本發(fā)明涉及一種方法，尤其是一種防止鋼渣有壓熱悶罐開蓋燃爆的方法，屬于煉鋼鋼渣處理。

背景技術(shù)：

1、目前熱悶工藝處理鋼渣得到了業(yè)內(nèi)的認可，成為鋼渣處理的主流工藝。近幾年轉(zhuǎn)爐鋼渣輥壓破碎-有壓熱悶罐技術(shù)有了較廣泛的應用。該技術(shù)具有以下特點：利用鋼渣余熱在密閉壓力容器內(nèi)對鋼渣進行處理，消解鋼渣中的不穩(wěn)定化合物f-cao和f-mgo，既不消耗外部的能源，又可將處理過程中產(chǎn)生的塵汽通過管道收集，并送后序處理后，實現(xiàn)超低排放。熱悶后的鋼渣粉化率高，游離氧化鈣含量和浸水膨脹率等指標，均能達到相關(guān)國家、行業(yè)標準，同時具有熱悶周期短，穩(wěn)定性好，處理效率高，處理過程潔凈化程度高，自動化水平高等優(yōu)點。但由于熱悶過程高溫鋼渣和水反應會產(chǎn)生一定量的可燃氣體，當熱悶作業(yè)結(jié)束并打開熱悶罐罐蓋時，熱悶罐由密閉空間變?yōu)殚_放空間，可燃性氣體,h2s、ch4、co等均處于低濃度水平，但會因feo在800℃以上會與水蒸氣反應產(chǎn)生h2和fe3o4，即存在下列反應式：h2o+3feo=h2+fe3o4(800℃以上)，4h2o+3fe=4h2+fe3o4(570℃)，致使h2濃度猛增，由于h2的爆炸濃度極限較寬，為4%-75.6%，且氫氣的引燃溫度為565℃，很容易爆炸，在此情況下只要有助燃劑和點火能量，不可避免地會發(fā)生燃爆，并在極短時間內(nèi)，釋放出大量能量，產(chǎn)生高溫，放出大量氣體，給周圍的介質(zhì)造成高壓的化學反應或狀態(tài)變化，同時破壞性極強，造成重大安全隱患。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種安全、高效、低成本的防止轉(zhuǎn)爐鋼渣有壓熱悶罐開蓋燃爆的方法。

2、本發(fā)明通過下列技術(shù)方案實現(xiàn)：一種防止鋼渣有壓熱悶罐開蓋燃爆的方法，其特征在于包括下列步驟：

3、1）破碎鋼渣：將送來的鋼渣傾倒至輥壓破碎區(qū)，經(jīng)過多次輥壓破碎+噴水冷卻，控制單次處理時間35-50min，直至鋼渣溫度降至700-900℃；

4、2）鋼渣轉(zhuǎn)運：將步驟1）破碎的鋼渣送入固態(tài)渣罐中，再將裝有鋼渣的固態(tài)渣罐送入有壓熱悶罐中；

5、3）熱悶操作：蓋上有壓熱悶罐罐蓋，鎖緊、密封后，控制有壓熱悶罐的壓力為0.2-0.25mpa,通過設置在有壓熱悶罐罐蓋上的多個噴頭，對有壓熱悶罐內(nèi)的固態(tài)渣罐中的鋼渣表面進行多段噴淋降溫，完成熱悶操作：

6、4）充氮操作：在步驟3）的熱悶操作結(jié)束前的10～30min，關(guān)閉供水閥門，開啟氮氣供氣閥門，將溫度為25～30℃、流速為30～35m3/min的氮氣充入到有壓熱悶罐中，同時開啟排氣閥門排出罐內(nèi)可燃性氣體，控制充氮時間為5～10min，直至罐內(nèi)h2濃度降至燃爆極限的下限值以下；

7、5）有壓熱悶罐罐蓋開啟操作：開啟供水閥門至20%開度，降低罐內(nèi)壓力至0.0mpa后延時2-5分鐘，使有壓熱悶罐泄壓后，解鎖，安全開蓋。

8、所述步驟1）的輥壓破碎區(qū)包括：常規(guī)的槽式破碎平臺，該槽式破碎平臺上安裝有常規(guī)的輥壓破碎機，輥壓破碎機的壓輥位于槽式破碎平臺中，以便對進入平臺的鋼渣進行破碎。

9、所述步驟2）的固態(tài)渣罐、有壓熱悶罐為常規(guī)設備，通過行車或者吊車進行吊運，且裝入固態(tài)渣罐的鋼渣量視固態(tài)渣罐、有壓熱悶罐容積大小而具體確定。

10、所述步驟3）的多段噴淋降溫具體如下：

11、一段噴水流量20～25t/h，噴水時間15min；

12、二段噴水流量0t/h，停噴時間15min；

13、三段噴水流量25～30t/h，噴水時間30min；

14、四段噴水流量30～35t/h，噴水時間15min；

15、五段噴水流量0t/h，停噴時間15min；

16、六段噴水流量20～25t/h，噴水時間15min；

17、七段噴水流量0t/h，停噴時間15min；

18、八段噴水流量0t/h，停噴時間1min，熱悶結(jié)束。

19、所述步驟4）的充氮操作中，各種閥門均為有壓熱悶罐上設置的常規(guī)閥門。

20、通常在標準狀態(tài)下，管道氣體流量的計算公式是：流速×管道橫截面面積，即v=π/4×(d/100)2ω×3600?；式中v一氣體在標準狀態(tài)下的體積流量（nm2/h），d一管?道?內(nèi)?徑（mm），ω一管內(nèi)氣體在標準狀態(tài)下的流速（m/s）。根據(jù)管道氣體流量的計算公式，流速與氮氣壓力有直接關(guān)系，氮氣壓力越高氣體置換的速度越快，在溫度和管道橫截面面積一定的情況下，可設置合理的充氮時間，以確保充氮的量足夠把罐內(nèi)氣體完全置換。經(jīng)大量實驗借助氣體檢測儀等輔助設備，保證氮氣用量可把熱悶罐內(nèi)部氣體置換3～6次，使熱悶罐開蓋前罐內(nèi)氣體中的氫氣含量低于3％，即可安全開蓋。

21、本發(fā)明具有下列優(yōu)點和效果：采用上述技術(shù)方案，通過輥壓破碎使鋼渣溫度先降至600-900℃，送入有壓熱悶罐后，在熱悶并消解鋼渣中的不穩(wěn)定化合物f-cao和f-mgo的同時，經(jīng)過多段噴淋降溫，使鋼渣溫度降至80℃以下，遠低于引燃h2所需的565℃，提高鋼渣粉化率，以及游離氧化鈣含量和浸水膨脹率等指標，再通過充氮操作，使熱悶過程產(chǎn)生的可燃氣體、尤其是易燃爆的h2被置換并排出，既消除燃爆“火源”，又消除燃爆必備的h2濃度，從根本上解決鋼渣有壓熱悶罐開蓋燃爆的問題，大大提高鋼渣處理的安全性、可靠性，保障安全生產(chǎn)。

技術(shù)特征：

1.一種防止鋼渣有壓熱悶罐開蓋燃爆的方法，其特征在于包括下列步驟：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的防止鋼渣有壓熱悶罐開蓋燃爆的方法，其特征在于所述步驟1）的輥壓破碎區(qū)包括：常規(guī)的槽式破碎平臺，該槽式破碎平臺上安裝有常規(guī)的輥壓破碎機，輥壓破碎機的壓輥位于槽式破碎平臺中，以便對進入平臺的鋼渣進行破碎。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的防止鋼渣有壓熱悶罐開蓋燃爆的方法，其特征在于所述步驟2）的固態(tài)渣罐、有壓熱悶罐，通過行車或者吊車進行吊運，且裝入固態(tài)渣罐的鋼渣量視固態(tài)渣罐、有壓熱悶罐容積大小而具體確定。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的防止鋼渣有壓熱悶罐開蓋燃爆的方法，其特征在于所述步驟3）的多段噴淋降溫具體如下：

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的防止鋼渣有壓熱悶罐開蓋燃爆的方法，其特征在于所述步驟4）的充氮操作中，各種閥門均為有壓熱悶罐上設置的閥門。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及一種防止鋼渣有壓熱悶罐開蓋燃爆的方法，其特征在于包括下列步驟：1）破碎鋼渣，2）鋼渣轉(zhuǎn)運，3）熱悶操作：蓋上有壓熱悶罐罐蓋，鎖緊、密封后，控制有壓熱悶罐的壓力為0.2?0.25MPa,通過設置在有壓熱悶罐罐蓋上的多個噴頭，對有壓熱悶罐內(nèi)的固態(tài)渣罐中的鋼渣表面進行多段噴淋降溫：4）充氮操作，5）有壓熱悶罐罐蓋開啟操作。使可燃氣體尤其是易燃爆的H<subgt;2</subgt;被置換并排出，既消除燃爆“火源”，又消除燃爆必備的H<subgt;2</subgt;濃度，從根本上解決鋼渣有壓熱悶罐開蓋燃爆的問題，大大提高鋼渣處理的安全性、可靠性，保障安全生產(chǎn)。

技術(shù)研發(fā)人員：仇群韜,舒云勝,任家明,吳龍坤,楊俊剛,方麗華
受保護的技術(shù)使用者：武鋼集團昆明鋼鐵股份有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/2