鋼包鑄餘渣粒化生成鋼丸的工藝方法
2023-05-04 05:10:46
專利名稱：鋼包鑄餘渣粒化生成鋼丸的工藝方法
技術領域：
本發明涉及高溫液態鋼包鑄餘渣(鋼包渣)的在線資源化處理。
背景技術：
鋼包鑄餘渣一般由爐渣、脫氧產物、精煉渣、保溫劑等構成，並含有部分殘留鋼水。 一般情況下，渣面上結有一層渣殼，流動性較差。目前，國內大部分鋼廠採用傳統工藝處理鋼包渣，其流程是澆鋼完畢，將鋼包鑄餘渣倒入渣罐，轉運到熱潑槽熱潑，或拉到渣場翻渣，待翻出的鋼包渣完全冷卻後再通過砸、割、破、選等措施將渣中廢鋼選出回收，尾渣則廢棄或流入小作坊進行溼磨分選。溼磨的目的主要是回收鐵元素，溼磨尾渣基本上沒有利用。以上方法的主要問題有翻渣、轉運過程中對作業環境的汙染較大，治理成本比較高；切割加工渣鋼時金屬鐵燒損大、煙塵汙染嚴重；尾渣利用少，對環境汙染大。另外，還有一些鋼廠採用的是渣罐預置格柵法，其方法是 在渣罐內預置混凝土格柵後再用來接渣，渣中鋼水被格柵分隔冷卻後形成比較規範的渣鋼塊，該方法雖然能夠減少渣鋼切割工作量和切割煙塵、降低燒氧鐵損，提高渣鋼回收率，不過翻渣轉運汙染、尾渣排放汙染等問題依然存在。目前，鋼丸作為拋丸或噴丸材料，廣泛應用於鋼材預處理生產線、鋼板預處理生產線、鋼結構預處理生產線等，經其處理的金屬表面清潔度提高，表面粗糙度增加，使塗裝的表面附著力提高。鋼丸的質量要求是內部組織嚴密，粒度分布均勻，硬度適當，反彈性好，韌性強、耐衝擊(壽命2000次以上)。因此鋼丸的化學成份、粒度都受到嚴格控制。目前鋼丸的生產工藝主要是採用優質廢鋼、合金，經電爐熔煉後，進行粒化、再經過多次熱處理、篩選才能生產出合格的鋼丸，生產成本較高。如果能對含有一定鋼水的鋼包渣進行粒化生成鋼丸，那麼不僅具有良好的社會效益，而且還有非常可觀的經濟效益。
發明內容
本發明所要解決的問題是提供鋼包鑄餘渣的一種粒化處理方法，使鋼包鑄餘渣生成鋼丸。此種方法不僅能夠減少渣鋼資源流失，降低煉鋼成本，減少周轉、堆存過程中對環境的汙染，還能有效提高鋼包渣利用價值，實現效益優化。本發明鋼包鑄餘渣粒化生成鋼丸的工藝方法，其步驟是a)澆鋼完畢後關閉鋼包水口，將鋼包吊運至升溫液化裝置上方，對位後傾動鋼包，把鋼包渣倒入液化升溫裝置裡；
b)接通液化升溫裝置的電源加熱升溫，待鋼包渣完全熔化升溫後，傾動液化升溫裝置使鋼包渣慢慢流出；c)鋼包渣經過中間流槽形成流股從氣力粒化器前方自由落下時，氣力粒化器噴出高速氣流將鋼包渣流股擊碎成為細小液滴，液滴隨氣流飛行，同時布置在氣力粒化器下方的控冷霧化器噴出氣水混合流推動鋼包渣液滴繼續飛行，並對鋼包渣液滴進行強化冷卻，使小液滴在飛行過程中冷卻凝固為鋼粒和小渣球，防止液滴落地後重新熔合粘結。本發明的工作原理是由於鋼渣與鋼水的表面張力、密度、粘度差異很大，所以鋼包渣流股被氣力擊散後，會各自成球。因此本方法使高溫液態鋼包鑄餘渣經粒化處理後，形成鋼粒與小渣球的混合物。然後再通過後續的程序利用分選裝置把鋼粒與小渣球分開，鋼粒作為一般的鋼丸可以直接進行利用。所以，此種方法不僅能夠減少渣鋼資源流失，降低煉鋼成本，減少周轉、堆存過程中對環境的汙染，還能有效提高鋼包渣利用價值，實現效益優化。本方法既將鑄餘渣的利用發揮到最大程度，又大大降低了鋼丸的生產成本。
圖I是本發明鋼包鑄餘渣粒化生成鋼丸的工藝裝置示意圖。
具體實施例方式本發明工藝中的鋼包渣粒化裝置主要由可傾動升溫液化裝置I、中間流槽2、氣力粒化器3及控冷霧化器4等構成。其中的可傾動液化升溫裝置I的作用是加熱鋼包渣，使鋼包渣(含餘鋼)具有良好的流動性，能夠均勻地通過中間流槽流出。中間流槽2的作用是 控制流股寬度及流速，調整鋼包渣流股與氣力粒化器3之間的距離。氣力粒化器3的作用是控制氣流出口速度及形狀，將鋼包渣流股擊碎成為細小液滴，使液滴隨氣流飛行。控冷霧化器4的作用是延長鋼粒、渣球飛行距離，強化控制鋼粒、渣球冷卻速度，防止鋼粒、渣球重新熔合結塊，提高鋼粒、渣球質量。為了防止中間流槽2及氣化粒化器3被高溫渣流浸蝕損壞，可以在中間流槽2下方，氣力粒化器3的上面配置水冷裝置。分選裝置主要由中間倉、乾燥裝置、磁選裝置、提純裝置組成。中間倉的作用是通入冷卻氣體，控制鋼粒、渣球低溫段冷卻速度，提高鋼粒、渣球質量；控制給料速度，保證分選效果。本發明鋼包鑄餘渣粒化生成鋼丸的工藝方法，其步驟是a)澆鋼完畢後關閉鋼包水口，將鋼包5吊運至升溫液化裝置I上方，對位後傾動鋼包5，把鋼包渣倒入液化升溫裝置 I裡山)接通液化升溫裝置I的電源加熱升溫，待鋼包渣完全熔化升溫後，傾動液化升溫裝置I使鋼包渣慢慢流出；C)鋼包渣經過中間流槽2形成流股從氣力粒化器3前方自由落下時，氣力粒化器3噴出高速氣流將鋼包渣流股擊碎成為細小液滴，液滴隨氣流飛行，同時布置在氣力粒化器下方的控冷霧化器4噴出氣水混合流推動鋼包渣液滴繼續飛行，並對鋼包渣液滴進行強化冷卻，使小液滴在飛行過程中冷卻凝固為鋼粒和小渣球，防止液滴落地後重新熔合粘結。為了更好地保證鋼粒達到鋼丸的內在要求，作為本發明方法的一種改進，在步驟
c)後還包括步驟d):即在鋼粒、小渣球落地的過程中啟動控制冷卻系統，根據地面積渣表面溫度及鋼粒品種調整冷卻強度，使鋼粒的力學性能滿足噴丸要求。待落地的鋼粒、小渣球混合物冷卻到額定溫度即用裝載機或其他設備收集入中間倉，向倉中通入氣體,冷卻鋼粒、小渣球混合物。待中間倉內的鋼粒、小渣球混合物溫度降到常溫即打開設在倉底的給料閥，放出鋼粒、小渣球混合物通過皮帶送進在線分選系統進行分選。選出的鋼粒可以作為一般的鋼丸直接進行使用，也可以根據具體的需要經過進一步提純、篩選，分為鋼粉和鋼丸。鋼粉和鋼丸按成分分類包裝存儲，然後根據質量及用途確定是直接利用或進行進一步加工處理， 按理化特性分別作噴丸或合金鐵粉。其中質量較差的鋼粒返迴轉爐或電爐煉鋼。選出的小渣球可以按化學成分分類入倉儲存備用，作煉鋼熔劑或燒結原料使用。
本發明工藝方法的特點是1、直接對高溫鋼包渣進行加熱升溫液化後進行粒化生產鋼粒與小渣球，能耗少，成本低；2、通過對高溫鋼包渣的加熱升溫，提高鋼包渣熱態下粒化處理率；3、設置霧化器，強化控制冷卻，防止鋼粒、小渣球重新熔合結塊，同時防止冷卻過快影響鋼粒、小渣球質量；4、設置中間倉，控制鋼粒、渣球低溫段冷卻速度，提高鋼粒、小渣
球質量。本發明工藝方法的優點是1、節能；2、實現鋼包渣高附加值利用；3、渣鋼資源直接回收利用，減少資源流失；4、尾渣作煉鋼熔劑，實現尾渣真正而有效的利用，同時降低煉鋼成本；5、處理過程中渣不落地，環境汙染小；6、減少渣場佔地，減少環境汙染，降低處理成本；7、鋼包渣處理及利用是實現鋼渣「零排放」的重要組成部分之一 ；8、在處理鋼包渣時直接生產產品，中間環節少，循環半徑小，汙染少，效益高。
權利要求
1.鋼包鑄餘渣粒化生成鋼丸的工藝方法，其步驟是a)澆鋼完畢後關閉鋼包水口，將鋼包吊運至升溫液化裝置上方，對位後傾動鋼包，把鋼包渣倒入液化升溫裝置裡；b)接通液化升溫裝置的電源加熱升溫，待鋼包渣完全熔化升溫後，傾動液化升溫裝置使鋼包渣慢慢流出；c)鋼包渣經過中間流槽形成流股從氣力粒化器前方自由落下時，氣力粒化器噴出高速氣流將鋼包渣流股擊碎成為細小液滴，液滴隨氣流飛行，同時布置在氣力粒化器下方的控冷霧化器噴出氣水混合流推動鋼包渣液滴繼續飛行，並對鋼包渣液滴進行強化冷卻，使小液滴在飛行過程中冷卻凝固為鋼粒和小渣球，防止液滴落地後重新熔合粘結。
2.根據權利要求I所述的工藝方法，其特徵是步驟c)後還包括步驟d):即在鋼粒、小渣球落地的過程中啟動控制冷卻系統，根據地面積渣表面溫度及鋼粒品種調整冷卻強度， 使鋼粒的力學性能滿足噴丸要求。
3.根據權利要求I或2所述的工藝方法，其特徵是步驟c)中氣力粒化器的氣流出口速度 >300m/s。
全文摘要
本發明公開了鋼包鑄餘渣粒化生成鋼丸的工藝方法，其步驟是a)澆鋼完畢後關閉鋼包水口，將鋼包吊運至升溫液化裝置上方，對位後傾動鋼包，把鋼包渣倒入液化升溫裝置裡；b)接通液化升溫裝置的電源加熱升溫，待鋼包渣完全熔化升溫後，傾動液化升溫裝置使鋼包渣慢慢流出；c)鋼包渣經過中間流槽形成流股從氣力粒化器前方自由落下時，氣力粒化器噴出高速氣流將鋼包渣流股擊碎成為細小液滴，液滴隨氣流飛行，同時布置在氣力粒化器下方的控冷霧化器噴出氣水混合流推動鋼包渣液滴繼續飛行，並對鋼包渣液滴進行強化冷卻，使小液滴在飛行過程中冷卻凝固為鋼粒和小渣球，防止液滴落地後重新熔合粘結。此種方法有效地提高了鋼包渣利用價值。
文檔編號C04B5/02GK102605115SQ201210074140
公開日2012年7月25日 申請日期2012年3月20日 優先權日2011年11月16日
發明者蔣育翔, 邱豔生 申請人:馬鋼(集團)控股有限公司