[发明专利]一种熔融钢渣风冷破碎处理装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种熔融钢渣风冷辊压破碎处理装置及方法，属于固体废弃物处理领域。

背景技术

目前，熔融钢渣处理及破碎方式很多，主要有热泼法、热闷法、水淬法、风淬法、滚筒法和粒化轮法等等。

热泼工艺是目前国内外应用比较多的方法。它的基本原理是在炉渣高于可淬温度时以有限的水向钢渣喷洒，使渣产生的温度应力大于渣本身的极限应力，使钢渣产生裂纹。

热闷法的原理是将液态的钢渣直接倾翻至热闷装置中，盖上装置盖，自动化控制喷水产生蒸汽对钢渣进行消解处理，喷水遇热渣产生饱和蒸汽，与钢渣中游离氧化钙f-CaO、游离氧化镁f-MgO发生反应，从而实现钢渣自身的消解和碎裂。

水淬法是高温液态渣在流出、下降过程中被大流量高压力水分割、击碎，再加上高温熔渣遇水急冷收缩产生应力集中而破裂，使熔渣在水幕中粒化。由于液态钢渣粘度大，含废钢量高，熔渣水淬时操作不当，易发生爆炸。

风淬法将液态钢渣流至渣罐内，用吊车吊起渣罐慢慢翻入中间罐内，熔渣从中间罐底部小孔中流出后自由落下，受到设置于下方喷出的高速气流冲击，使钢渣成为颗粒状。该比水淬工艺技术上进步，供水系统简化、水系统基建投资省，成本低，克服水淬时爆炸的不安全因素。

滚筒法是用吊车将渣罐吊运到滚筒进渣装置槽口，将液态钢渣倒入滚筒装置内，液态钢渣在滚筒内同时完成喷水冷却、固化、破碎后，经板式输送机排出到渣场。粒化轮工艺与滚筒粒化工艺类似，将液态钢渣运至处理车间后，采用吊车将渣罐慢慢吊起，倒入高速旋转的粒化轮中，使钢渣破碎粒化，喷水冷却。滚筒法和粒化轮法都是采用喷水冷却伴以机械破碎方式实现钢渣的冷却和破碎，系统设备动力能耗高，钢渣不易被击碎粒化，对设备磨损较重。

以上各种方法中，热泼法占地面积大，处理周期长，蒸汽量大且无组织排放；水淬法、风淬法、滚筒法和粒化轮法都对液态渣的流动性有较高的要求，只适合处理流动性较好的液态钢渣，随着炼钢技术的进步，钢渣粘度有增大趋势，这不利于熔融液态钢渣的安全与高效处理。

发明内容

本发明的目的是提供一种熔融钢渣风冷辊压破碎处理装置及方法，包括辊压破碎室、辊压破碎装置、推渣装置、行走小车和余热回收利用装置；辊压破碎装置和推渣装置沿辊压破碎室两侧台车行走轨道在辊压破碎室内移动。

所述的辊压破碎室包括集热罩和破碎池，集热罩位于破碎池之上，与破碎池构成一个密闭空间；集热罩用于收集热空气；破碎池用于提供盛放熔融钢渣的空间。

所述的集热罩包括罩壳本体、罩门、耐高温陶瓷纤维板和铁板网；罩壳本体与罩门为钢结构件，由角钢、钢板焊接而成；耐高温陶瓷纤维板由铁板网固定于罩壳本体内壁上；罩门用于接受从渣灌倒入破碎池的熔融钢渣；耐高温陶瓷纤维板用于抵抗钢渣对罩壳本体的高温侵蚀；铁板网用于固定耐高温陶瓷纤维板。

所述的破碎池包括混凝土层、钢坯内衬、挂钩组件、绝热层、溜槽和挡渣板，钢坯内衬布置于混凝土层内壁之上，钢坯内衬与混凝土层内壁通过挂钩组件连接；绝热层填充在混凝土层内壁与钢坯内衬之间；溜槽位于破碎池一侧底部；挂钩组件用于连接混凝土层与钢坯内衬；绝热层用于保护混凝土层免高温钢渣的侵蚀。

所述的辊压破碎装置包括破碎辊、破碎辊转动驱动机构和破碎辊转动传动机构；破碎辊外形为一空心柱体，其外表面按一定规律布置齿状凸起；破碎辊、破碎辊转动驱动机构和破碎辊转动传动机构均位于行走小车之上，并随其一起水平移动；破碎辊用于破碎大块钢渣；破碎辊转动驱动装置与破碎辊转动传动装置用于提供破碎辊转动的动力。

所述的熔融钢渣风冷辊压破碎处理装置还包括推渣装置，其与辊压破碎装置均横跨于台车行走轨道之上并且能在轨道上水平移动。

所述的推渣装置包括铲斗、铲斗转动驱动机构和铲斗转动传动机构；铲斗、铲斗转动驱动机构和铲斗转动传动机构均位于行走小车之上，并随其一起水平移动；铲斗用于推动钢渣进入溜槽；铲斗转动驱动机构与铲斗转动传动机构用于转动铲斗。

所述的行走小车包括车体、过梁和小车驱动装置；车体用于承载辊压破碎装置和推渣装置，并带动二者水平移动；过梁用于连接车体，一方面能加固车体，另一方面使车体同步移动；小车驱动装置用于提供小车水平移动的动力。

所述的余热回收利用装置包括供风装置、吸风装置、蓄热室、除尘器和余热锅炉；供风装置将常温空气鼓入辊压破碎室；常温空气与熔融钢渣热交换后变为热空气，热空气经吸风装置、蓄热室和除尘器后进入余热锅炉进行发电或供暖；供风装置用于向辊压破碎室鼓入常温空气；吸风装置用于将辊压破碎室内热空气吸出；蓄热室用于储存热空气；除尘器用于净化热空气；余热锅炉用于将热空气发电或供暖。