的脫硫渣粒與鐵水顆粒經過冷卻滾筒承接段後，隨著冷卻滾筒的旋轉，逐步遷移到冷卻滾筒的冷卻段，與採用排向管結構的冷卻段冷卻水間接進行熱交換，使其冷卻，達到對脫硫渣進行冷卻的目的；
所述冷卻後的脫硫渣自設備尾箱下部出渣，由輸送設備輸送至物料收集箱進行收集，收集箱由行動裝置運載進行後續處理，對渣、鐵進行分類並回收利用。
本發明採用上述技術方案，將高溫狀態下的脫硫渣，在實現渣鐵充分分離的同時，還使其能夠被快速冷卻，並能夠實現快速連續化工業生產；同時，將脫硫渣處理工藝中的核心技術進行整合，做到一套工藝具有兩種使用或配置模式，無論在線處理還是離線處理模式，其處理工藝中的核心技術和設備保持一致，僅通過改變少量輔助工藝或設備的配置，便可以迅速實現兩種工作模式的轉換，從而滿足不同場合的使用要求，拓展適用範圍，達到設備配置靈活、使用範圍寬、維護簡單的目的，降低投資成本；處理周期短，極大地提高了生產效率；渣鐵分離度高，滿足工藝要求；水資源得到循環利用，降低生產成本；煙塵集中收集過濾處理，減少環境汙染。
附圖說明
附圖內容及圖中標記簡要說明如下：
圖1為本發明脫硫渣離線處理裝置示意圖；
圖2為本發明脫硫渣在線處理裝置示意圖。
圖中標記為：
1、提升傾翻裝置及渣罐，2、接渣裝置，3、渣鐵分離裝置，4、扒渣機及平臺，5、渣鐵冷卻裝置，6、滾筒驅動裝置，7、淨化裝置，8、出料裝置，9、接料裝置，10、脫硫鐵水包，11、在線移動裝置。
具體實施方式
下面對照附圖，通過對實施例的描述，對本發明的具體實施方式作進一步詳細的說明，以幫助本領域的技術人員對本發明的發明構思、技術方案有更完整、準確和深入的理解。
如圖1、圖2所表達的本發明的結構，為鐵水脫硫渣的渣鐵分離、冷卻裝置，包括渣鐵分離、冷卻裝置的主體設備。
為了解決現有技術存在的問題並克服其缺陷，在實現渣鐵充分分離的同時，使脫硫渣能夠被快速冷卻，並能夠實現快速連續化工業生產的發明目的，本發明採取的技術方案為：
如圖1、圖2所示，本發明的鐵水脫硫渣的渣鐵分離、冷卻裝置按離線處理和在線處理兩種模式進行配置；在按離線處理模式配置時，所述的渣鐵分離、冷卻裝置設置提升傾翻裝置及渣罐1；在按在線處理模式配置時，所述的渣鐵分離、冷卻裝置設置在線移動裝置11。
本發明的上述技術方案將脫硫渣處理工藝中的核心技術進行整合，做到一套工藝具有兩種使用或配置模式，無論在線處理還是離線處理模式，其處理工藝中的核心技術和設備保持一致，僅通過改變少量輔助工藝或設備的配置，便可以迅速實現兩種工作模式的轉換，從而滿足不同場合的使用要求，拓展適用範圍，達到設備配置靈活、使用範圍寬、維護簡單的目的，降低投資成本；處理周期短，極大地提高了生產效率；渣鐵分離度高，滿足工藝要求；水資源得到循環利用，降低生產成本；煙塵集中收集過濾處理，減少環境汙染。
具體的技術措施是：
按離線處理模式配置時，所述的提升傾翻裝置及渣罐1設置在渣鐵分離、冷卻裝置的主體設備的前端，與所述的渣鐵分離、冷卻裝置的主體設備採用分體設計。
提升傾翻裝置及渣罐1為脫硫渣離線處理專用設備配件，提伸傾翻裝置與主體脫硫渣處理設備採用分體設計，可與主體設備前端按需求，自由組合或拆分，配置靈活。
按離線處理模式配置時；所述的渣鐵分離、冷卻裝置的主體設備置於固定設備基礎上，此時，所述的渣鐵分離、冷卻裝置的主體設備包括扒渣機及平臺4、接渣裝置2、渣鐵分離裝置3、冷卻裝置5、淨化裝置7和出料裝置8。由此形成一套渣鐵分離、冷卻一體的高溫脫硫渣離線處理裝置。
按在線處理模式配置時，在所述的渣鐵分離、冷卻裝置的主體設備的前端設置脫硫鐵水包10，並與所述的渣鐵分離、冷卻裝置的主體設備採用分體設計。
按在線處理模式配置時，所述的渣鐵分離、冷卻裝置的主體設備包括接渣裝置2、渣鐵分離裝置3、冷卻裝置5、淨化裝置7和出料裝置8，並將所述的主體設備置於所述的在線移動裝置11上；在所述的渣鐵分離、冷卻裝置的主體設備的後端還設有接料裝置9。由此形成一套渣鐵分離、冷卻的一體的可移動的高溫脫硫渣在線處理裝置。
在所述的渣鐵分離、冷卻裝置的主體設備的後端還設有接料裝置9
所述渣鐵分離裝置3置於接渣裝置2的下方，以承接篩選後的脫硫渣。
所述的冷卻裝置5與渣鐵分離裝置3相連接，進一步冷卻渣鐵分離後的脫硫渣。
所述的淨化裝置7設置在冷卻裝置5之後，以淨化冷卻時產生的尾氣和粉塵。
所述的接渣裝置2設有接料鬥和輥篩，所述輥篩傾斜排列，輥篩採用耐高溫合金材料。
所述的輥篩軸內設有水循環冷卻通道，冷卻水經冷卻通道循環。用來冷卻設備工作過程中產生的熱量，以保護接渣裝置的設備安全及運行的穩定性。
所述的渣鐵分離裝置3設置外殼、高速飛輪等；所述高速飛輪置於外殼中，脫硫渣從高速飛輪上方落入飛輪體上，與高速飛輪碰撞後，沿飛輪切線方向拋入冷卻裝置。
所述高速飛輪扇葉採用扇形耐高溫葉片。
所述的高速飛輪軸內設有水循環冷卻通道，冷卻水經冷卻通道循環，保護飛輪工作安全。
所述的冷卻裝置設置冷卻滾筒、筒體驅動裝置6和循環冷卻裝置等；所述的冷卻滾筒內部分為前後相連的兩段，前部為承接段，位於冷卻滾筒體進料端，與渣鐵分離裝置3相連接，承接沿飛輪切線方向拋入的渣料；後部為冷卻段，位於冷卻滾筒的出料端、承接段後方，其尾端與出料系統相連接。
所述的承接段位於冷卻滾筒進料端；所述的承接段內部設有帶螺旋扇葉的防護襯板。
所述的冷卻滾筒的外殼採用片管換熱器結構，片管內通入循環冷卻水，與冷卻滾筒內部渣料進行間接熱交換，對渣料進行冷卻。
所述的冷卻滾筒冷卻段採用片管換熱器結構，片管內通循環冷卻水，與滾筒內部渣料進行間接熱交換，對渣料進行冷卻；
所述的冷卻滾筒的筒體由筒體驅動裝置6驅動旋轉，所述的筒體驅動裝置6中設有無極調速裝置，使得驅動裝置輸出的轉速可以實現無極調速。
所述的循環冷卻裝置包括循環水泵、風管、冷卻塔、儲水箱及可移動的柔性供水裝置，為冷卻滾筒提供循環冷卻用水。
所述的淨化裝置7設有尾箱、重力除塵器、風機和排塵風管等。
所述的尾箱位於冷卻滾筒冷卻段的後方；所述的尾箱進口與冷卻滾筒出口採用旋轉密封連接；所述尾箱下部設置出料口，與出料提升機進料口相連接，排出物料；所述重力除塵器置於尾箱後方；所述尾箱後上部設置出風口，與所述的重力除塵器進風口相連接，排出煙塵、廢氣。
所述的重力除塵器出風口與風管有兩種連接方式：
第一種是設備為在線處理工作狀態時，重力除塵器出風口與風管快速切換裝置連接，方便在設備移動時，快速分離風管，使設備脫離工作位置移出；
第二種是設備為離線處理工作狀態時，處理設備無需移動，風管與重力除塵器出風口直接連接，因此，無需設置風管快速切換裝置。
所述的淨化裝置7設置風機，採用風機抽氣的方式，使處理設備內部保持微負壓狀態，防止kr渣處理設備生產過程中產生的揚塵外溢。
為了實現與上述技術方案相同的發明目的，本發明還提供了以上所述的鐵水脫硫渣的渣鐵分離、冷卻裝置採用的處理工藝，其技術方案是：
按在線處理模式配置時，所述的處理工藝的過程是：
第一步：鐵水脫硫；
第二步：將脫硫渣從鐵水包中扒入處理設備及篩分；
第三步：對篩選後的脫硫渣做粉碎打散處理；
第四步：對粉碎打散後的脫硫渣進行冷卻處理；
第五步：對冷卻過程中的和/或冷卻後的脫硫渣進行除塵處理；
第六步：對除塵後的脫硫渣進行運輸，即一個工藝循環結束，待下一次鐵水脫硫。
按在線處理模式配置時，所述的處理工藝的具體方法是：
首先，在正常作業的情況下，渣鐵分離、冷卻裝置處於脫硫渣扒渣接渣區，接料鬥置於接渣工位，先啟動除塵系統及水循環系統，再依次啟動接渣裝置2、渣鐵分離裝置3、渣鐵冷卻裝置5和出料裝置8；所述設備完全啟動後，用扒渣機從鐵水罐中將脫硫渣扒出，扒出的脫硫渣落入接渣裝置2；
所述脫硫渣經過接渣裝置2後，落入渣鐵分離裝置3內的高速飛輪上，被高速飛輪進行打散，實現渣鐵分離；
所述渣鐵分離裝置3將脫硫渣中的鐵水打散成顆粒狀後，拋入冷卻滾筒中，拋入過程中增加了鐵水顆粒與空氣接觸的面積，完成了渣料和鐵水顆粒的初步空氣冷卻；
被進行了渣鐵分離後的脫硫渣，經過冷卻滾筒承接段的緩衝並與冷卻滾筒的筒體熱交換，使其中的鐵水顆粒表面硬化結殼，使渣和鐵實現分離；
被渣鐵分離裝置3拋出的脫硫渣粒與鐵水顆粒經過冷卻滾筒承接段以後，隨著冷卻滾筒的旋轉，逐步遷移到冷卻滾筒的冷卻段，與採用排向管結構的冷卻段冷卻水間接進行熱交換，使其冷卻，達到對脫硫渣進行冷卻的目的；
冷卻後的脫硫渣自設備尾箱下部出渣，由輸送設備輸送至物料收集箱進行收集，收集箱由行動裝置運載進行後續處理，對渣、鐵進行分類並回收利用。
按離線處理模式配置時，所述的處理工藝的過程是：
第一步：鐵水脫硫；
第二步：將脫硫渣從鐵水包中扒入渣罐；
第三步：將渣罐運輸至離線設備的提升傾翻裝置；
第四步：將提升裝置的脫硫渣用扒渣機扒入處理設備；
第五步：對篩選後的脫硫渣進行粉碎打散處理；
第六步：對粉碎打散後的脫硫渣進行冷卻處理；
第七步：對冷卻過程中的和/或冷卻後的脫硫渣進行除塵處理；
第八步：對除塵後的脫硫渣進行運輸，即一個工藝循環結束，待下一次鐵水脫硫。
按離線處理模式配置時，所述的處理工藝的具體方法是：
所述離線處理工藝為處理設備固定布置於非脫硫渣扒渣作業區，並在設備接渣裝置2前增設提升傾翻裝置和扒渣機裝置；待處理脫硫渣先由渣罐在扒渣作業區收集並轉運至離線設備工作位置，經接渣裝置2前增設的提升傾翻裝置和扒渣機裝置控制，進入接渣裝置進行處理；
離線處理的接料鬥置於提升傾翻裝置後方，先啟動除塵系統及水循環系統，再依次啟動接渣裝置2、渣鐵分離裝置3、渣鐵冷卻裝置5和出料裝置8，以上設備完全啟動後，用扒渣機從鐵水罐中將脫硫渣扒出，扒出的脫硫渣落入接渣裝置2；
所述脫硫渣經過接渣裝置2後，落入渣鐵分離裝置3內的高速飛輪上，被高速飛輪進行打散，實現渣鐵分離；
所述渣鐵分離裝置3將脫硫渣中的鐵水打散成顆粒狀後，拋入冷卻滾筒中，拋入過程中增加了鐵水顆粒與空氣接觸的面積，完成了渣料和鐵水顆粒的初步空氣冷卻；
被進行了渣鐵分離的脫硫渣，經過冷卻滾筒承接段的緩衝並與冷卻滾筒的筒體熱交換，使其中的鐵水顆粒表面硬化結殼，使渣和鐵實現分離；
被渣鐵分離裝置3拋出的脫硫渣粒與鐵水顆粒經過冷卻滾筒承接段後，隨著冷卻滾筒的旋轉，逐步遷移到冷卻滾筒的冷卻段，與採用排向管結構的冷卻段冷卻水間接進行熱交換，使其冷卻，達到對脫硫渣進行冷卻的目的；
所述冷卻後的脫硫渣自設備尾箱下部出渣，由輸送設備輸送至物料收集箱進行收集，收集箱由行動裝置運載進行後續處理，對渣、鐵進行分類並回收利用。
上面結合附圖對本發明進行了示例性描述，顯然本發明具體實現並不受上述方式的限制，只要採用了本發明的方法構思和技術方案進行的各種非實質性的改進，或未經改進將本發明的構思和技術方案直接應用於其它場合的，均在本發明的保護範圍之內。