[发明专利]高温液态钢渣风碎水冷粒化方法、装置及其粒化钢渣和用途

说明书

技术领域

本发明属于工业废物综合利用领域，尤其涉及高温液态钢渣的处理及利用。

背景技术

中国实用新型专利“钢渣风碎粒化装置”，专利号8821127.6，披露的装置由中间包、雾化器(相当于本发明的粒化器)和水池构成，中间包的底和溜槽有一定斜度，雾化器连接进气管，其正面喷孔呈H型排列，主喷孔设置在H型中间横向排列，副喷孔设置在主喷孔两侧纵向排列，雾化器可通过角度定位盘改变喷吹角度。由于压缩空气压力偏低又没有控制钢渣流动性能的措施，钢渣吹成率较低，只有80％左右，且粒化的钢渣中部分大颗粒还含有不稳定相，钢渣的使用受到影响。

实用新型内容

为克服现有技术存在的技术问题，本发明提供了一种高温液态钢渣风碎水冷粒化方法、装置，使得钢渣吹成率大幅提高，达95％以上，且采用该方法生产的粒化钢渣颗粒细小均匀不含不稳定相，钢渣用途广泛。

为解决上述技术问题，本发明提供了高温液态钢渣风碎粒化方法，通过粒化器喷出的高速压缩空气流在空中粒化由中间包流出的液态钢渣，粒化的钢渣掉入水池中冷却，所述压缩空气压力控制在0.59-0.70MPa，并控制液态钢渣的过热度(指钢渣熔点与实际温度的差值)在110℃以上，提高液态钢渣的流动性。本发明还提供了高温液态钢渣风碎水冷粒化装置，包括中间包、粒化器、压缩空气管道和水池，在粒化器附近设置中间包快速升温装置，在压缩空气管道上连接压缩空气压力自动显示监控装置。

所述中间包快速升温装置由气体燃料管、压缩空气管和烧嘴组成，气体燃料和压缩空气在烧嘴混合喷出燃烧加热中间包。所述的压缩空气压力自动显示监控装置由测试元件、传感元件及显示元件组成。

与现有技术相比，本方法控制了压缩空气压力和钢渣流动性，相应的，本发明的装置增加了中间包快速升温装置和压缩空气压力自动显示监控装置。中间包快速升温装置按一定比例将压缩空气和气体燃料输入烧嘴之后，压缩空气和气体燃料在烧嘴出口部混合喷出燃烧，快速加热中间包，使中间包快速升温到预定温度，中间包内的液态钢渣流动性得到改善。压缩空气压力自动显示监控装置能准确控制压缩空气压力在0.59-0.70Mpa之间。液态钢渣流动性的改善和压缩空气压力的增加可以增加钢渣粒化过程的反应界面、提高反应速度，从而使钢渣粒径达到0-5mm、细度模数2.5-3.3，同时消除了渣中不稳定相，钢渣吹成率由现有技术的80％提高到95％。

本方法及装置已于2007年6月初正式在马鞍山钢铁股份公司第四钢轧总厂投入生产使用。对两座300t转炉付产的高温液态钢渣进行连续在线资源化处理，确保了转炉炼钢生产正常进行。目前，该生产线日处理转炉钢渣30～50炉，日生产风碎水冷粒化钢渣成品600～1000吨。月产粒化钢渣产品1.8～3.0万吨。年产21.6～36万吨风碎水冷粒化钢渣产品。产品已在下述几个方面进行大规模工程应用：一是可以直接投料做冶金烧结原料的熔剂原料使用，生产钢渣烧结矿；二是可以直接投料生产生产钢渣微粉和复合钢渣水泥；三是可以不必经过二次加工直接投料配制C30-C80各强度等级标号水泥混凝土，与黄沙混凝土相比，其28天抗折强度提高16％以上，抗压强度提高40％以上，可用于道路、工业与民用建筑及水泥预制件。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步详细说明。

图1：高温液态钢渣风碎水冷粒化装置工艺布置图；

图2：粒化器主视图；

图3：粒化器俯视图；

图4：中间包水口及溜槽清渣装置示意图。

具体实施方式

由图1可知，转炉(电炉)液态钢渣倒入接渣罐2后，由行车23将接渣罐2吊起运送到中间包1前，连续缓慢向中间包1倾倒，液态渣经中间包控制流量后经中间包水口流出，在流槽口连续下落。在液态渣连续下落的同时，空压站11产生的压缩空气通过压缩空气管道6输送到粒化器3，从粒化器3中喷出压力0.59-0.70Mpa的高速空气流，利用高速空气流股在空中瞬间实现高温液态钢渣的粒化过程，钢渣粒径为0～5mm，也同时实现了以细小、分散状态单独或固熔在液态钢渣、RO相中的游离氧化钙相及MgO相的化学改质反应过程，其反应式为：

2CaO+2FeO+0.5O2＝2CaO·Fe2O3       ①

2CaO·FeO+0.5O2＝2CaO·Fe2O3       ②

2MgO·FeO+0.5O2＝2MgO·Fe2O3       ③

当液态和半固态的粒化钢渣颗粒，落入水池7之后，混在渣粒中3mm以上的大颗粒未熔化石灰立即与水池中的水进行水化改质反应：