一种炽热钢渣裂解方法技术

本发明专利技术涉及炽热钢渣裂解方法，包括将炽热钢渣直接倒入钢渣裂解炉、喷水热焖裂解、冷却干燥出料和蒸汽热能回收。来自炼钢车间的炽热钢渣不再需要专用堆场堆放冷却，即可直接倒入钢渣裂解炉内进行热焖裂解；自装炉到出炉的全过程不需要铲车和挖掘机；由于钢渣裂解炉内不可能积水而杜绝了爆炸事故的发生；钢渣裂解炉炉壁材料工作条件稳定、不受人为的机械损坏，故其使用寿命可达５年以上；可以稳定高效地回收利用炽热钢渣的显热，全过程可实现ＰＬＣ自动化控制；系统投资约为现有技术的５０％，运行费用约为焖罐工艺的６０％，提高金属回收率１０％以上，出炉渣水份低于５％；一条５０万吨／年钢渣处理线，年回收的钢渣余热相当于１００００吨标煤的发热量。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种冶金渣处理方法，尤其是涉及。
技术介绍
炼钢过程实际就是造渣过程，我国粗钢产能已达到了 6亿吨/年，每生产一 吨钢约能产生200kg钢渣，自炼钢炉排出的炽热钢渣温度在130(TC 155(rC之间 而呈液态，炽热渣中不仅包裹有约5%左右的金属铁，且每吨炽热钢渣的显热不 少于60kg标煤的发热量。年产6亿吨钢就意味着有约1亿多吨钢渣产生，其中 有约500万吨/年金属铁有待于回收，600万吨/年标煤的发热量有待于利用。由于铁矿资源的日见紧缺，国内各种规模的钢铁企业都高度重视钢渣中金 属料的回收，成功开发应用了多种钢渣破碎、磁选、分级技术，以尽可能多地 回收金属料，其中以钢渣热焖技术应用最多，前景最广。钢渣热焖工艺的原理 是将热态钢渣置于焖罐中，在焖罐中向钢渣表面雾化喷水，使其内外温差过大 而产生热应力、蒸压过程中矿相变化而产生相变应力等，使钢渣快速冷却、自 然破碎，从而实现/金属和渣之间的较好分离，之后经多级分级磁选后，将金 属料和非金属料分离开来，使之各尽其用。但是，时至今日所有的钢渣热焖技术与装备都存在有很多缺陷，主耍有一是需要将来自炼钢车间渣罐中的炽热渣(IOO(TC以上)倾倒于露天场 经自然冷却到中温(300 80(TC)后，再由铲车装入焖罐中焖制，即不能焖制炽 热渣，有些技术虽能炯制高温液态渣，但是其操作十分复杂，生产效率极其低下;二是在焖罐中钢渣热焖过程为周期性操作， 一个周期内包含有铲车装罐、 雾化喷水热焖、静置冷却、挖掘机钩料出罐等四个过程， 一个周期需12小时左 右，这必然造成焖罐数量过多(通常在4个以上)，铲车和挖掘机在狭小的焖罐 旁轮翻作业，不尽很不利于安全生产，也增大了装出料操作过程中的能源消耗;三是焖罐内料层过厚(通常在4米以上)，水从料层上部喷到热态钢渣的表面时瞬间气化而溢出焖罐，只有当表层温度降落后，水才会逐层渗透到料层下部，且焖罐内存在死角，造成热焖时间太长，焖渣均匀性很差；四是焖罐底部容易集水，当装入炽热钢渣时极容易发生爆炸而导致人员 伤亡或财产损失，同时罐底罐壁材料在冷热交替、装出料过程中难免的机械碰 撞等多种因素的作用下而频繁地损坏；4五是热态钢渣的余热无法回收利用，而随蒸汽散失于大气环境中； 六是由于焖罐数量多、装料需要铲车、出料需要挖掘机、焖罐寿命短而 造成系统投资过大、运行费用高、安全隐患多。
技术实现思路
为了克服现有技术的上述缺陷，本专利技术提供，本发 明能够将来自炼钢车间渣罐中的炽热钢渣直接倒入钢渣裂解炉内，在钢渣裂解 炉内先后完成炽热渣速冷、喷雾热焖裂解，冷却干燥后自动出料等全过程，同 时可不断地产生高温蒸汽、再经热交换装置而实现钢渣余热的回收利用。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是 ，包 括将炽热钢渣直接倾倒入钢渣裂解炉、喷雾热焖裂解，冷却干燥后自动出料和 蒸汽热能回收，其工艺步骤是A、 首先开启钢渣裂解炉底部出料装置，使炉内料面下降1 2m，高度视渣罐大小而定，然后打开钢渣裂解炉加料门，将来自炼钢车间装有炽热钢渣的渣 罐由天车或汽车或火车或其它翻罐装置，将渣罐中的炽热钢渣缓慢地由钢渣裂解炉加料门直接倒入钢渣裂解炉内，关闭钢渣裂解炉加料门；B、 开启钢渣裂解炉各组雾化喷头调节控制阀，由位于钢渣裂解炉中部的导 气梁下的若干个喷头，自上向下均匀地向已经蒸汽速冷至80(TC以下的料面喷射 水雾，产生的蒸汽则自下而上地穿过新装入的炽热钢渣层对其进行强制蒸汽速 冷，炽热钢渣层温度迅速由IOO(TC降到80(TC以下，蒸汽温度则被提高到300 。C以上，由设于钢渣裂解炉顶部的引气装置到炉外，经一定时间(根据炼钢炉 排渣周期而确定)后重复A的步骤；c、 在周期性的装出料过程中，炽热钢渣在钢渣裂解炉内由上而下先后通过 蒸汽速冷带、喷雾裂解带、冷却干燥带，炽热钢渣在其自身重力的作用下自上 而下移动，与此同时钢渣被逐步热焖裂解，其温度则逐歩由100(TC以上降到80 t:以下，冷却干燥后的钢渣由炉底出料装置自动卸出，经链板机、皮带机等提 升运输设备自动送到钢渣粒度分级系统；D、 温度300"C以上、流量稳定的蒸汽不断地从钢渣裂解炉排出，将其由导 入蒸汽热能回收系统进行余热回收。所述步骤A中的钢渣裂解炉由上而下分为蒸汽速冷带、喷雾裂解带、冷却 干燥带；钢渣裂解炉由顶部装料、中部喷雾、底部出料；钢渣裂解炉可以是一 座或若干座成组使用，组内任一座炉可以单独或与其它炉同时自动连续进行， 单炉每次装出料量大小及装出料周期与炼钢炉排渣周期相同或相近，单座钢渣裂解炉容积大小根据炼钢炉的大小而确定。所述步骤B中，由位于钢渣裂解炉中部的导气梁下的若干个喷头，由自上向下地向已经速冷至80(TC以下的料面喷射水雾，产生的蒸汽则自下而上地穿过新装入的炽热钢渣层对其进行强制蒸汽速冷。所述步骤C中，位于蒸汽速冷带的炽热钢渣在重力作用下向下移动，移动 过程中被来自喷雾裂解带、冷却干燥带的低温蒸汽速冷、温度降低至80CTC以下 后进入喷雾裂解带进行蒸汽热焖裂解，裂解后的钢渣进入冷却干燥带，在冷却 干燥带钢渣受其自身余热而被干燥，其温度降低到8CTC、水份降低到质量百分 比含量为5%以下，由炉底出料装置自动卸出，经链板机、皮带机等提升运输设 备自动送到钢渣磁选分级工序。所述步骤D中，温度30(TC以上、流量稳定的蒸汽不断地从钢渣裂解炉排出， 将其导入蒸汽热能回收系统进行余热回收；蒸汽热能回收系统可以是利用热交 换器对冷空气进行加热，空气被加热到20(TC左右后，作为热风引入烘干机中对 小粒度钢渣进行烘干；也可以是直接利用蒸汽发电；也可以是利用蒸汽供热； 也可以是利用蒸汽间接或直接地对其它物料进行烘干、蒸养、加热或保温等系L本专利技术的有益效果是来自炼钢车间的炽热钢渣不再需要专用堆场堆放冷 却，即可直接倒入钢渣裂解炉内进行热焖裂解；自装炉到出炉的全过程不需要 铲车和挖掘机；由于钢渣裂解炉内不可能积水而杜绝了爆炸事故的发生；钢渣 裂解炉炉壁材料工作条件稳定、不受人为的机械损坏，故其使用寿命可达5年 以上；可以稳定高效地回收利用炽热钢渣的显热，全过程可实现PLC自动化控 制。本专利技术的系统投资约为现有技术的50%，运行费用约为焖罐工艺的60%，提 高金属回收率10%以上，出炉渣水份低于5%; —条50万吨/年钢渣处理线，年 回收的钢渣余热相当于10000吨标煤的发热量。附图说明图1是本专利技术中的工艺流程方框图2是本专利技术中的钢渣裂解与热能回收工艺原理图。图中l-出料装置，2-雾化喷头，3-导气梁，4-调节控制阀，5-加料门， 6-引气装置，7-调节阀，8-保温蒸汽管，9-保温蒸汽汇总管，10-钢渣筛分设备， ll-水泵，12-调节阀，13-水管，14-换热器，15-引风机，16-提升运输设备， 17-保温热风管，18-烘干机，19-除尘器。具体实施方式下面结合附图对本专利技术作进一步说明参见图1和图2， ，由炼钢车间运来的装有炽热钢渣的渣罐到来时，首先开启1#钢渣裂解炉出料装置1，使炉内料面下降1 2m， 出钢渣裂解炉的物料经提升运输设备16送入钢渣筛分设备10中进行粒度分级， 然后打开I tt钢渣裂解炉加料门5，由天车或汽车或火车或其它翻罐装置将炽热 钢渣倒入钢渣裂解炉内，倒料完毕关闭加料门5。开本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种炽热钢渣裂解方法，其特征是：包括将炽热钢渣直接倒入钢渣裂解炉、喷雾热焖裂解，冷却干燥出料和蒸汽热能回收；其工艺步骤是：　Ａ、首先开启钢渣裂解炉底部出料装置，使炉内料面下降１～２ｍ，下降高度视渣罐大小而定，然后打开钢渣裂解炉加料门，将来自炼钢车间装有炽热钢渣的渣罐由天车或汽车或火车或其它翻罐装置，将渣罐中的炽热钢渣缓慢地由钢渣裂解炉加料门直接倒入钢渣裂解炉内，关闭钢渣裂解炉加料门；　Ｂ、开启钢渣裂解炉各组雾化喷头调节控制阀，由位于钢渣裂解炉中部的导气梁下的若干个喷头，自上向下均匀地向已经蒸汽速冷至８００℃以下的料面喷射水雾，产生的蒸汽则自下而上地穿过新装入的炽热钢渣层对其进行强制蒸汽速冷，炽热钢渣层温度迅速由１０００℃降到８００℃以下，蒸汽温度则被提高到３００℃以上，由设于钢渣裂解炉顶部的引气装置到炉外，一定时间后重复Ａ的步骤；　Ｃ、在周期性的装出料过程中，炽热钢渣在钢渣裂解炉内由上而下先后通过蒸汽速冷带、喷雾裂解带、冷却干燥带；炽热钢渣在其自身重力的作用下自上而下移动，与此同时钢渣被逐步热焖裂解，其温度则逐步由１０００℃以上降到８０℃以下，冷却干燥后的钢渣由炉底出料装置自动卸出，经链板机、皮带机类型的提升运输设备自动送到钢渣粒度分级系统；　Ｄ、温度３００℃以上、流量稳定的蒸汽不断地从钢渣裂解炉排出，将其由导入蒸汽热能回收系统进行余热回收。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：郭心岭，
申请(专利权)人：郭心岭，
类型：发明
国别省市：44[中国|广东]