一种转炉炉渣在线循环处理装置的制作方法

1.本实用新型涉及一种转炉炉渣在线循环处理装置，属于冶金铸造技术领域。


背景技术：

2.转炉钢渣是转炉炼钢工序产生的一种废渣，是出炉状态温度高达1400℃以上的液体，化学成分主要包括40％～60％的氧化钙、13％～20％的氧化硅；转炉钢渣主要物相组成包括呈六方板状的硅酸三钙和结晶完整、晶粒粗、大致呈圆粒状的硅酸二钙，此外，还包括金属铁和氧化亚铁固溶体、以及少量的铁酸钙、铁橄榄石、f
‑
cao等。
3.国内外转炉渣处理的工艺主要包括：钢渣水淬处理工艺、钢渣热泼碎石处理工艺、余热碎解再生工艺等。目前，国内的转炉炉渣处理技术主要是在转炉下面放置渣盆，渣盆倒满渣后，再启动渣盆车沿铁轨开进渣跨，天车吊渣盆进行倾倒，再进行各种处理、或通过翻斗车运往其它处理场地进行处理。现有常用的转炉炉渣处理方法存在以下缺点：
4.(1)炉渣盆放置于渣盆车上，放置于炉下固定位置，待转炉倾倒几炉次炉渣满盆后，启动渣车到渣跨进行倾倒处理等；渣盆相对于转炉倾倒炉渣是静止的，故渣体厚度大，导致后期破碎等处理不利；
5.(2)倾倒渣盆所产生的粉尘大、弥漫时间长，劳动环境恶劣；同时将大块渣块用翻斗车倒运到处理场也容易对环境造成污染；
6.(3)转炉渣水淬处理也容易导致爆炸事故发生；
7.(4)如果将转炉渣堆放半年至一年以上，靠露天自然消解，或高空落锤砸击，将导致粉尘排放造成环境违法；
8.(5)有些已有技术转炉渣处理过于繁琐，成本高。
9.因此，如何解决现有的转炉炉渣处理难题，并降低处理过程对环境的污染，成为目前亟需解决的问题。


技术实现要素：

10.本实用新型需要解决的技术问题是提供一种转炉炉渣在线循环处理装置，已解决现有技术的弊端。
11.为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是：
12.一种转炉炉渣在线循环处理装置，包括碎渣系统和渣盆输送系统；所述碎渣系统包括处理平台、接渣车、密封喷水机构、翻车机、受料仓、破碎机和磁选机构；位于转炉下方的处理平台上设置有接渣车，所述接渣车内部固定安装的渣盆；所述处理平台的前端设置有用于推动接渣车行走的液压顶车机构，所述处理平台的中部设置有密封喷水机构，所述处理平台的末端设置有翻车机，翻车机的下方设置受料仓，受料仓的底部出料口连接破碎机的入口，破碎机的出口对应封闭式皮带输送机的皮带，封闭式皮带输送机的皮带输出端连接磁选机构；
13.所述渣盆输送系统包括上行轨道、设置在上行轨道上的上行运输车、下行轨道、设
置在下行轨道上的下行运输车、以及返回轨道；所述处理平台、下行轨道、返回轨道、上行轨道形成闭合的运行通道。
14.本实用新型的进一步改进在于：所述渣盆为分格式结构，且格子为上大下小的梯形结构；所述渣盆内部还涂覆有涂膜剂。
15.本实用新型的进一步改进在于：所述密封喷水机构包括密封罩，在密封罩的前后两端分别设置有用于接渣车通过的进口和出口，所述密封罩的顶部设置有喷水管和尾气管。
16.本实用新型的进一步改进在于：所述喷水管设置在密封罩的前端、且喷水管进入密封罩后连接喷头；所述尾气管设置于密封罩的中后部，尾气管与工厂的尾气除尘装置相连接。
17.本实用新型的进一步改进在于：所述磁选机构包括至少两级磁选机，一级磁选机和二级磁选机之间还设置有球磨机。
18.本实用新型的进一步改进在于：所述返回轨道上设置有带动接渣车移动的钢丝卷扬机构，第一卷扬机和第二卷扬机分别通过钢丝绳连接接渣车的两端。
19.本实用新型的进一步改进在于：所述渣盆输送系统还包括设置在返回轨道上的喷膜机构。
20.本实用新型的进一步改进在于：所述喷膜机构包括涂膜剂储罐、送料主管、分料腔、喷筒，所述送料主管一端连接涂膜剂储罐、另一端连接分料腔，所述分料腔的底部设置有若干个喷筒，喷筒通过分料腔与送料主管实现连通。
21.本实用新型的进一步改进在于：所述喷筒的数量与渣盆中的分格数量一致、且对应布置，在喷筒的底部和侧壁上开设有若干个喷孔。
22.本实用新型的进一步改进在于：所述分料腔通过支撑架进行固定，在分料腔的一侧设置有可推动分料腔上下运动的进给气缸。
23.本实用新型在采用上述技术方案后，具有如下技术进步的效果：
24.本实用新型提供了一种转炉炉渣在线循环处理装置，将转炉渣连续在线铸块，实现了连续粉化无尘处理，且含铁资源就地回收利用，实现资源的有效回收利用；无法回收利用的渣粉使用罐车运送，避免了对外界环境污染。同时，所述用于盛置转炉炉渣的接渣车可循环运行，实用性大大提高。
25.本实用新型使用了一种分格式的渣盆，并在渣盆内壁上涂覆涂膜剂，转炉渣倒入渣盆后，直接形成固定大小的若干渣块，便于进一步处理；涂膜剂能避免渣块与盆壁发生粘附，便于渣块的倒出。
26.本实用新型还设置有密封喷水机构，通过向渣块上喷水来实现渣块的碎化。一方面，在密封罩内，水和水蒸气与转炉渣内游离的cao、mgo等化合物发生水解、形成成氢氧化钙及氢氧化镁，体积膨胀而导致转炉渣崩解粉碎；另一方面，喷水也会造成高温的转炉渣发生温差冲击效应，促使渣表面发生龟裂，通过热胀冷缩，炉渣表面被水冷却迅速收缩，而内部温度仍然温度很高，体积未变，收缩的表面被顶裂，冷却水沿着表面裂缝流进热的渣内并瞬间汽化，产生“水爆”作用，进一步使炉渣碎裂。
27.本实用新型还设置了用以对渣盆喷涂涂膜剂的喷膜机构，当接渣车在返回轨道中就会渣盆及时喷膜，确保进入接渣工序的渣盆内部膜布完好。
附图说明
28.图1为本实用新型位于地上部分的设备连接俯视示意图；
29.图2为图1中a
‑
a向的剖视示意图；
30.图3为本实用新型位于地下部分的设备连接示意图；
31.图4为本实用新型渣盆的俯视结构示意图；
32.图5为本实用新型喷膜机构的结构示意图；
33.图中各标号分别表示为：1、上行轨道；2、上行运输车；3、转炉；4、接渣车；5、渣盆；6、处理平台；7、液压顶车机构；8、密封喷水机构；8
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1、密封罩；8
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2、喷水管；8
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3、喷头；8
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4、尾气管；9、翻车机；9
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1、夹持机构；9
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2、翻转机构；9
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3、驱动机构；10、受料仓；11、破碎机；12、皮带输送机；13、磁选机；14、限位槽；15、轨道槽；16、污水沟；17、下行轨道；18、下行运输车；19、返回轨道；20
‑
1、送料主管；20
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2、分料腔；20
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3、支撑架；20
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4、进给气缸；20
‑
5、喷筒；20
‑
6、涂膜剂储罐；21
‑
第一卷扬机；22、第二卷扬机；23、钢丝绳。
具体实施方式
34.下面结合附图及实施例对本实用新型做进一步详细说明：
35.如图1～图5所示，一种转炉炉渣在线循环处理装置，包括碎渣系统和渣盆输送系统。
36.所述碎渣系统包括处理平台6、接渣车4、密封喷水机构8、翻车机9、受料仓10、破碎机11和磁选机构。
37.所述处理平台6设置在转炉3下方，在处理平台6上设置有接渣车4，接渣车4内固定安装有渣盆5；当接渣车4行驶至处理平台6前端时，渣盆5对应在转炉3的炉口正下方，转炉3翻转时炉渣直接流入渣盆5中。在处理平台6的前端还设置有用于推动接渣车4行走的液压顶车机构7。
38.所述处理平台6的中部设置有密封喷水机构8，用于对炉渣进行喷水碎化。所述密封喷水机构8包括密封罩8
‑
1，密封罩8
‑
1的前后两端分别设置进口和出口，用于接渣车4的通过；在密封罩8
‑
1的顶部设置有喷水管8
‑
2和尾气管8
‑
4，所述喷水管8
‑
2设置在密封罩8
‑
1的前端、且喷水管8
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2进入密封罩8
‑
1后连接喷头8
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3，用于向炉渣喷水；所述尾气管8
‑
4设置于密封罩8
‑
1的中后部，尾气管8
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4与工厂的尾气除尘装置相连接，炉渣喷水后所产生的含尘蒸汽由尾气管8
‑
4排出。
39.所述处理平台6的末端设置有翻车机9，翻车机9包含有夹持机构9
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1、翻转机构9
‑
2和驱动机构9
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3，翻车机9下方设置受料仓10。当接渣车4行驶至翻车机9处，被夹持机构9
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1所夹持，驱动机构9
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3带动翻转机构9
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2动作，使接渣车4实现翻转，渣盆5中的炉渣倾入受料仓10中。所述受料仓10为上大下小的锥形仓，受料仓10的底部出料口连接破碎机11的入口，破碎机11的出口对应封闭式皮带输送机12的皮带，封闭式皮带输送机12的输出端连接磁选机构。
40.所述磁选机构包括至少两级的磁选机13，在两级磁选机13之间设置有球磨机，球磨机出口通过皮带输送机连接二级磁选机。一级磁选后的不含铁炉渣块，进一步在球磨机中粉碎成更细小的颗粒，再次进行二级磁选，以充分回收炉渣中的含铁物料。
41.所述封闭式皮带输送机12的皮带下方还设置有污水沟16，污水沟16通过管道与工
业水处理站相连接，喷淋污水经处理后、再使用水泵重新泵回密封喷水机构8做喷淋用水循环使用。
42.如图4所示，所述渣盆5为分格式结构，盆体内部分割成了若干个格子，且格子为上大下小的梯形结构；在本实施例中，格子的尺寸为300mm
×
300mm的正方形，高度为200mm，格子数量为12个。当液态炉渣倒入渣盆5后，直接被分割成若干个300mm
×
300mm
×
200mm的渣块，有利于炉渣的进一步粉碎处理。所述渣盆5内部涂覆有涂膜剂，例如粉状的滑石粉、以及液态的油状涂膜剂，避免炉渣粘附渣盆5内壁，降低渣块的出料难度。
43.优选的，所述处理平台6顶部设置有与接渣车4的车轮位置相匹配的轨道槽15，当液压顶车机构7推动时，接渣车4在轨道槽15内线性运动。
44.优选的，所述密封罩8
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1的顶部设置为逐渐聚拢的锥形，尾气管8
‑
4设置在锥形顶的最高处。
45.优选的，所述密封罩8
‑
1的长度不小于两节接渣车4的长度，以确保炉渣遇水反应完全。
46.所述渣盆输送系统包括下行运输车18、上行运输车2、以及依次连接的下行轨道17、返回轨道19和上行轨道1。所述下行轨道17与处理平台的末端垂直连接，上行轨道1与处理平台的前端垂直连接。接渣车翻车倒料后、被推送至位于下行轨道17上的下行运输车18上，下行运输车18将接渣车送至返回轨道19，接渣车横向移动至上行轨道1上的上行运输车2上，被上行运输车2送回处理平台，进行循环接渣作业。
47.所述返回轨道19上设置有钢丝卷扬机构，第一卷扬机21和第二卷扬机22分别通过钢丝绳23连接接渣车的两端，可带动钢丝绳23在返回轨道19上左右移动。
48.所述上行运输车2、下行运输车18的上端面上均开设有与接渣车4的车轮位置相匹配的限位槽14，接渣车4的车轮卡入限位槽14内，避免运输车在行驶过程中发生位移，安全性高。所述限位槽14与处理平台上的轨道槽15相对接，以便接渣车顺利在上行轨道1、处理平台、下行轨道17之间进行移动。
49.所述渣盆输送系统还包括设置在返回轨道19上的喷膜机构。如图5所示，所述喷膜机构包括涂膜剂储罐、送料主管20
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1、分料腔20
‑
2、支撑架20
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3、进给气缸20
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4。所述送料主管20
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1一端插入涂膜剂储罐中、另一端连接分料腔20
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2，所述分料腔20
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2的底部设置有若干个喷筒20
‑
5，喷筒20
‑
5通过分料腔20
‑
2与送料主管20
‑
1相连通；所述喷筒20
‑
5的数量与渣盆中的格子数量一致、且相应布置，在喷筒20
‑
5的底部和侧壁上开设有若干个喷孔，涂膜剂通过喷筒20
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5喷涂在格子内部。所述支撑架20
‑
3跨设在返回轨道19两侧，支撑架20
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3的顶部设置一进给气缸20
‑
4，所述进给气缸20
‑
4的活塞杆端部与分料腔20
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2的顶部固定连接，随着进给气缸20
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4的伸缩，带动分料腔20
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2和喷筒20
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5上下运动；当接渣车4行驶至喷膜机构下方时，进给气缸20
‑
4伸出、带动分料腔20
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2下降，喷筒20
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5插入相应的格子深处，然后喷涂涂膜剂。
50.所述送料主管20
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1为可弯曲的软管，在送料主管20
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1上设置有动力泵，为涂膜剂提供喷涂动力。
51.本实用新型的工作过程为：
52.转炉倾倒炉渣至分格状的渣盆中，使炉渣均匀且比较薄地泼撒在渣盆内，铸成较小的渣块。接渣车被液压推车机构沿处理平台推行，进入密封喷水机构中，喷头不断地向表
面凝固的炉渣上喷水，水与转炉渣发生物理反应和化学反应，使炉渣发生脆裂，变成疏松的小块，同时产生大量的蒸汽，夹裹渣尘后经尾气管排出。接渣车由密封喷水机构驶出后进入翻车机处翻车，碎化的渣块倾入受料仓、进而进入破碎机中，将渣块破碎至以下，然后通过封闭式皮带输送机输送至磁选机进行磁选。
53.经过磁选，含铁的粒径ф60mm以下的渣块，运送至转炉原料跨，转炉进行配吃；其余物料进入球磨机，粗磨出ф3mm以下的物料，进行二次磁选。磁选出的含铁料，也送至转炉原料跨，转炉进行配吃；磁选出的不含铁物料，用封闭罐车运输至矿渣微粉处理厂，进行资源再生无污染处理。
54.倾倒完渣块的接渣车驶入下行运输车，被下行运输车送至返回轨道19上；通过第一卷扬机21和第二卷扬机22的配合作用，接渣车由下行轨道进入返回轨道19、并停在喷膜机构下方，进给气缸伸出、带动分料腔下降，喷筒20
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5插入渣盆相应的格子深处、充分喷涂涂膜剂。喷好涂膜剂的接渣车，由返回轨道19驶入上行轨道的上行运输车上，被上行运输车送回处理平台前端，循环接渣。
55.以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。