用于钢铁冶炼的废渣节能处理装置及其处理方法与流程

本发明涉及钢铁冶炼的废渣节能处理，具体为用于钢铁冶炼的废渣节能处理装置及其处理方法。

背景技术：

1、钢渣是炼钢过程中排出的固体废物，包括转炉渣、电炉渣等，炼钢过程中的排渣工艺，不仅影响到炼钢技术的发展，也与钢渣的综合利用密切相关，炼钢过程的排渣处理工艺大体可分为如下四种；

2、1、冷弃法：钢渣倒入渣罐，待其缓冷后直接运往渣场堆成渣山，以往我国也多用此法；

3、2、热泼碎石工艺：用吊车将渣罐中的液态钢渣分层泼倒在渣床上(或渣坑内)，并同时喷水使其急冷碎裂，而后再运往渣场；

4、3、钢渣水淬工艺：排出的高温液态炉渣，被压力水切割击碎，加之遇水急冷收缩而破裂，在水幕中粒化，具体做法又有盘泼水冷法，炉前水冲法及倾翻罐-水池法等多种方法；

5、4、风淬法：其主要优点是可回收高温熔渣所含的热量(约2100-2200mj/t)的41％，避免了熔渣遇水爆炸的问题，并改善了操作环境，钢渣可风淬成3mm以下的坚硬球体，可直接用作灰浆的细骨料，迄今，人们已开发了多种有关钢渣综合利用的途径，主要包括冶金、建筑材料、农业利用、回填几个领域；

6、其中风淬法具有水淬法的各项优点，而且避免了爆炸的危险和水质污染，并可以进行热量回收，但风淬法的关键在于喷头能否提供持续的高压气流，及是否具有合理的气体流场分布规律，导致液态渣风淬过程中往往受到气体射流、气体流量、喷头结构、液态渣物理特性等诸多因素带来的不良的影响，造成钢渣处理颗粒化不均匀，还需要颚式破碎机、圆振动筛、钢渣球磨机和大槽钢摇床等设备进行钢渣多级化筛分，整体功耗较大，工艺流程复杂，且得到多粒径的钢渣颗粒整体速率低；

7、为此，我们提出用于钢铁冶炼的废渣节能处理装置及其处理方法。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供用于钢铁冶炼的废渣节能处理装置及其处理方法，以解决上述背景技术中提出的风淬法钢渣处理流程复杂且多粒径钢渣颗粒获取速率低的问题；

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

3、用于钢铁冶炼的废渣节能处理装置，包括第一箱体和第二箱体，所述第一箱体的一侧通过螺栓固定有第二箱体，所述第一箱体内开设有沉淀腔和排料腔，所述第二箱体的一侧内壁通过轴承活动连接有转轴，且位于转轴的外壁套设有转套，所述转轴与转套的一端分别贯穿第二箱体与第一箱体的一侧，所述转套位于第一箱体内的一端套设固定有抬升凸轮，所述转轴位于第一箱体内的一端通过点焊固定有抵接凸齿柱，且位于抵接凸齿柱的一端与第一箱体内壁活动连接，所述第一箱体内安装有破碎机构；

4、所述破碎机构包括破碎柱、破碎腔、球柱和半球块，所述第一箱体底部内壁通过点焊固定有破碎柱，所述破碎柱的顶部开设有破碎腔，且位于破碎腔的内壁滑动连接有球柱，所述破碎腔内且位于球柱的外壁套设有第二弹簧，所述球柱的一端且位于破碎腔内通过点焊固定有半球块，所述半球块上均匀开设有通槽，所述破碎腔的一侧且位于第一箱体上开设有出料孔；

5、所述第一箱体内通过轴承对称转动连接有滤板，且位于滤板的一侧与球柱滑动连接，所述滤板的顶部安装有挡板，且位于挡板一侧开设有挡槽，所述第一箱体的一侧对称开设有第一出口，且位于第一出口的一侧对称开设有第二出口。

6、进一步的，所述第二箱体的一侧内壁通过螺栓固定有电机，且位于电机的输出端安装有齿轮，所述转轴位于第二箱体内外壁套设固定有第二齿套，且第二齿套与齿轮啮合连接，所述转套的内壁均匀开设有斜块，所述转轴位于转套内外壁均匀安装有弹簧杆，且位于弹簧杆的一侧与斜块相抵接。

7、进一步的，所述第一箱体内安装有连接柱，且位于连接柱上通过轴承对称套设活动连接有网板，所述网板的一侧与第一箱体内壁滑动连接，所述网板上开设有落料槽，所述网板的顶部通过点焊固定有挡块，所述连接柱的外壁对称套设活动连接有第一齿套，所述连接柱的外壁安装有顶柱。

8、进一步的，所述第一箱体的两侧内壁通过轴承对称活动连接有第二转杆，且位于第二转杆的一端安装有破碎锤，所述顶柱的两侧通过轴承转动连接有第一转杆，且位于第一转杆的一端与第二转杆的一侧活动连接。

9、进一步的，所述网板的底部均匀滑动连接有振动杆，且位于振动杆的外壁套设固定有第一弹簧，所述振动杆的一侧且位于网板的底部通过螺栓固定有钢刷。

10、进一步的，所述第一箱体的一侧安装有盛放皿，且位于盛放皿的一侧连通有流道，所述流道的一端贯穿第一箱体一侧并延伸至沉淀腔中，所述沉淀腔的一侧安装有换热器，所述沉淀腔的一侧与排料腔相连通，所述沉淀腔的底部安装有提升机，且位于提升机的一侧位于排料腔内，所述排料腔内安装有卷料扇叶。

11、进一步的，所述第一箱体的一侧安装有箱门，所述第一箱体内安装有气罐，且位于气罐的一侧安装有水泵，所述水泵的进水端安装有过滤箱，且位于过滤箱的一侧与沉淀腔相连通，所述沉淀腔的顶部安装有喷水管，且位于喷水管的一端与水泵出水端相连通。

12、用于钢铁冶炼的废渣节能处理装置的处理方法，包括以下步骤：

13、步骤一，钢渣的风淬成渣处理：

14、从盛放皿处灌入的液态钢渣通过流道进入第一箱体内沉淀腔中，同时通过打开气罐一侧排气管开关，使得高速流动的气体一同随下落的液态钢渣喷出，同时通过水泵将沉淀腔中液体抽入喷水管，并从飞溅的液态钢渣顶部落下，对分割的钢渣颗粒进行液态冷却；

15、部分落入沉淀腔中的钢渣碎料通过提升机进入排料腔中，经过卷料扇叶的不断搅动将钢渣碎料带入到顶柱顶部，位于沉淀腔顶部高温水汽通过换热器热量交换后，将带有温度气体排入钢渣砖坯制备设备中，对成型砖坯进行干燥处理；

16、步骤二，钢渣碎料分级破碎筛分处理：

17、从排料腔中下落的钢渣碎料落至网板顶部，同时启动第二箱体中电机，电机转动带动转轴转动，而转轴转动带动第一箱体内抵接凸齿柱转动，抵接凸齿柱转动后不断向上抬动连接柱表面的网板，使得网板向上展开角度增大的同时，上升的顶柱使得与第一转杆无法支撑第二转杆上的破碎锤，转动内的破碎锤开始接触网板上未过孔的大颗粒钢渣，粒径大于12mm的钢渣，不断机械击碎的小颗粒钢渣落到滤板上，粒径小于6mm的最小钢渣直接通过滤板从第一出口排出，剩余被滤板拦截的钢渣颗粒粒径在6～12mm从挡板上的挡槽进入到破碎腔中，最终经过半球块上通槽来到半球块的底部，而在整个抵接凸齿柱转动过程中不断接触球柱，从而使得半球块不断撞击球柱内的钢渣颗粒，最终直径最小的钢渣颗粒粒径小于2mm从出料孔处排出第一箱体；

18、当整个网板上粒径大于12mm大颗粒钢渣存在较多时，此时电机带动转轴反向转动，此时转轴中的弹簧杆接触转套内壁上的斜块，使得转轴与转套同时转动，转套上的抬升凸块开始接触连接柱，导致网板顶升高度增大，网板上的大颗粒钢渣顺着落料槽来到第一箱体底部，最终通过第二出口排出第一箱体。

19、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

20、1、本发明中，通过将液态钢渣在沉淀腔顶部进行风淬处理，无需关注气体射流、气体流量、喷头结构、液态渣物理特性等诸多因素对整个钢渣颗粒粒径的影响，简化工作设备和风控操作，同时利用换热器对沉淀腔内高温气体进行处理，并将冷却后的气体通入到钢渣制备品中发挥干燥作用，充分利用钢渣携带的热量；

21、2、本发明中，通过电机带动转轴转动，使得转轴上安装的抵接凸齿柱不断带动顶柱上升，从而实现第一箱体内安装的破碎锤与网板表面大颗粒钢渣接触操作，并将未过孔的大颗粒钢渣进行击碎处理，过孔的小颗粒钢渣还要经过滤板的二次筛分，部分小颗粒钢渣通过滤板直接排出第一箱体，滤板上剩余钢渣颗粒统一进入到破碎腔中，最终顺着半球块上的通槽进入半球块底部，而在抵接凸齿柱不断挤压球柱的作用下，半球块将底部的钢渣颗粒撞击粉碎，从而得到粒径最小的钢渣粉末，整个钢渣颗粒在第一箱体内完成风淬处理及颗粒破碎处理，同时可以得到多粒径大小的钢渣颗粒，多粒径大小的钢渣颗粒获取速率快，便于后期对钢渣进行磁选、制砖等回收利用处理。