[发明专利]一种高温液态钢渣粒化装置及粒化工艺

说明书

技术领域

本发明涉及钢铁工业中废弃钢渣再循环利用技术领域，具体的说是一种高温液态钢渣粒化装置及粒化工艺。

背景技术

随着钢铁工业的发展，钢渣排放量日益增多。由于我国对钢渣再循环利用技术落后，只有小部分（不足10%）用于钢渣水泥和筑路，大多用于填埋。据不完全统计，2011年，我国废弃钢渣累计积存量不小于3.5亿吨，这不仅占用大量土地资源，而且严重污染环境，因此钢渣循环再利用已经成为钢铁行业亟待解决的技术难题。目前，我国对钢渣处理工艺主要有热泼法、水淬法、风粹法、钢渣滚筒法、热焖法等，由于钢渣成分复杂，活性偏低，安定性差，现有钢渣处理工艺无法满足钢渣再循环利用产品的要求。

钢渣粒化法是提高钢渣安定性的最有效的方法之一，其基本原理是液态钢渣倒入渣槽，均匀流入粒化器，使液态钢渣沿切线方向抛出，从而形成安定性较好的钢渣颗粒。钢渣粒化投资少，占地小，环保性能好，且粒化钢渣粒度小，游离的氧化钙和氧化镁少，粒化钢渣安定性好，利于钢渣再循环利用。

由济南济钢设计院研制的倾翻式钢渣水淬处理方法，申请号为：02135756.0的发明专利，通过粒化器喷出有压水幕粒化钢渣，但由于粒化工艺无法完全钢渣中的f-CaO和f-MgO，且处理后钢渣球疏松多孔，使钢渣使用受到影响；专利200910075336.3公开了一种液态钢渣处理工艺和装置，提供了一种液态钢渣处理工艺，其中采用气体为惰性气体，其目的在于液态钢渣的余热回收。马鞍山钢铁股份有限公司申请的200810020597.0专利，披露了一种装置由中间包、粒化器、压缩空气管道和水池构成粒化装置，该装置通过高速压缩空气粒化液态钢渣，然后掉入水池中冷却，其压缩空气压力0.59-0.7MPa，液态钢渣过热度为110℃以上。该专利在一定程度上也解决了大粒石灰消解问题，但钢渣球均匀性不好，质量不高，应用范围窄，且液态钢渣处理工艺不全面。

发明内容

为解决钢渣球稳定差、均匀性不好、应用范围窄的问题，本发明提供了一种高温液态钢渣粒化装置及粒化工艺，有效的扩大了钢渣球的应用范围，消除了钢渣球内部的不稳定相，提高了钢渣球的质量。

本发明为解决上述技术问题采用的技术问题为：一种高温液态钢渣粒化装置，包括液态钢渣倾倒系统和钢渣粒化系统，所述的液态钢渣倾倒系统中，钢渣罐设置在钢渣罐支座上，钢渣罐前后分别设有钢渣流槽和渣罐自动倾倒装置，所述的钢渣粒化系统包括空气喷射装置，在空气喷射装置中，空气压缩机通过气体管道与气腔连接，气腔上设有气腔角度调整机构和带有气体喷嘴的喷射面板，气体喷嘴上设有喷嘴大小控制机构；所述的钢渣粒化系统还包括处于空气喷射装置正下方的冷却水喷射装置，冷却水喷射装置主要由水泵、蓄水池和雾化喷嘴组成，其中，水泵通过输水管道与蓄水池连接，水泵上还设有流量控制阀和雾化喷嘴，雾化喷嘴与空气喷射装置中的气腔连接；所述的喷射面板位于钢渣流槽出口的正下方，其上设有的气体喷嘴为长方形，分上下两层，两层喷嘴的宽度相同，且上层喷嘴的高度为下层喷嘴高度的1.5-2.5倍，上层喷嘴与面板垂直设置，下层喷嘴向上翘起，且与其在喷射面板的投影呈5-20°的夹角。

本发明中，钢渣流槽与水平面呈10-60°的夹角，其外壳为钢制结构，内侧设有耐热材料层；所述的喷射面板与其在水平面上的投影的夹角为10-60°；所述的气腔角度调整机构由小型电机、一对齿轮、角度标识盘和锁紧装置组成，气腔角度调整机构控制气腔的角度调整范围为0-45°。

本发明中，采用上下两层的喷嘴结构，最大的优点在于，下一层喷嘴可以将第一层未雾化的钢渣继续雾化，使钢渣雾化的效率提高5-10%。

本发明中，冷却水通过雾化喷嘴形成雾状水汽进入到气体喷射装置的气腔内，形成夹杂冷却水汽的高速气流，可以使冷却水汽、空气与高温钢渣接触更充分，从而使钢渣粒化更充分。

一种高温液态钢渣粒化工艺，包含以下步骤：

1）将盛有1300-1600℃液态钢渣的钢渣罐置于钢渣罐支架上，启动空气喷射装置和冷却水喷射装置，将空气喷射装置中的气腔内气体压力调整为0.05-0.5MPa，气体喷嘴的风量调整为5 -30m³/min；

2）调整喷射面板的角度，使喷射面板向上倾斜且与其在水平面上的投影夹角为10-60°，同时使高温液态钢渣被夹杂水汽的高速气流吹动后飞行的垂直高度为5-20m，落地后距钢渣流槽最下端的水平距离10-40m；