[发明专利]一种从铸余渣中分离钢水的专用渣包、装置及方法

说明书

本发明公开了一种从铸余渣中分离钢水的专用渣包、装置及方法，其中专用渣包包括渣包本体以及设于渣包本体上的溢渣槽和倒钢口；渣包本体为垂直截面为U型、上方开口、中间为空腔的桶状结构；溢渣槽与倒钢口分设于渣包本体两侧。本发明在用装有部分铁水的铁水包承接铸余渣分离的铸余钢水时，采用专用渣包溢流的方式，先将铸余渣中的炉渣通过溢渣槽流入渣罐，铸余钢水反向倒入铁水包，再分别对钢渣和半钢进行单独处理，实现铸余渣中铸余钢水的热态回收。本发明的从铸余渣中分离钢水的专用渣包、装置及方法，不仅回收了铸余渣中的热态钢水，且简化了铸余渣的再处理流程，具有显著的经济效益和环保效益。

技术领域

本发明属于冶金渣处理领域，尤其涉及一种从铸余渣中分离钢水的专用渣包、装置及方法。

背景技术

铸余渣是指铸钢后钢包内的钢渣和残余钢水的总称，又叫钢包渣，温度在1500℃以上。目前在炼钢技术中，随着对钢液纯净度要求的提高，精炼结束后，产生的精炼渣覆盖在钢水上部，并连同合格钢水一起进行连铸浇注；浇注完毕的铸余渣倒入常规渣包内，送弃渣场进行热泼处理，经冷却后回收钢渣及其中的废钢；但是在这种传统的弃渣处理方法中，高温状态铸余渣的热量无法利用，而且渣与钢水在常规渣包内由于冷却，常常结成很大的渣砣，在弃渣场进行后续处理时需要用氧气切割、落锤破碎甚至用炸药爆破才能将其破碎成小块渣钢，既消耗大量人力、物力，又占用土地，严重污染环境，无法实现分离炉渣和渣钢，并分别进行单独回收。对于铸余渣的处理，国内外大部分钢厂仍然采用原始的热泼－落锤工艺，不仅处理流程长、污染大，而且渣钢回收效率差、品位低；即使采用比较先进的格栅工艺，仍存在较大的污染和较高的处理成本。

为了充分利用热态铸余渣的余热和有效化学成分，国内许多企业都进行过直接将碳钢铸余渣返精炼工序的工业试验：将连铸浇注后的铸余渣连同钢包直接到转炉下接钢，然后进入LF炉进行精炼工序；相关试验显示：循环4次(1-2次效果较好)以内的精炼渣仍然具有脱硫能力，每包钢在多回收1.1吨钢水的基础上还可以降低石灰、萤石、铝矾土等熔剂的消耗，缩短精炼处理周期；该技术存在的问题是，现代企业冶炼钢种的转换节奏较快，不同钢种及相应铸余渣的成分差别较大，不能混用，对热态铸余渣在精炼工序内的循环利用带来很大限制。同时，该方法只能减少铸余渣的排放量，并不能从根本上解决铸余渣的处理和出路问题。

通过对铸余渣中钢水的分离技术的检索发现，中国专利CN 200995276Y公开了从铸余渣中分离钢水的渣包，渣包的本体设计为垂直截面为“V”字型,中间为空腔的桶状结构,上部开口,底部设有供钢水分离排出的滑动水口装置。采用该渣包结构简单,使用方便,能够使铸余渣与钢水快速分离,分别进行单独回收。另外本体的上部开口设有包盖；本体的下部的外壁设有加热保温装置,能够减少热量的损失并补充热量以保证铸余渣始终处于高温状态,便于渣钢自然分离。中国专利CN101239384B公开了一种铸余渣中钢水的分离方法通过将钢包中的铸余渣倒入专用渣包内，在适当补热保温的情况下使钢渣和钢水静止分层。等到渣钢分层充分后，开启渣包下部的滑动水口排放钢水，包内剩余的钢渣通过倾倒或扒渣方式进行后续处理。上述技术需要钢水补热使钢水分层，结构复杂，难以现场实施。

鉴于上述，亟待研发一种新的从铸余渣中分离钢水的装置及技术，能够使铸余渣中的炉渣和钢水快速分离，使钢水返回冶炼流程，有效解决铸余渣处理的难题，到达节能和环保的双重效果。

发明内容

针对现有技术中存在的上述缺陷，本发明的目的是提供一种从铸余渣中分离钢水的专用渣包、装置及方法，在用装有部分铁水的铁水包承接铸余渣分离的钢水时，采用专用渣包溢流的方式，先将铸余渣中的钢渣通过溢渣槽流入渣罐，铸余钢水通过倒钢口倒入预装部分铁水的铁水包(铸余钢水与铁水的混合物称为半钢)，再分别对钢渣和半钢进行单独处理，半钢通过直接倒入转炉或兑满铁水脱硫后进入转炉，返回到炼钢主流程，实现铸余渣中钢水的热态回收。本发明的从铸余渣中分离钢水的专用渣包、装置及方法，不仅回收了铸余渣中的热态钢水，且简化了铸余渣的再处理流程，具有显著的经济效益和环保效益。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：