專利名稱：處理鋼廠爐渣的方法、設(shè)備及由此獲得的爐渣的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種處理裝在罐中的液態(tài)鋼廠爐渣的方法，以及處理用的設(shè)備。
鋼廠爐渣是在鋼水包或轉(zhuǎn)爐中煉鋼時(shí)產(chǎn)生的，與高爐爐渣在?；屠鋮s后用于建筑物的情況不同，鋼廠爐渣用作化肥，因?yàn)槠渲辛姿猁}的含量特別豐富，磷酸鹽來自鋼的脫磷處理。高爐爐渣可以隨著它的生成而進(jìn)行連續(xù)處理，但鋼廠爐渣的生成是斷續(xù)的，而且數(shù)量很大，不能用與處理高爐爐渣同樣的方法和采用現(xiàn)有的設(shè)備來冷卻和?；?br> 將浮在鋼水包或轉(zhuǎn)爐中鋼水表面上的煉鋼爐渣，排入一個(gè)在煉鋼過程末尾的罐中。接著，爐渣隨罐一起輸送到堆場或貯存場，爐渣在那里冷卻成塊狀。爐渣在戶外冷卻后，再將其粉碎成能用作化肥的細(xì)粉末狀，一般通稱為Thomas爐渣。為了便于使用此種爐渣，也可以將粉末轉(zhuǎn)變成顆粒。
處理已冷卻的爐渣，特別是在粉碎爐渣時(shí)，會生成巨大量并非常難以控制的粉塵。這一涉及環(huán)境保護(hù)的日益緊迫的問題，促使專家們在水中進(jìn)行冷卻和粒化爐渣的試驗(yàn)，采用處理高爐爐渣的方式?？上?，這些試驗(yàn)都失敗了，因?yàn)殇搹S爐渣是間斷生成的，因而必然要在處理之前先將它們貯存在罐或桶內(nèi)。這些試驗(yàn)包括逐漸傾斜罐，將熔融的爐渣從罐的上邊緣倒在?；O(shè)備上，熔融爐渣流在此粒化設(shè)備中受到?；淖饔谩＿@些試驗(yàn)并沒有被投入實(shí)用，因?yàn)樗豢赡鼙苊饧ち业谋?，這種爆炸可歸因于水的瞬時(shí)汽化和體積的迅速改變，再加上爐渣被不規(guī)則地傾倒，更何況爐渣中還可能會有糊狀或固體狀爐渣塊或甚至鋼塊，因而更促進(jìn)了這種爆炸。
本發(fā)明的目的是提出一種處理鋼廠爐渣的新方法和新設(shè)備，它能允許爐渣濕?；鴽]有爆炸的危險(xiǎn)。
為了達(dá)到這一目的，本發(fā)明提出的方法包括使?fàn)t渣經(jīng)在罐底的出渣口流出，通過連續(xù)檢測罐的重量來確定爐渣的流量，以及將一股或多股粒化用水流射向從罐內(nèi)流出的爐渣流，噴射水的流量可根據(jù)爐渣流量加以調(diào)整。
與上面所介紹的試驗(yàn)相比，本發(fā)明提供的方法可更好地控制流動。一方面，這里的流量很顯然是由出渣口橫截面積決定的，與從鋼水桶上緣傾倒時(shí)的隨機(jī)的流量不同。另一方面，連續(xù)地對罐稱重，可以通過觀察其重量的減少監(jiān)測出爐渣的流量，從而可以根據(jù)爐渣流量來調(diào)節(jié)?；乃俊α鲃拥倪@種控制還可利用照相設(shè)備進(jìn)一步改進(jìn)。
本發(fā)明還提供了一種實(shí)施此方法的設(shè)備，它的特征是在罐壁的底部設(shè)一出渣口，設(shè)有罐的稱重裝置，有一個(gè)關(guān)閉出渣口的裝置，有一個(gè)操縱上述裝置，使之在關(guān)閉位置和離開出渣口的打開位置之間移動的操作機(jī)構(gòu)，以及有一個(gè)打開出渣口的裝置，它能經(jīng)出渣口插入，使?fàn)t渣開始流動。
用于關(guān)閉和打開出渣口的裝置裝在臂上，臂可繞其樞軸轉(zhuǎn)動地裝在罐的壁上，臂上受有彈簧力的作用，彈簧保證臂既可定位在停放位置，也可定位在工作位置。出渣口的關(guān)閉裝置包括一個(gè)插塞，打開裝置包括一根棒，插塞和棒在軸上布置成“V”形，該軸可在支架中轉(zhuǎn)動，支架固定在旋轉(zhuǎn)臂上，操縱機(jī)構(gòu)用于轉(zhuǎn)動此旋轉(zhuǎn)臂使得當(dāng)臂處于工作位置時(shí)，該轉(zhuǎn)動可將插塞或?qū)粢频窖爻鲈谳S線方向的角向工作位置。
插塞和棒的角向工作位置最好用兩個(gè)止動件和一個(gè)彈簧來確定，彈簧被壓縮在支架和與軸固定在一起的旋臂之間，使插塞和棒能在彈簧的作用下，并通過使旋臂分別倚靠在它們相應(yīng)的止動件上，保持它們的工作位置。
止動作的位置最好是可調(diào)的，以便調(diào)整插塞和棒的角向工作位置。
操作機(jī)構(gòu)最好裝在一個(gè)可移動的托架上，托架可沿靠近罐的框架滑動，操作機(jī)構(gòu)包括第一個(gè)操縱臂和第二個(gè)操縱臂，第一個(gè)操縱臂配備有一個(gè)液壓夾鉗，并可在第一個(gè)油罐驅(qū)動下繞樞軸轉(zhuǎn)動，夾鉗用來與通過樞軸裝在罐上的臂連接;第二個(gè)操縱臂在第二個(gè)油缸驅(qū)動下可繞其支點(diǎn)轉(zhuǎn)動，以便驅(qū)動關(guān)閉出渣口用的插塞和開放用的棒。
插塞和棒的軸可以與一個(gè)曲柄固定在一起，曲柄相對于軸是偏心的，它能插在位于第二個(gè)操縱臂末端的叉中。
罐的稱重裝置可僅僅由一個(gè)或多個(gè)重量傳感器組成，在出渣口打開前將罐放在它們上面。
應(yīng)該指出，所提供的方法并不需要特殊的罐，實(shí)施這一方法可采用現(xiàn)有的罐。只要在罐壁底部打一小孔，并在此出渣口上方將關(guān)閉和打開出渣口的裝置固定在罐上就足夠了。
其它的一些具體特征可從下面對附圖所示的實(shí)施例的說明中看出。其中

圖1為帶有處于關(guān)閉位置的流動控制裝置的罐的局部垂直剖面圖;
圖2為與圖1類似的剖面圖，此時(shí)流動控制裝置處于打開位置;
圖3為控制裝置主要部分的放大側(cè)視圖，其中，關(guān)閉用插塞處于工作位置;
圖4為與圖3類似的視圖，但開啟棒處于工作位置;
圖5為出渣口和關(guān)閉用插塞詳細(xì)結(jié)構(gòu)的軸向剖面圖;以及圖6和7為表示操作機(jī)構(gòu)處于兩種不同位置的示意圖。
實(shí)施本發(fā)明方法的設(shè)備，主要包括如圖1至5所示的控制裝置，以及如圖6及圖7所示操作這一控制裝置的機(jī)構(gòu)。
為實(shí)施本發(fā)明提出的使鋼廠爐渣進(jìn)行?；姆椒?，在接納來自轉(zhuǎn)爐或鋼水包的爐渣的罐12的壁14上，設(shè)有出渣口10。為了操縱出渣口10，在壁14的外表面，出渣口10的上方，裝設(shè)控制裝置16。下面結(jié)合圖1至5對此控制裝置做詳細(xì)說明。
裝置16主要包括一個(gè)關(guān)閉或打開出渣口10的裝置18，它裝在支架22上，支架22固定在臂24的下端，臂24的中央部分安裝在兩個(gè)焊接或用螺栓固定在罐12壁14上的托架26之間。螺旋彈簧28被壓縮在臂24的上部和支撐30之間，支撐30固定在罐12的壁14上。彈簧28和臂24之間的連接位置應(yīng)這樣來選擇，即在圖1的情況下，彈簧28作用在臂24上，使之繞樞軸作順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動，從而保持該裝置處于使出渣口10關(guān)閉的狀態(tài)。
旋轉(zhuǎn)臂24有一中央分支32，在它的末端設(shè)有橫桿34，橫桿可以接受后面將結(jié)合圖6和7介紹的操作機(jī)構(gòu)的作用。操作機(jī)構(gòu)用于使臂24繞其樞軸轉(zhuǎn)動，使之從圖1所示的工作位置或關(guān)閉位置，轉(zhuǎn)到如圖2所示離開出渣口10的停放位置，反之亦然。
如圖1和2所示，彈簧28既能使裝置穩(wěn)定在工作位置，亦能使之穩(wěn)定在停放位置。事實(shí)上，當(dāng)為了將裝置從圖1所示的位置移向圖2所示的位置而使臂24繞其樞軸轉(zhuǎn)動時(shí)，首先克服彈簧28力的作用，到達(dá)一個(gè)相應(yīng)于死點(diǎn)的中間位置，此時(shí)，彈簧軸線與一條通過臂24樞軸的軸線和彈簧28在支撐30上的固定點(diǎn)中心的假想線相一致。從中間位置起，轉(zhuǎn)向圖2所示位置的最終旋轉(zhuǎn)階段，則在彈簧28的作用下進(jìn)行，而且，彈簧足以強(qiáng)有力地使裝置維持在圖2所示的位置上。臂24從圖2位置向圖1位置的轉(zhuǎn)動同樣分兩個(gè)階段進(jìn)行，首先是克服彈簧28力的作用，接著從死點(diǎn)起在彈簧28作用下動作。
現(xiàn)結(jié)合圖3至5對裝置18作進(jìn)一步詳細(xì)說明。此裝置主要包括關(guān)閉圖1中出渣口10的插塞36和棒38，棒38可經(jīng)出渣出口10插入，以便促使?fàn)t渣開始流動。插塞36和棒38都可用高熔點(diǎn)鋼制成，它們彼此固定并相互布置成“V”形。插塞36和棒38由兩個(gè)軸頸或一根軸40支承，軸40可旋轉(zhuǎn)地裝在構(gòu)成支架22的兩塊平行的板42、44之中，支架22則固定在旋轉(zhuǎn)臂24上。轉(zhuǎn)軸40的一端與在板42或40之一的外部的套管46相固定，套管46相對于軸40的軸線是偏心的并相對于軸40構(gòu)成一個(gè)曲柄。借助于這一曲柄46，使軸40可在操作機(jī)構(gòu)的驅(qū)動下繞其軸線轉(zhuǎn)動，并將插塞36定位在如圖3所示的工作狀態(tài)，或使棒38定位在圖4所示的工作位置，反之亦然。如圖5更詳細(xì)地表示的那樣，出渣口10是通過插塞36上的截錐體36a和板48之間的共同接觸來保證關(guān)閉的，板48用螺釘固定在確定出渣口16的接頭49上，板上設(shè)有一個(gè)與截錐體36a互補(bǔ)的密封面。這樣的結(jié)構(gòu)是為了可以更換被磨損的板48，而不必去修理接頭49。此外，它還可以提供具有不同口徑的板48，以便在必要時(shí)改變爐渣流量。
最好通過彈簧50來使插塞36穩(wěn)固地定位在圖3所示的工作位置，和使棒38穩(wěn)固地定位在圖4所示的工作位置上。彈簧50的作用與圖1和2中的彈簧28類似。受壓縮的彈簧50套在導(dǎo)桿52上，導(dǎo)桿52一端鉸接在支撐54上，支撐54固定在支架22上;另一端鉸接在與插塞36和棒38固定在一起的雙向旋臂56上。在曲柄46作用下，插塞36和棒38的旋轉(zhuǎn)幅度由兩個(gè)止動件58和60來限定，止動件58和60固定在支架22的板42、44之一上，并與雙向旋臂56配合工作。止動件58和60最好做成可通過調(diào)節(jié)螺紋進(jìn)行調(diào)整，以便在必要時(shí)調(diào)整或改變插塞36和棒38的角向位置。在圖3的情況下，彈簧50保持旋臂56倚靠在止動件58上，以保證插塞36有穩(wěn)定的方向;而按照圖4的狀態(tài)，彈簧50保持旋臂倚靠在止動件60上，以保證棒38有穩(wěn)定的方向。在曲柄46的作用下，從圖3所示的狀態(tài)轉(zhuǎn)為圖4所示的狀態(tài)，或反之，其過程均可分成兩個(gè)階段，首先要克服彈簧50力的作用，直至使彈簧50處于與軸40的旋轉(zhuǎn)軸線構(gòu)成一直線的死點(diǎn);之后，在彈簧50作用下直到?？吭趦蓚€(gè)止動件58、60之一上為止。
圖6和7用圖解概略表示驅(qū)動旋轉(zhuǎn)臂24和曲柄46的操作機(jī)構(gòu)。托架60懸掛在框架62上，并能在圖上未表示的馬達(dá)驅(qū)動下，沿垂直于圖紙平面方向在框架62上滑動。另一個(gè)操縱臂64鉸接在60的一端，從而能在液壓油缸66作用下，繞水平軸線在一個(gè)垂直平面內(nèi)轉(zhuǎn)動，此液壓油缸66設(shè)在托架60和臂64之間。操縱臂64的末端，設(shè)計(jì)成由鉗口70構(gòu)成的夾鉗68，鉗口70可在油缸72作用下，相對于臂64的軸線轉(zhuǎn)動，油缸72裝在臂64和鉗口70之間。圖6中的夾鉗68處于合攏狀態(tài)。夾鉗68的張開是通過油缸72回縮，使可活動的鉗口70按三角學(xué)關(guān)系轉(zhuǎn)動獲得的。
在圖6中被油缸72局部遮掩的第二個(gè)操縱臂74，在圖7中可以看得很清楚，它以類似的方式，可轉(zhuǎn)動地裝在托架60上，使之能在油缸76作用下，在一個(gè)垂直平面內(nèi)上下擺動，油缸76裝在臂74和托架60之間。操縱臂74的自由端設(shè)計(jì)成叉78的形狀。
下面來說明排空罐12內(nèi)爐渣的設(shè)備的工作情況，爐渣來自冶金澆包或轉(zhuǎn)爐。裝有液態(tài)爐渣的罐12用傳統(tǒng)的運(yùn)輸工具送到緊挨著圖6和7所示操作設(shè)備的排渣場，在這一設(shè)備的下面，是用于使高爐爐渣?；哪欠N類型的爐渣處理站，最好是一種按照美國專利4289519號的設(shè)備，它包括使?fàn)t渣在噴射水流中凝固的粒化頭，接著有一個(gè)過濾已粒化了的爐渣的工作站。罐12被置在平臺80上(見圖1)，平臺80支承在負(fù)載傳感器或重量傳感器上，傳感器能不斷提供罐及其內(nèi)盛物重量的數(shù)據(jù)。
在罐的運(yùn)輸過程中，關(guān)閉用的插塞36當(dāng)然應(yīng)當(dāng)處于圖1中的位置，它在彈簧28壓力作用下保持該處的密封。當(dāng)罐12被置于平臺80上之后，夾鉗68(見圖6)被油缸72張開，托架60垂直于圖紙平面移動，將兩個(gè)操縱臂64和74置于圖7所示的位置。機(jī)構(gòu)移動的目的是企圖使打開的夾鉗68抓住旋轉(zhuǎn)臂24上的橫桿34，一旦處于正確的位置，夾鉗68立即被油缸72重新合攏。
下一個(gè)階段是驅(qū)動油缸66，將操縱臂64從圖6所示位置提升到圖7所示位置，從而使旋轉(zhuǎn)臂24繞其樞軸軸線轉(zhuǎn)到圖2所示位置，在這一過程中，首先克服彈簧28的作用力，之后則在彈簧28力的作用下完成。這一運(yùn)動還使曲柄46與操縱臂74的叉78相嚙合。
這一操作打開了出渣口10，卻未必能立即流出爐渣，因?yàn)楹芸赡茉诔鲈?0的區(qū)域有一層硬化或凝固的爐渣，它們阻塞了出渣口的通道。如果發(fā)生這種情況，就有必要用棒38去捅開被阻塞物堵塞的出渣口10。為此目的，油缸76使操縱臂74向上抬起，并因此操縱曲柄46動作，其結(jié)果是造成軸40按三角學(xué)的關(guān)系轉(zhuǎn)動，使插塞36與棒38組件從圖3所示位置轉(zhuǎn)動圖4所示的位置。
接著，在油缸66作用下，使操縱臂64下降，再回到圖6所示的位置，以便驅(qū)動旋轉(zhuǎn)臂24，使棒38插入出渣口10，以疏通出渣口和使液態(tài)爐渣開始流動。一旦流動開始，臂64應(yīng)立即升起，其目的是將該裝置移到圖2所示的遠(yuǎn)離爐渣流的地方。
從這時(shí)起，液態(tài)爐渣可以暢通地流入?；O(shè)備中去，例如可以是歐洲專利0082279號中所介紹的那種類型的?；O(shè)備，在這一設(shè)備中，爐渣在強(qiáng)力噴射水流作用下粉碎和固化。如在該專利中所介紹的，?；靠梢愿鶕?jù)爐渣流量進(jìn)行調(diào)整，爐渣流量可根據(jù)罐重量的減少來測出。除了檢測罐重量外，也可以通過電視攝象機(jī)用肉眼對流動進(jìn)行直接監(jiān)測。
在?；O(shè)備中，還可以通過?；鞯膰娚淠芰縼碛绊戭w粒尺寸。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的方法可以取消粉碎和搗碎爐渣的工序，并能防止放出大量粉塵。另一方面，如果工藝過程是在帶抽氣蓋的密閉腔室內(nèi)進(jìn)行的，那么液態(tài)爐渣?；瘯r(shí)放出的蒸汽很容易回收，由于具有影響固化爐渣粒度的能力，所以甚至可以考慮將爐渣顆粒直接制成可用作化肥的狀態(tài)。
當(dāng)罐12內(nèi)盛放的物體被排空后，油缸76驅(qū)動操縱臂74，使支架22順時(shí)針方向翻轉(zhuǎn)，因此，關(guān)閉用的插塞36進(jìn)入其如圖3所示的工作位置。接著，操縱臂64動作，以便如圖1所示重新關(guān)閉出渣口10。然后操作機(jī)構(gòu)必順與托架60一起撤出，避讓出罐12，并能將罐從排渣場移開。
權(quán)利要求
1.處理裝在罐中呈液態(tài)的鋼廠爐渣的方法，其特征為使?fàn)t渣經(jīng)過罐底的出渣口流出，爐渣的流量通過連續(xù)檢測罐的重量來確定，以及，將一股或多股?；脟娚渌鲊娚湓趶墓迌?nèi)流出的爐渣流上，噴射水的流量可根據(jù)爐渣的流量進(jìn)行調(diào)整。
2.實(shí)施按照權(quán)利要求1所述方法的設(shè)備，包括一個(gè)裝熔融爐渣的罐(12)，其特征為有罐(12)的稱重裝置，在罐(12)壁(14)底部設(shè)出渣口(10)，有一個(gè)出渣口(10)的關(guān)閉裝置，有一個(gè)操縱上述裝置使之在工作位置和離開出渣口(10)的停放位置之間運(yùn)動的操作機(jī)構(gòu)，以及，有一個(gè)打開出渣口(10)的裝置，它能通過出渣口插入，使?fàn)t渣開始流動。
3.按照權(quán)利要求2所述之設(shè)備，其特征為關(guān)閉和打開出渣口(10)的裝置(18)裝在臂(24)上，臂(24)可繞其樞軸轉(zhuǎn)動地裝在罐(12)的壁(14)上，臂(24)受彈簧(28)力的作用，彈簧(28)保證臂(24)既可定位在停放位置也可定位在工作位置。
4.按照權(quán)利要求3所述之設(shè)備，其特征為出渣口(10)的關(guān)閉裝置包括一個(gè)插塞(36)，而打開裝置包括一根棒(38)，插塞(36)和棒(38)在軸(40)上布置成“V”形，軸(40)可在支架(22)中轉(zhuǎn)動，支架(22)固定在旋轉(zhuǎn)臂(24)上，操作機(jī)構(gòu)用于使軸(40)轉(zhuǎn)動，當(dāng)臂(24)處于工作位置時(shí)，軸(40)的轉(zhuǎn)動可將插塞(36)或?qū)?38)移到沿出渣口(10)軸線方向的角向工作位置。
5.按照權(quán)利要求4所述之設(shè)備，其特征為有兩個(gè)止動件(58、60)，用于確定插塞(36)和棒(38)的角向工作位置，彈簧(50)被壓縮在支架(22)和旋臂(56)之間，旋臂(56)與軸(40)固定在一起，使得在彈簧(50)的作用下，并通過使旋臂分別倚靠在它們的止動件(58、60)上，而將插塞(36)和棒(38)保持在它們的工作位置上。
6.按照權(quán)利要求5所述之設(shè)備，其特征為止動件(58、60)的位置是可調(diào)的，以便調(diào)整插塞(36)和棒(38)的角向工作位置。
7.按照權(quán)利要求2所述之設(shè)備，其特征為操作機(jī)構(gòu)裝在一個(gè)可移動的托架(60)上，托架可沿靠近罐(12)的框架(62)滑動，操作機(jī)構(gòu)包括第一個(gè)操縱臂(64)和第二個(gè)操縱臂(74)，前者配備有一個(gè)液壓夾鉗(68)，并可在第一個(gè)油缸(66)驅(qū)動下繞樞軸轉(zhuǎn)動，夾鉗(68)用來與通過樞軸裝在罐(12)上的臂(24)連接，第二個(gè)操作臂(74)在第二個(gè)油缸(76)驅(qū)動下可繞其支點(diǎn)轉(zhuǎn)動，以便驅(qū)動關(guān)閉出渣口(10)用的插塞(36)和打開用的棒(38)。
8.按照權(quán)利要求4或7所述之設(shè)備，其特征為插塞(36)和棒(38)的軸(40)與曲柄(46)固定在一起，曲柄(46)相對于軸(40)的軸線是偏心的，當(dāng)關(guān)閉裝置(18)處于停放位置時(shí)，曲柄(46)能插入位于第二個(gè)操縱臂(74)末端的叉(78)中。
9.按照權(quán)利要求2所述之設(shè)備，其特征為稱重裝置由重量傳感器組成，在出渣口打開前將罐放在重量傳感器上面。
10.利用權(quán)利要求1所述的方法獲得的爐渣。
全文摘要
本發(fā)明提供處理裝在罐中的鋼廠爐渣的方法和設(shè)備，它能使?fàn)t渣濕?；鵁o爆炸危險(xiǎn)。爐渣通過罐底的出渣口流出，其流量根據(jù)連續(xù)檢測罐的重量來確定。一股或多股?；脟娚渌鲊娫趶墓蘖鞒龅臓t渣流上，水流量可根據(jù)爐渣流量調(diào)整。此設(shè)備包括盛熔融爐渣的罐，罐帶有稱重裝置、出渣口、出渣口的關(guān)閉裝置、操縱此裝置使它在工作位置和離開出渣口的停放位置之間移動的操作機(jī)構(gòu)、以及出渣口的打開裝置，打開裝置可插入出渣口，使?fàn)t渣開始流動。
文檔編號F27D3/14GK1064706SQ92101210
公開日1992年9月23日 申請日期1992年2月29日 優(yōu)先權(quán)日1991年3月1日
發(fā)明者斯托姆普·胡伯特, 索爾維·馬克, 斐特勒·阿爾伯特 申請人:保羅·伍爾恩公司