[发明专利]一种立式钢渣有压热闷蒸压釜及钢渣处理方法

说明书

技术领域

本发明涉及钢铁冶金过程中的余热利用、固体废弃物处理和资源化利用技术，尤其是炼钢过程中所产生的转炉钢渣、铸余渣处理等，具体涉及到一种立式钢渣有压热闷蒸压釜及处理方法。

背景技术

目前，钢渣处理的方式很多，有热泼法、热闷法、水淬法、风淬法、滚筒粒化法和粒化轮法等。热泼法是将熔融液态钢渣倒在热泼场内，通过打水或空气自然冷却，随后进行破碎、磁选处理；热闷法是将熔融液态钢渣倒在热闷池内，通过打水冷却，待钢渣粉化后进行破碎、磁选处理；水淬法是倾倒熔融液态钢渣时，用高压水将熔融钢渣冷却并击碎成颗粒；风淬法与水淬法相似，风淬法是用高压空气将熔融钢渣冷却并击碎成颗粒。热泼法处理钢渣效率低，污染环境；热闷法、水淬法以及风淬法采用空气或水强制冷却，效率较高，但是热闷法与水淬法由于水与熔融钢渣直接接触，可能会发生爆炸；风淬法虽是用空气强制冷却破碎，但是压缩空气消耗量大，噪音大。滚筒法是指将液态钢渣倒入渣罐后，经渣罐车运输到滚筒渣处理间，然后经吊车将渣罐吊运到滚筒进渣装置槽口，并倒入滚筒装置内，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。该工艺有待解决的问题：钢渣处理率低一般在50％以下，仍有大量干渣排放；系统设备动力能耗高，设备的故障率较高，投资大；钢渣不易被击碎粒化，对设备磨损严重，内装钢球经常更换。粒化轮工艺是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，喷水冷却后落入水池中，钢渣经粒化轮水淬方法处理后，粒度小，钢渣结晶致密，难磨细，其胶凝性能变差，影响钢渣在建材行业应用。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供一种立式钢渣有压热闷蒸压釜，所述蒸压釜包括：顶盖、筒体、喷水装置、安全装置、排水装置、排气稳压装置、安全监测装置、导向装置、渣罐、渣罐支座以及气体置换装置；密封顶盖设置在筒体顶部，用于密封筒体，顶盖上设置喷水装置和安全装置，筒体底部设置排水装置和气体置换装置，筒体侧部设置排气稳压装置和安全监测装置，筒体内部设置有渣罐支座，用于支撑设置在筒体内部的渣罐，筒体内部设有导向装置，用于引导渣罐进出筒体。

其中，筒体为一立式圆筒状压力容器，顶盖为快开式的顶盖。

其中，顶盖的直径与筒体直径相等，顶盖可通过传动机构与筒体进行密封锁紧或解锁，并能以平移或者旋转的方式打开，打开后筒体全部敞开。

其中，喷水装置沿顶盖内壁顶部环形布置，安全装置用于防止热闷过程中筒体内压力急剧升高所造成的爆炸，安全装置优选为安全阀；所述蒸压釜优选是一套低压压力容器设备。

其中，在导向装置的引导下，通过厂房内的行车完成渣罐进出筒体的操作。

其中，安全监测装置设置在筒体侧壁上，其用于监测筒体内饱和蒸汽的压力和温度，还用于监测筒体内可燃气体成分和浓度数值；排气稳压装置设置在筒体侧壁上，其用于排放有压热闷过程中筒体内多余蒸汽以维持恒压；优选，热闷过程中产生的回水根据安全监测装置所反馈的数值，通过排水装置排出；热闷结束时，在顶盖打开前，气体置换装置也根据安全监测装置所反馈的数值向筒体内通入惰性气体，将可燃气体通过排气稳压装置挤出，最终实现安全置换。

其中，所述渣罐为一圆筒状结构，其底部分为多瓣，各瓣可绕自个的转轴转动，打开后从底部自动卸料。

本发明还提供一种立式钢渣有压热闷处理方法，包括如下步骤：

(1)冷却固化粗碎，熔融液态钢渣经过冷却固化破碎至温度为500℃左右、粒度小于300mm的固态热钢渣后，通过溜槽进入到渣罐；

(2)热闷装渣，渣罐由行车吊运至钢渣有压热闷蒸压釜的筒体内，通过筒体内的导向装置放置于渣罐支座上，之后，顶盖关闭，并与筒体之间进行锁紧和密封；

(3)有压热闷，顶盖与筒体锁紧和密封后，喷水装置开始进行喷水冷却，并在筒体内形成带压饱和蒸汽，通过间隙渗透至钢渣内部，与其内部所含有不稳定物质优选为游离氧化钙进行反应膨胀，从而实现钢渣的稳定化处理，并完成了渣铁之间的分离；

(4)恒压控制，在有压热闷的过程中，通过安全监测装置实时监测筒体内饱和蒸汽的压力和温度，还实时监测筒体内可燃气体成分和浓度数值，并控制排气稳压装置实时调整自身开度，排出多余蒸汽。

(5)气体置换，钢渣热闷过程中，会产生一定量的可燃气体，热闷结束时，其在筒体内浓度值不在安全范围之内，为确保出渣安全，气体置换装置在热闷结束时向筒体内通入惰性气体，将可燃气体通过排气稳压装置挤出，最终实现安全置换；