一種用于鋼渣熱燜的防爆裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種用于鋼渣熱燜的防爆裝置。本實(shí)用新型的用于鋼渣熱燜的防爆裝置，包括防護(hù)罩（1）、若干連接桿（2）和法蘭（3），其中，所述防護(hù)罩（1）通過連接桿（2）與法蘭（3）相連；所述法蘭（3）中間設(shè)有氣體進(jìn)出口（6），氣體進(jìn)出口（6）底部設(shè)有一活動(dòng)舌片（5）通過活頁（4）與氣體進(jìn)出口（6）的一側(cè)邊相連接；所述活動(dòng)舌片（5）通過活頁（4）在與法蘭（3）呈0～40°角范圍內(nèi)逆防護(hù)罩方向自由活動(dòng)；當(dāng)活動(dòng)舌片（5）與法蘭（3）呈0°角時(shí)，活動(dòng)舌片（5）與氣體進(jìn)出口（6）相配合且封蓋氣體進(jìn)出口（6）。本實(shí)用新型保證了熱燜池可以切實(shí)有效的執(zhí)行鋼渣粉化工藝，實(shí)現(xiàn)較高的渣鐵分離率。
【專利說明】一種用于鋼渣熱燜的防爆裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及鋼鐵冶金渣循環(huán)綜合利用技術(shù)安全領(lǐng)域，具體地，本實(shí)用新型涉及一種用于鋼渣熱燜的防爆裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]鋼渣粉化處理、實(shí)現(xiàn)渣鐵分離，是鋼鐵企業(yè)渣鐵資源循環(huán)利用，有效降低煉鋼成本的一重要環(huán)節(jié)，同時(shí)鋼渣的不穩(wěn)定性也是制約鋼渣綜合利用的關(guān)鍵問題。目前普遍采用鋼渣熱燜處理技術(shù)將熔融鋼渣傾翻在熱燜裝置內(nèi)，封蓋，噴水。水遇熱渣產(chǎn)生蒸汽，使鋼渣發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，游離氧化鈣體積膨脹并在溫度變化應(yīng)力作用下破裂粉化，使鋼渣穩(wěn)定。熱燜池是帶壓力的密閉裝置，為了保持一定的壓力，同時(shí)當(dāng)壓カ達(dá)到1.6Kg時(shí)及時(shí)卸壓，目前主要是采取了以下兩種方法:方法一，在池壁一側(cè)上沿低0.8m處依次布設(shè)0200、0 300,
O200mm三個(gè)排汽管道，在各管道上分別裝有壓カ控制表和電動(dòng)閘閥，當(dāng)蒸汽壓カ通過壓カ表達(dá)到一定的壓カ吋，電控閥門自動(dòng)打開將產(chǎn)生大量飽和蒸汽通過主管道排除(類似煙筒)；方法ニ，在燜蓋四周安裝4個(gè)自動(dòng)防爆閥，一旦蒸汽壓カ超過1.6Kg，自動(dòng)防爆閥內(nèi)的防爆膜就會(huì)爆破泄壓。以上兩種方法主要從壓カ方面考慮，對(duì)目前用的熱燜裝置進(jìn)行了改進(jìn)，大大減少了噴爆概率，取得了良好的效果，但是沒有完全消除噴爆現(xiàn)象。因?yàn)樵摲椒ㄗ钪饕菑奈锢憩F(xiàn)象(壓力)方面消缺了噴爆，但沒有考慮因熱燜分解過程中化學(xué)反應(yīng)帶來的危害。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0003]本實(shí)用新型針對(duì)目前現(xiàn)有的技術(shù)措施沒有完全解決噴爆現(xiàn)象，對(duì)熱燜機(jī)理進(jìn)行深層次的研究，采取了ー種鋼渣熱燜安全自動(dòng)防爆裝置解決了噴爆現(xiàn)象。
[0004]本實(shí)用新型的用于鋼渣熱燜的防爆裝置，包括防護(hù)罩1、若干連接桿2和法蘭3，其特征在于，所述防護(hù)罩I通過連接桿2與法蘭3相連；
[0005]所述法蘭3中間設(shè)有氣體進(jìn)出ロ 6，氣體進(jìn)出ロ 6底部設(shè)有ー活動(dòng)舌片5通過活頁4與氣體進(jìn)出ロ 6的ー側(cè)邊相連接；所述活動(dòng)舌片5通過活頁4在與法蘭3呈0?40°角范圍內(nèi)逆防護(hù)罩方向自由活動(dòng)；當(dāng)活動(dòng)舌片5與法蘭3呈0°角吋，活動(dòng)舌片5與氣體進(jìn)出ロ 6相配合且封蓋氣體進(jìn)出ロ 6。
[0006]作為上述方案的一種改進(jìn)，所述活動(dòng)舌片5為自身重量約0.526kg的耐高溫、防腐蝕的不銹鋼板材料。
[0007]作為上述方案的另ー種改進(jìn)，所述連接桿2在法蘭3的螺栓孔眼7處與法蘭3連接固定。
[0008]作為上述方案的又一種改進(jìn)，所述連接桿2均勻設(shè)置于防護(hù)罩I與法蘭3之間。
[0009]作為上述方案的又一種改進(jìn)，所述防護(hù)罩I可以是能夠完全遮住下方氣體進(jìn)出ロ6的任何形狀，優(yōu)選呈圓錐形，底面直徑大于法蘭3的直徑。
[0010]本實(shí)用新型中，關(guān)于鋼渣熱燜機(jī)理分析如下:
[0011]由于轉(zhuǎn)爐鋼渣中含有一定量的碳元素，每當(dāng)熱渣入池過于集中，或者有大塊入池使得鋼渣中過剩的碳不能充分燃燒，高溫鋼渣打水后產(chǎn)生大量高濃度的蒸汽，導(dǎo)致熱燜池內(nèi)氧氣減少，這些就為水煤氣的產(chǎn)生創(chuàng)造了條件。因?yàn)樗?H2O)的分子里有ー個(gè)(O)氧原子和兩個(gè)氫(H)原子,水一遇到火熱的碳(C),氧原子(0)立刻被碳奪走了，結(jié)果生成CO和H2,CO和H2都是可燃?xì)怏w，エ業(yè)上把這樣的混合氣叫“水煤氣”。
[0012]水煤氣產(chǎn)生的反應(yīng)式如下:
[0013]C+H20 高溫=CCHH2 (主反應(yīng))
[0014]C+2H20高溫=C02+H2 (主要副反應(yīng))
[0015]同樣高溫打水會(huì)產(chǎn)生水蒸氣，水蒸氣遇到600度以上高溫鐵，產(chǎn)生以下方程式:
[0016]3Fe+4H20 (水蒸汽)=Fe304+4H2
[0017]一氧化碳的爆炸條件為:第一，達(dá)到爆炸極限(含量在12.55%-74.25%);第二，溫度達(dá)到ー氧化碳的著火點(diǎn)(2C0+02=2C02條件點(diǎn)燃著火點(diǎn)為650度(通常))；第三，有足夠的氧氣供給燃燒。
[0018]氫氣的瀑炸條件為:氫氣加上氧氣在瀑炸極限范圍內(nèi)(含量在4%_75%)遇到明火之后在短時(shí)間之內(nèi)產(chǎn)生大量的水蒸氣，使得體積急劇膨脹，發(fā)生爆炸。
[0019]在熱燜初期產(chǎn)生大量高溫水蒸氣，因?yàn)樗魵饷芏却螅a(chǎn)生的可燃性氣體密度(CO密度為1.25g/L，H2密度0.0899g/L)都小于水蒸氣的密度，浮在水蒸氣的上方，能夠順利地隨排蒸汽外排通道排出。隨著熱燜時(shí)間推移，池內(nèi)溫度降低，蒸汽量減少，這時(shí)可燃?xì)釩O的密度就逐漸大于水蒸氣的密度，造成可燃?xì)怏w沉降在水蒸氣的下方，如果不能及時(shí)排出，就會(huì)聚集到池內(nèi)某個(gè)空間，隨著可燃?xì)怏w量的増加，有可能達(dá)到爆炸極限范圍，同時(shí)隨著池內(nèi)溫度和壓カ降低，氧氣的濃度逐漸加大，此時(shí)如熱燜池內(nèi)余留少量紅渣或者鄰近的熱燜池進(jìn)行翻盆作業(yè)遇到明火，極易發(fā)`生爆炸。
[0020]本實(shí)用新型根據(jù)鋼渣熱燜噴爆機(jī)理，提供了一種鋼渣熱燜自動(dòng)防爆裝置，其滿足以下要求:一是鋼渣粉化初始階段，熱燜池內(nèi)蒸汽達(dá)到大于0.3Kg壓カ時(shí)，該裝置活動(dòng)舌片自動(dòng)頂起，封閉蒸汽外排通道，保持池內(nèi)蒸汽壓カ穩(wěn)定，確保鋼渣微壓粉化。二是熱燜池內(nèi)蒸汽壓カ較低(小于0.3Kg)時(shí)，其裝置的活動(dòng)舌片自動(dòng)開啟，池體外部空氣被吸入池內(nèi)，將鋼渣粉化過程中產(chǎn)生的可燃性氣體經(jīng)排氣管道稀釋置換排出池外，從根本上杜絕了可燃性氣體積聚，遇明火爆燃的可能性；三是該裝置采用法蘭連接方式，中部拓孔的風(fēng)箱舌式結(jié)構(gòu)，舌片采用耐高溫、防腐蝕的不銹鋼板，以達(dá)到隨蒸汽壓カ自動(dòng)閉氣效果。
[0021]本實(shí)用新型可以徹底杜絕鋼渣熱燜生產(chǎn)過程中無定時(shí)爆燃、爆噴事件的發(fā)生，從根本上消除了員エ在工作中始終擔(dān)憂安全的不穩(wěn)定心理。同時(shí)，保證了熱燜池可以切實(shí)有效的執(zhí)行鋼渣粉化工藝，實(shí)現(xiàn)較高的渣鐵分離率。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0022]圖1為本實(shí)用新型的用于鋼渣熱燜的防爆裝置主視圖。
[0023]圖2為本實(shí)用新型的用于鋼渣熱燜的防爆裝置底部示意圖。
[0024]附圖標(biāo)識(shí)
[0025]1、防護(hù)罩2、連接桿3、法蘭4、活頁
[0026]5、活動(dòng)舌片 6、氣體進(jìn)出口 7、螺栓孔眼【具體實(shí)施方式】
[0027]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】，對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)ー步詳細(xì)的說明。
[0028]如圖1-2所示，本實(shí)用新型的用于鋼渣熱燜的防爆裝置，包括防護(hù)罩1、若干連接桿2和法蘭3，其特征在于，所述防護(hù)罩I通過連接桿2與法蘭3相連；所述法蘭3中間設(shè)有氣體進(jìn)出ロ 6，氣體進(jìn)出ロ 6底部設(shè)有ー活動(dòng)舌片5通過活頁4與氣體進(jìn)出ロ 6的ー側(cè)邊相連接；所述活動(dòng)舌片5通過活頁4在與法蘭3呈0~40°角范圍內(nèi)逆防護(hù)罩方向自由活動(dòng)；當(dāng)活動(dòng)舌片5與法蘭3呈0°角時(shí)，活動(dòng)舌片5與氣體進(jìn)出ロ 6相配合且封蓋氣體進(jìn)出ロ 6。上述活動(dòng)舌片5采用耐高溫、防腐蝕的不銹鋼板材料。所述連接桿2在法蘭3的螺栓孔眼7處與法蘭3連接固定，均勻設(shè)置于防護(hù)罩I與法蘭3之間。所述防護(hù)罩I可以是能夠完全遮住下方氣體進(jìn)出ロ 6的任何形狀，優(yōu)選呈圓錐形，底面直徑大于法蘭3的直徑。
[0029]使用本實(shí)用新型的用于鋼渣熱燜的防爆裝置時(shí)，將防爆裝置通過法蘭3與熱燜池蒸汽外排通道相連接。在鋼渣粉化初始階段，熱燜池內(nèi)蒸汽達(dá)到一定壓カ(大于0.3kg)吋，將該裝置的活動(dòng)舌片5頂起，活動(dòng)舌片5緊貼法蘭3，與氣體進(jìn)出ロ 6相配合且封蓋氣體進(jìn)出ロ 6，進(jìn)而封閉熱燜池的蒸汽外排通道，保持池內(nèi)蒸汽壓カ穩(wěn)定，確保鋼渣微壓粉化。隨著熱燜池內(nèi)反應(yīng)的進(jìn)行，當(dāng)熱燜池內(nèi)蒸汽壓カ較低時(shí)(小于0.3kg)，活動(dòng)舌片5自動(dòng)落下，池體外部空氣被吸入池內(nèi)，將鋼渣粉化過程中產(chǎn)生的可燃性氣體經(jīng)蒸汽外排通道稀釋置換排出池外，從根本上杜絕了可燃性氣體積聚，遇明火爆燃的可能性。
[0030]具體實(shí)施例:
[0031]本實(shí)用新型在萊蕪鋼鐵集團(tuán)泰東實(shí)業(yè)有限公司鋼渣熱燜池進(jìn)行應(yīng)用。所述用于鋼渣熱燜的防爆裝置設(shè)計(jì)如下:防護(hù)罩I呈圓錐形，底面直徑540mm，法蘭3直徑460mm，防護(hù)罩I與法蘭3之間設(shè)計(jì)高度200mm，由三根連接桿2均勻分布連接。法蘭3中氣體進(jìn)出ロ 6設(shè)計(jì)呈正方形、邊長(zhǎng)135mm。氣體 進(jìn)出ロ 6底部設(shè)有厚度3mm、邊長(zhǎng)略大于氣體進(jìn)出ロ 6的活動(dòng)舌片5，其與氣體進(jìn)出ロ 6相配合且可以封閉氣體進(jìn)出ロ 6 ;熱燜池內(nèi)不工作時(shí)，活動(dòng)舌片5與法蘭3呈40°角靜止。上述活動(dòng)舌片5采用耐高溫、防腐蝕的不銹鋼板材料，自身重量約 0.526kg。
[0032]為驗(yàn)證熱燜池內(nèi)氣體成分，專門對(duì)正常生產(chǎn)中的熱燜池進(jìn)行了氣體收集。氣體采集時(shí)間:熱燜時(shí)間7.5小時(shí)后，池內(nèi)已無壓力，采用針管收集，采集過程不可避免混入部分空氣。
[0033]檢測(cè)結(jié)果與空氣對(duì)比如下表1:
[0034]表1熱燜池中氣體檢測(cè)結(jié)果
[0035]
【權(quán)利要求】
1.一種用于鋼渣熱燜的防爆裝置，包括防護(hù)罩(I)、若干連接桿(2)和法蘭(3)，其特征在于，所述防護(hù)罩(I)通過連接桿(2)與法蘭(3)相連； 所述法蘭(3)中間設(shè)有氣體進(jìn)出ロ(6)，氣體進(jìn)出ロ(6)底部設(shè)有ー活動(dòng)舌片(5)通過活頁(4)與氣體進(jìn)出口(6)的ー側(cè)邊相連接；所述活動(dòng)舌片(5)通過活頁(4)在與法蘭(3)呈O?40°角范圍內(nèi)逆防護(hù)罩方向自由活動(dòng)；當(dāng)活動(dòng)舌片(5)與法蘭(3)呈0°角時(shí)，活動(dòng)舌片(5)與氣體進(jìn)出ロ(6)相配合且封蓋氣體進(jìn)出ロ(6)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于鋼渣熱燜的防爆裝置，其特征在于，所述活動(dòng)舌片(5)采用耐高溫、防腐蝕的不銹鋼板材料。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的用于鋼渣熱燜的防爆裝置，其特征在于，所述活動(dòng)舌片(5)重量為 0.526kg。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于鋼渣熱燜的防爆裝置，其特征在于，所述連接桿(2)在法蘭(3)的螺栓孔眼(7)處與法蘭(3)連接固定。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的用于鋼渣熱燜的防爆裝置，其特征在于，所述連接桿(2)均勻設(shè)置于防護(hù)罩(I)與法蘭(3)之間。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于鋼渣熱燜的防爆裝置，其特征在于，所述防護(hù)罩(I)呈圓錐形，底面直徑大于法蘭(3)的直徑。
【文檔編號(hào)】F16K17/00GK203384434SQ201320401731
【公開日】2014年1月8日 申請(qǐng)日期:2013年7月5日 優(yōu)先權(quán)日:2013年7月5日
【發(fā)明者】王瑋, 郭鵬, 王學(xué)國, 張秀麗, 宿慶利, 欒秀麗, 周玉, 鄭帥強(qiáng), 牛明國 申請(qǐng)人:萊蕪鋼鐵集團(tuán)泰東實(shí)業(yè)有限公司