一种用于冶金工程的冶炼废料收纳处理方法

文档序号:1796427 发布日期:2021-11-05 浏览:7次 >En<

阅读说明:本技术 一种用于冶金工程的冶炼废料收纳处理方法 (Smelting waste storage and treatment method for metallurgical engineering ) 是由 吉利文 于 2021-06-28 设计创作,主要内容包括:本发明公开了冶炼废料收纳技术领域的一种用于冶金工程的冶炼废料收纳处理方法,该方法的具体步骤如下:步骤一:将高温流动的冶金渣倾倒入含有热量回收得冶金渣处理装置中,进行冷却的同时将热量传递给媒介液体进行热量回收;步骤二:将循环的热水排出冶金渣处理装置后转运到热量收集装置中进行热量回收利用;步骤三:再启动冶金渣处理装置将冷却后凝固的冶金渣进行挤压破碎,从而使得冶金渣被破碎成小块状,再进行转运回收处理流程即可;解决了由于液态冶金渣处于流体状态,热量回收过程中极其难以控制,现有设备在处理冶金渣前通常采用自然冷却的方式待到冶金渣冷却完成后再进行粉碎处理,从而在一定程度上造成了冶金渣能量的浪费问题。(The invention discloses a smelting waste storage and treatment method for metallurgical engineering, belonging to the technical field of smelting waste storage, which comprises the following specific steps: the method comprises the following steps: pouring the metallurgical slag flowing at high temperature into a metallurgical slag treatment device with heat recovery, cooling and simultaneously transferring the heat to medium liquid for heat recovery; step two: the circulating hot water is discharged from the metallurgical slag treatment device and then transferred to a heat collection device for heat recovery and utilization; step three: then starting a metallurgical slag treatment device to extrude and crush the cooled and solidified metallurgical slag, so that the metallurgical slag is crushed into small blocks, and then carrying out a transfer recovery treatment process; the problem of because liquid metallurgical sediment is in the fluid state, extremely difficult control in the heat recovery process, the crushing treatment is carried out after metallurgical sediment cooling completion to the mode that usually adopts natural cooling to wait for before handling metallurgical sediment to current equipment to cause the metallurgical sediment waste of energy to a certain extent is solved.)

一种用于冶金工程的冶炼废料收纳处理方法

技术领域

本发明涉及冶炼废料收纳技术领域,具体为一种用于冶金工程的冶炼废料收纳处理方法。

背景技术

各种金属冶炼过程中或冶炼后排出的所有残渣废物。如高炉矿渣、钢渣、各种有色金属渣、铁合金渣、化铁炉渣以及各种粉尘、污泥等;长期以来对有色金属渣采用露天堆置的处理方法,不仅占用大量土地,还会受大气侵蚀和雨水的淋浸,对土壤、水体和大气造成污染。含有铅、砷、镉、汞等有害物质的有色金属渣,对堆置地区的居民和环境造成威胁;铜水淬渣在掺入石灰拌和压实后具有不易吸水和强度较高的特点,可作为公路基层,在多雨潮湿地区筑路尤为适用。用气冷的铜渣作铁路道碴铺设混砂道床,没有一般混砂道床容易下沉的缺点。熔融的铜渣可以直接浇注入模并控制其结晶和退火温度,制成致密坚硬的铜渣铸石,作为耐磨材料使用。

由于液态冶金渣处于流体状态,热量回收过程中极其难以控制,很容易发生火灾和损坏设备的情况出现,现有设备在处理冶金渣前通常采用自然冷却的方式待到冶金渣冷却完成后再进行粉碎处理,从而在一定程度上造成了冶金渣能量的浪费问题出现;同时熔融冶金渣自然冷却时间较长,从而在一定程度上造成了冶金渣冷却效率低,影响冶金渣处理流程的时间;其次长时间的露天放置还容易导致周边环境变差的问题出现。

基于此,本发明设计了一种用于冶金工程的冶炼废料收纳处理方法,以解决上述问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于冶金工程的冶炼废料收纳处理方法,以解决上述背景技术中提出的由于液态冶金渣处于流体状态,热量回收过程中极其难以控制,很容易发生火灾和损坏设备的情况出现,现有设备在处理冶金渣前通常采用自然冷却的方式待到冶金渣冷却完成后再进行粉碎处理,从而在一定程度上造成了冶金渣能量的浪费问题出现;同时熔融冶金渣自然冷却时间较长,从而在一定程度上造成了冶金渣冷却效率低,影响冶金渣处理流程的时间;其次长时间的露天放置还容易导致周边环境变差的问题。

为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:一种用于冶金工程的冶炼废料收纳处理方法,该方法的具体步骤如下:

步骤一:将高温流动的冶金渣倾倒入含有热量回收得冶金渣处理装置中,进行冷却的同时将热量传递给媒介液体进行热量回收;

步骤二:将循环的热水排出冶金渣处理装置后转运到热量收集装置中进行热量回收利用;

步骤三:再启动冶金渣处理装置将冷却后凝固的冶金渣进行挤压破碎,从而使得冶金渣被破碎成小块状,再进行转运回收处理流程即可。

其中步骤一、二和三中的所述冶金渣处理装置包括温度感应器、水泵、电机和两个一上一下的同心环板支架,两个所述环板支架侧壁通过辅助板固定设置在一起,所述环板支架中间设置有倒锥冷却桶,所述倒锥冷却桶侧壁设置有螺旋水腔,所述倒锥冷却桶上端侧壁固定设置有与螺旋水腔连通的出水管,所述出水管一端还固定连接有温度感应器,所述所述倒锥冷却桶下端侧壁固定设置有与螺旋水腔连通的进水管,所述辅助板侧壁固定设置有装载台,所述装载台下端固定设置有电机,所述装载台下端固定设置有水泵,所述水泵输入轴通过传动机构传动连接在电机的输出轴上,所述水泵输出孔通过软管连接在进水管上,所述倒锥冷却桶内壁固定设置有螺旋均匀筋;靠近环板支架侧壁的所述倒锥冷却桶外壁固定设置有水平支撑板,所述水平支撑板下端环绕其轴线水平径向啮合有多个支撑滚轮,所述支撑滚轮的转轴穿过环板支架且与环板支架转动连接,其中一层所述支撑滚轮的转轴穿过环板支架的外端上侧啮合有驱动环齿板,所述驱动环齿板转动设置在环板支架上端,所述驱动环齿板通过传动机构传动连接在电机的输出轴上,所述进水管末端固定连接有密封环板,所述密封环板与进水管连通,所述密封环板转动连接有U形卡板,所述密封环板转动连接在U形卡板内壁,所述U形卡板通过支架固定设置在环板支架侧壁;

作为本发明进一步方案:所述倒锥冷却桶下端内壁通过支架固定设置有球铰链套,所述球铰链套内套设有球铰链,所述球铰链上端固定设置有倒锥压辊,所述倒锥压辊上端中央固定设置有球铰链,所述球铰链外侧套设有球铰链套,所述球铰链套侧壁固定设置有水平的箭头杆,所述环板支架侧壁通过支架固定设置碾压安装板,所述碾压安装板侧壁开设有竖向的补偿通槽,所述箭头杆远离倒锥压辊的一端侧壁套设在补偿通槽内壁,所述箭头杆穿过碾压安装板的一端两侧壁啮合有两个步进齿轮棒,所述步进齿轮棒通过支架转动设置在碾压安装板侧壁,两个所述步进齿轮棒上端外壁同轴固定设置有两个相互啮合在一起的同步齿轮,其中一根所述步进齿轮棒下端传动连接到传动机构内部;

作为本发明进一步方案:所述箭头杆下端滑动设置有保持弹簧,所述保持弹簧另一端固定设置在补偿通槽下端内壁;

作为本发明进一步方案:所述传动机构包括动力齿轮,所述动力齿轮同轴固定设置在电机的输出轴上,所述动力齿轮外端啮合有切变齿轮,所述切变齿轮的滑轴滑动设置在装载台侧壁开设的长圆弧通孔内,所述切变齿轮位于长圆弧通孔两端分别啮合有转动设置在装载台上端面的环动齿轮杆,所述环动齿轮杆均与驱动环齿板啮合,其中一根环动齿轮杆穿过装载台的一端同轴固定设置在水泵输入轴上,所述步进齿轮棒下端同轴固定设置有碾压驱动齿轮,所述碾压驱动齿轮下端啮合有切换齿条,所述切换齿条下端侧壁固定设置在切变齿轮上端的滑轴上端;

作为本发明进一步方案:所述长圆弧通孔采用减摩涂层;

作为本发明进一步方案:所述电机采用减速电机;

与现有技术相比,本发明的有益效果是:

1.本发明通过电机转动间接驱动锥冷却桶转动,将正在倾倒的熔融冶金渣均匀铺设到锥冷却桶内壁,从而避免了熔融冶金渣高度堆积,造成锥冷却桶内部局部温度过高,造成锥冷却桶损坏的现象出现,在通过电机间接带动水泵转动,从而使得冷却水从锥冷却桶底端的螺旋水腔向锥冷却桶上端流动,将锥冷却桶内壁的熔融冶金渣进行冷却,同时将热量进行收集,输入热量收集装置,将冶金渣热量进行回收,从而有效解决了现有冶金渣采用自然冷却方式,导致热量损失的现象出现。

2.本发明通过电机的反转驱动切变齿轮在长圆弧通孔内进行移动,使得切换齿条移动驱动箭头杆向设备前端移动,将倒锥压辊拉向倒锥冷却桶内壁和倒锥冷却桶内壁紧贴,再通过转动的切变齿轮与右侧的环动齿轮杆啮合驱动倒锥冷却桶转动,从而将倒锥冷却桶内壁的冷却冶金渣进行挤压破碎,从而有效解决了冶金渣固化在倒锥冷却桶内壁不好清理的现象问题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案,下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明方法流程结构示意图;

图2为本发明总体结构示意图;

图3为本发明图2中A处放大结构示意图;

图4为本发明右俯视轴剖结构示意图;

图5为本发明图4中B处放大结构示意图;

图6为本发明图4中C处放大结构示意图;

图7为本发明右仰视局部剖视结构示意图;

图8为本发明图7中D处放大结构示意图;

图9为本发明左侧仰视角结构示意图。

附图中,各标号所代表的部件列表如下:

温度感应器8,水泵9,电机10,环板支架11,倒锥冷却桶12,螺旋水腔13,出水管14,进水管15,辅助板16,装载台17,传动机构18,螺旋均匀筋19,水平支撑板25,支撑滚轮26,驱动环齿板27,密封环板28,U形卡板29,球铰链套35,球铰链36,倒锥压辊37,箭头杆38,碾压安装板39,补偿通槽40,步进齿轮棒41,同步齿轮42,保持弹簧43,动力齿轮45,切变齿轮46,长圆弧通孔47,环动齿轮杆48,碾压驱动齿轮49,切换齿条50。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例,都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-9,本发明提供一种技术方案:一种用于冶金工程的冶炼废料收纳处理方法,该方法的具体步骤如下:

步骤一:将高温流动的冶金渣倾倒入含有热量回收得冶金渣处理装置中,进行冷却的同时将热量传递给媒介液体进行热量回收;

步骤二:将循环的热水排出冶金渣处理装置后转运到热量收集装置中进行热量回收利用;

步骤三:再启动冶金渣处理装置将冷却后凝固的冶金渣进行挤压破碎,从而使得冶金渣被破碎成小块状,再进行转运回收处理流程即可。

其中步骤一、二和三中的冶金渣处理装置包括温度感应器8、水泵9、电机10和两个一上一下的同心环板支架11,两个环板支架11侧壁通过辅助板16固定设置在一起,环板支架11中间设置有倒锥冷却桶12,倒锥冷却桶12侧壁设置有螺旋水腔13,倒锥冷却桶12上端侧壁固定设置有与螺旋水腔13连通的出水管14,出水管14一端还固定连接有温度感应器8,倒锥冷却桶12下端侧壁固定设置有与螺旋水腔13连通的进水管15,辅助板16侧壁固定设置有装载台17,装载台17下端固定设置有电机10,装载台17下端固定设置有水泵9,水泵9输入轴通过传动机构18传动连接在电机10的输出轴上,水泵9输出孔通过软管连接在进水管15上,倒锥冷却桶12内壁固定设置有螺旋均匀筋19,靠近环板支架11侧壁的倒锥冷却桶12外壁固定设置有水平支撑板25,水平支撑板25下端环绕其轴线水平径向啮合有多个支撑滚轮26,支撑滚轮26的转轴穿过环板支架11且与环板支架11转动连接,其中一层支撑滚轮26的转轴穿过环板支架11的外端上侧啮合有驱动环齿板27,驱动环齿板27转动设置在环板支架11上端,驱动环齿板27通过传动机构18传动连接在电机10的输出轴上,进水管15末端固定连接有密封环板28,密封环板28与进水管15连通,密封环板28转动连接有U形卡板29,密封环板28转动连接在U形卡板29内壁,U形卡板29通过支架固定设置在环板支架11侧壁;

本发明使用时,先将设备固定安装完毕(如图2所示,其中从图上向下看,为设备的上端,本设备主体本身为高度对称的状态,现以装载台为基准,从图左下看为设备的前端,此后采用设备方位进行叙述,此后不再赘述),设备固定设置好之后,当需要进行倾倒冶金渣时,启动设备电机10,电机10在装载台17上转动后,再驱动装载台17上的驱动传动机构18开始工作,传动机构18工作后驱动驱动环齿板27转动(如图2和3所示),驱动环齿板27转动同时再驱动下端的支撑滚轮26的转轴在环板支架11侧壁转动,支撑滚轮26转动驱动上端的水平支撑板25转动(如图4、5和6所示,水平支撑板25下端的齿牙与支撑滚轮26啮合状态,其次通过驱动环齿板27驱动支撑滚轮26再驱动水平支撑板25转动,从而使得水平支撑板25再受到支撑的同时也能受到驱动力作用,避免过多部件与高温的水平支撑板25接触,从而造成设备自身零部件出现高温损坏的现象出现),水平支撑板25转动后驱动侧壁的倒锥冷却桶12转动(倒锥冷却桶12本身采用覆盖陶土制作,从而能经受的住超高温度,避免造成设备部件融化,从而使得热量回收失败的现象出现),冶金渣边向倒锥冷却桶12内部倾倒,倒锥冷却桶12边转动,使得冶金渣覆盖住倒锥冷却桶12内壁,同时也沿着倒锥冷却桶12向下流动将倒锥冷却桶12内壁进行均匀铺满(如图2和4所示,其中锥冷却桶12转动时,带动内部的螺旋均匀筋19转动,从而避免了液态的熔融冶金渣直接流淌到锥冷却桶12最下端产生堆积,使得锥冷却桶12局部过热,造成锥冷却桶12出现熔裂的风险出现;从而使得熔融的冶金渣能更加均匀的铺满整个锥冷却桶12内壁,使得锥冷却桶12内部的螺旋水腔13内的水流能快速将熔融冶金渣进行冷却),同时的传动机构18也驱动水泵9转动,水泵9转动后驱动冷水通过软管通入U形卡板29内部,再通过密封环板28侧壁的进水管15流入到倒锥冷却桶12内(如图7和8所示,倒锥冷却桶12转动时驱动进水管15转动,再驱动密封环板28在U形卡板29内壁转动,从而避免了倒锥冷却桶12转动时将进水管15和水泵9之间的软管扭断的现象出现,从而保证了设备的持续性工作),冷水进入倒锥冷却桶12内的螺旋水腔13沿着倒锥冷却桶12的侧壁螺旋向上流动,将倒锥冷却桶12内壁的冶金渣进行冷却,同时将吸收冶金渣的高温水输送到倒锥冷却桶12侧壁上端螺旋水腔13侧壁连通的出水管14内,再通过出水管14排出输送到其他热量收集装置将热量进行回收(如图4所示,采用从螺旋水腔13下端向上输入冷水,和高温冶金渣发生逆流作用,避免冷却水直接接触温度过高的冶金渣,使得水温过高,从而导致冷却水直接气化,从而导致锥冷却桶12爆炸的风险出现);其次高温热水经过出水管14侧壁的温度感应器8,温度感应器8收集温度数据随时改变电机的转速,当热水温度过高时电机10加速寻转(如图2和3所示,温度越高,电机10转速越快,从而避免冶金渣热量过于集中积累,从而造成设备倒锥冷却桶12融化的风险出现,其次加速水流速度从而避免热水温度过高,导致沸腾产生大量气泡,从而导致设备出现爆炸的风险出现);

本发明通过电机10转动间接驱动锥冷却桶12转动,将正在倾倒的熔融冶金渣均匀铺设到锥冷却桶12内壁,从而避免了熔融冶金渣高度堆积,造成锥冷却桶12内部局部温度过高,造成锥冷却桶12损坏的现象出现,在通过电机10间接带动水泵转动,从而使得冷却水从锥冷却桶12底端的螺旋水腔13向锥冷却桶12上端流动,将锥冷却桶12内壁的熔融冶金渣进行冷却,同时将热量进行收集,输入热量收集装置,将冶金渣热量进行回收,从而有效解决了现有冶金渣采用自然冷却方式,导致热量损失的现象出现。

由于熔融的冶金渣在冷却后硬度较大,本装置在使用时,当冶金渣完全冷却后,硬度较大,同时本设备倒锥冷却桶12呈现倾斜弧度,下端比上端小且倒锥冷却桶12内壁还固定设置有螺旋均匀筋19,在清理过程中可能出现难以清理的情况出现;现希望设置一套破碎清理装置以解决上述问题;

作为本发明进一步方案:倒锥冷却桶12下端内壁通过支架固定设置有球铰链套35,球铰链套35内套设有球铰链36,球铰链36上端固定设置有倒锥压辊37,倒锥压辊37上端中央固定设置有球铰链36,球铰链36外侧套设有球铰链套35,球铰链套35侧壁固定设置有水平的箭头杆38,环板支架11侧壁通过支架固定设置碾压安装板39,碾压安装板39侧壁开设有竖向的补偿通槽40,箭头杆38远离倒锥压辊37的一端侧壁套设在补偿通槽40内壁,箭头杆38穿过碾压安装板39的一端两侧壁啮合有两个步进齿轮棒41,步进齿轮棒41通过支架转动设置在碾压安装板39侧壁,两个步进齿轮棒41上端外壁同轴固定设置有两个相互啮合在一起的同步齿轮42,其中一根步进齿轮棒41下端传动连接到传动机构18内部;箭头杆38下端滑动设置有保持弹簧43,保持弹簧43另一端固定设置在补偿通槽40下端内壁;传动机构18包括动力齿轮45,动力齿轮45同轴固定设置在电机10的输出轴上,动力齿轮45外端啮合有切变齿轮46,切变齿轮46的滑轴滑动设置在装载台17侧壁开设的长圆弧通孔47内,切变齿轮46位于长圆弧通孔47两端分别啮合有转动设置在装载台17上端面的环动齿轮杆48,环动齿轮杆48均与驱动环齿板27啮合,其中一根环动齿轮杆48穿过装载台17的一端同轴固定设置在水泵9输入轴上,步进齿轮棒41下端同轴固定设置有碾压驱动齿轮49,碾压驱动齿轮49下端啮合有切换齿条50,切换齿条50下端侧壁固定设置在切变齿轮46上端的滑轴上端;

本发明使用时,待到温度感应器8检测到冷却水温度过低时,电机10开始反向转动,电机10转动动力齿轮45顺时针转动,动力齿轮45转动驱动切变齿轮46逆时针转动,同时的切变齿轮46的转动时受到动力齿轮45的顺时针转动的力,使得切变齿轮46的转轴在长圆弧通孔47内壁向设备右端移动,切变齿轮46右移从而脱离与装载台17左侧的环动齿轮杆48脱离啮合,且与装载台17右端的环动齿轮杆48啮合,同事的切变齿轮46右移的同时带动切换齿条50右移,从而使得切换齿条50驱动碾压驱动齿轮49转动,碾压驱动齿轮49转动驱动步进齿轮棒41转动,步进齿轮棒41转动同时驱动上端的同步齿轮42转动,从而驱动另外一根步进齿轮棒41转动(如图2和3所示,无论切变齿轮46处于长圆弧通孔47的哪端皆可与两个环动齿轮杆48中的一个进行啮合,从而保证了倒锥冷却桶12在冷却熔融冶金渣,和破碎固态冶金渣时,均可转动,从而避免了设备出现动力中断的现象出现,其次左侧的环动齿轮杆48转动时为设备冷却状态,同时环动齿轮杆48驱动下端的水泵9转动,从而使得冷却过程完整,其次切换齿条50处于左侧时,倒锥压辊37为立在设备正中间,从而不影响冶金渣的倾倒),步进齿轮棒41转动驱动箭头杆38两侧的齿牙使得箭头杆38沿着碾压安装板39侧壁开设的补偿通槽40向设备前端移动,箭头杆38前移时,拉动中间倒锥压辊37使得球铰链套35和球铰链36发生转动,向设备前端倾斜,同时箭头杆38前移,使得上端的箭头挤压补偿通槽40上端,使得箭头杆38克服下端的补偿通槽40内的保持弹簧43向下移动,从而补偿倒锥压辊37倾斜时的高度差,最终使得倒锥压辊37贴合在倒锥冷却桶12内壁斜面,这时切变齿轮46完全移动到长圆弧通孔47右侧,且与右侧的环动齿轮杆48啮合,随着电机10继续转动从而驱动倒锥冷却桶12开设转动,使得倒锥冷却桶12内壁的冶金渣受到倒锥压辊37的挤压从而发生破碎,再从倒锥冷却桶12下端的开孔掉落出倒锥冷却桶12,从而完成固态冶金渣的破碎清理工作;

本发明通过电机10的反转驱动切变齿轮46在长圆弧通孔47内进行移动,使得切换齿条50移动驱动箭头杆38向设备前端移动,将倒锥压辊37拉向倒锥冷却桶12内壁和倒锥冷却桶12内壁紧贴,再通过转动的切变齿轮46与右侧的环动齿轮杆48啮合驱动倒锥冷却桶12转动,从而将倒锥冷却桶12内壁的冷却冶金渣进行挤压破碎,从而有效解决了冶金渣固化在倒锥冷却桶12内壁不好清理的现象问题。

作为本发明进一步方案:长圆弧通孔47采用减摩涂层,减小摩擦,延长设备使用寿命。

作为本发明进一步方案:电机10采用减速电机,使得设备获得更大扭矩。

在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节,也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然,根据本说明书的内容,可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例,是为了更好地解释本发明的原理和实际应用,从而使所述技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

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