本发明涉及冶金工业液态熔融钢渣处理技术领域，具体而言，尤其涉及钢渣干式处理设备及其操作方法。
背景技术：
城乡建设部2019年公布了gbt51387-2019《钢渣处理与综合利用技术标准》，标准将钢渣处理工艺归纳为五大类，按顺序：1是池式热闷法(半干法)；2是有压热闷法(半干法)；3是风脆法(分全干法和半干法)；4是滚筒法(湿法水洗法)；5是带灌打水法(半干法)；标准之外，热泼法依然大量在役使用。
不管“湿法”还是“半干法”，其冷却介质都是液态“水”，是产生二次污染的主要来源：作业现场产生的湿(热)水蒸汽、裹挟这粉尘上升产生严重扬尘，对设备、厂房造成腐蚀、污染，区域环境恶化。
技术实现要素：
根据上述提出的技术问题，而提供一种钢渣干式处理设备及其操作方法。
本发明采用的技术手段如下：
一种钢渣干式处理设备，包括：
自动台车，设置于输送轨道上沿着轨道输送装载在其上方的钢渣包；
中间包，固定设置在自动台车的标高之下；
水口，设置于中间包的前方下部；
高压空气喷嘴，固定于中间包的正下方；
打散机，固定于中间包的下部一侧，打散部分作用于中间包内部；
接渣器，设置于水口的正前方下部，用于收集水口排出钢；以及
冷渣输送机，固定于接渣器的正下方，用于输送接渣器排出的钢渣；
水口的固定形式与水平线之间的夹角为α，夹角α数值范围在5°～20°之间；
中间包的下底面，与水平线之间夹角同为α，高压空气喷嘴与水平线之间夹角为β，夹角β数值范围在5°～20°之间；的接渣器为多个隔断式相拼接形式，由前至后依次排列重渣接渣器、混渣接渣器及轻渣接渣器；的冷渣输送机，与接渣器的排列顺序匹配，前至后依次排列重渣输送机、混渣输送机及轻渣输送机；
接渣器下部为锥体部分，位于锥体底部部分内壁设有空气喷管9；
重渣输送机与钢渣块仓相连接；
混渣输送机与棒磨机相连；
轻渣输送机与轻渣仓相连接。
进一步的，
打散机包括：
提供驱动力的电机，
与电机输出端连接的减速机，
固定于减速机输出轴端的偏心轮，
通过转轴铰接于偏心轮上，且能够实现端部上下往复的连杆机构，以及
固定于铲头连杆机构端部的铲头。
进一步的，
中间包及水口内部敷设耐火材料，接渣器内表面，敷设耐高温的耐磨涂料及龟甲网。
进一步的，
运输钢渣包的自动台车，底部设有闭锁机构，上部设有卡扣结构，当钢渣包吊放于自动台车输送到倾翻工位，开始倾翻作业时，底部闭锁机构闭锁，上部卡扣机构动作，将钢渣包锁住，自动开始钢渣包的倾翻作业，钢渣包倾倒钢渣的流动速度，依靠变频调速机构实现自动调整。
一种钢渣干式处理设备的操作方法，包括以下步骤：
步骤一，钢渣包输送，
钢渣包中盛装液态钢渣，由自动台车承载着钢渣包从转炉处自动行驶到倾翻工位，自动台车的走行时长大于等于钢渣与钢水自动分层时间；
步骤二，钢渣包倾翻，
自动台车运输至倾翻工位，由自动台车上的自动倾翻机构将钢渣包底部锁住、上部耳轴扣住自动倾翻钢渣包，熔融钢渣倾倒至中间包中；
由于中间包与水平线成一定夹角α，液态钢渣在自然重力作用下，通过水口流出，高压喷嘴吹风，在高压喷嘴喷吹切割作用下，流出水口的液态渣被切割成颗粒，随喷吹气流一同呈抛物线轨迹飞出；
此时钢渣包中上层的起到保温作用的轻渣，对下层钢水而言相当于保护渣，由于钢渣包上部的钢渣被倾翻倒出，钢水表面直接暴露在环境空气中，钢水温度逐渐下降，黏度增加，为节省作业时间，减小钢水温度下降速度，轻渣喷吹结束之后，同一工位，对钢渣包中剩余的底部钢水进行重渣空气喷吹；此时只改变喷吹参数而不改变喷吹工位；重渣与轻渣的区分，依靠高温工业监视器提供监视画面与信号；
步骤三，重渣空气喷吹，
重渣空气喷吹时，已经经过了轻渣喷吹作业时间，此时钢包及钢水温度会有所下降，会产生“结瘤”现象，此时打撒机工作，前端的铲臂往复伸缩运动，将“结瘤”的钢块铲下防止其凝成大块；被打撒机铲下的钢块，直接落入重渣接渣器中，在此过程中，会有部分重渣小颗粒飞出，落入混渣接渣器中；
由于钢水密度远远高于钢渣密度，又由于钢渣大小不同喷吹的距离较轻不同，进而根据自身物理性质，较重的重渣落入重渣接渣器，较轻的轻渣落入轻渣接渣器，而轻渣与重渣和混合物落入混渣接渣器；
步骤四，钢渣输送处理，
重渣接渣器下方，设有冷渣输送机，将重渣直接输送至钢块外运仓；
混渣接渣器收集下来的是重渣和轻渣的混合物，由混渣输送机输送至棒磨机，经过棒磨机加工，分离渣钢粒、与重渣粉，渣钢粒品位高，可以直接回炉炼钢，重渣粉可以回烧结球团，此时完成了冶炼钢渣从高温液态一次处理，到常温钢渣捡铁与尾渣分离的全流程处理；轻渣接渣器收集下来的轻渣经过轻渣输送机输送至轻渣仓。
较现有技术相比，采用以上技术方案的本发明工艺路线合理，不仅克服了“湿法”和“半干法”以“水”为冷却介质存在的缺点，而且系统结构简单，路线明晰，生产周期短，每分钟可以处理3～4吨渣，大幅度节省占地，轻渣水硬胶凝强度提高，重渣分离出来的钢块及颗粒钢，品位高，可直接回炉炼钢，经过棒磨机分离出来的重渣粉，直接回烧结球团。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做以简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明钢渣干式处理及生产方法的具体实施例的工艺流程示意图。
图2是自动台车闭锁钢渣包结构示意图。
图3是打散机结构示意图。
图4是图1中a-a剖视，是接渣器耐高温防磨防冲击结构示意图。
图中：1、自动台车，2、钢渣包，3、中间包，4、水口，5、高压空气喷嘴，6打散机，7-1、重渣接渣器，7-2、混渣接渣器，7-3、轻渣接渣器，8-1、重渣输送机，8-2、混渣输送机，8-3、轻渣输送机，9、空气喷管，10、钢块仓，11、棒磨机，12、轻渣仓，13、高温工业监视器；
101、台车底部锁紧机构，102、钢渣包底座环圈，103、台车上部耳轴卡锁机构，104、钢渣包耳轴；
61、电机，62、减速器，63、偏心轮，64、连杆机构，65、铲头；
71、接渣器母材q235c，72、锚固中心线，73、耐高温陶瓷耐磨材料，74、锚固件。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本发明的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。同时，应当清楚，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员己知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任向具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。
在本发明的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制：方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。
为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其位器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。
此外，需要说明的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。
如图1所示，本发明提供了一种钢渣干式处理设备，包括：
设有置于输送轨道上的输送钢渣包2的自动台车1，固定在自动台车1标高之下的中间包3，水口4固定于中间包3的前方下部，高压空气喷嘴5固定于中间包3的正下方，打散机6固定于所述中间包3的下部一侧，接渣器7位于水口4的正前方下部，冷渣输送机8固定于接渣器7的正下方，所述的水口4的固定形式与水平线之间呈现一定的夹角α，α夹角数值范围在5°～20°之间，所述的中间包3的下底面，与水平线也呈现一定夹角，夹角与所述的水口4与水平线之间的夹角相同，高压空气喷嘴5与水平线呈现一定夹角β，夹角β数值范围在5°～20°之间，所述的接渣器7为多个隔断式相拼接形式，由重渣接渣器7-1与混渣接渣器7-2及轻渣接渣器7-3组成，所述的冷渣输送机8，由重渣输送机8-1与混渣输送机8-2及轻渣输送机8-3组成，所述的接渣器7的锥体底部部分，设有空气喷管9，所述的重渣输送机8-1与钢渣块仓10相连接，所述的混渣输送机8-2，与棒磨机11相连，所述的轻渣输送机8-3与轻渣仓12相连接，在重渣接渣器7-1之上，设有高温工业监视器13，利用上述装置，进行液态钢渣干式全流程处理，包括以下工序：
1)钢渣包2中所盛有的液态钢渣，含有炼钢终点扒渣时带出的钢水(比如不锈钢冶炼终点扒渣时，会带出近钢渣总量30％的钢水)，自动台车承载着钢渣包2从转炉处自动行驶到倾翻工位，需要一定时间，由于钢水与钢渣密度不同，在台车行驶过程中，钢渣与钢水自动分层，钢水沉淀于钢渣包2底部，钢渣则漂浮在钢渣包2的上层，盛有液态钢渣的钢渣包2经过自动输送台车1的运输至倾翻工位，由自动台车上的自动倾翻机构将钢渣包锁住自动倾翻钢渣包2，熔融钢渣倾倒至中间包3中，由于中间包3与水平线成一定夹角α，液态钢渣在自然重力作用下，通过水口4流出，在高压喷嘴5喷吹切割作用下，流出水口4的液态渣(此时称之为轻渣)被切割成颗粒，随喷吹气流一同呈抛物线轨迹飞出；由于轻渣密度小(相对于钢水)，被喷吹飞出的距离较远；
2)钢渣包2中上层的轻渣，对下层钢水而言相当于保护渣(起到保温)，由于钢渣包2上部的钢渣被倾翻倒出，钢水表面直接暴露在环境空气中，钢水温度逐渐下降，黏度增加，为节省作业时间，减小钢水温度下降速度，轻渣喷吹结束之后，同一工位，对钢渣包2中剩余的底部钢水(包括部分未能流出的钢渣，此时称剩余的钢水与钢渣的混合物为重渣)进行空气喷吹；此时只改变喷吹参数而不改变喷吹工位，改变喷吹参数，依靠高温工业监视器提供监视画面与信号；这样做耗时最短，钢水降温速度最慢，最有利剩余钢水保持流动性；
3)重渣喷吹时，已经经过了轻渣喷吹作业时间，此时钢包及钢水温度会有所下降，会产生“结瘤”现象，此时打撒机6工作，前端的铲臂往复伸缩运动，将“结瘤”的钢块铲下(其粒度在60～100mm左右)防止其凝成大块；被打撒机6铲下的钢块，直接落入重渣接渣器7-1中，在此过程中，会有部分重渣小颗粒飞出，落入混渣接渣器7-2中；
4)由于钢水密度远远高于钢渣密度，于是重渣喷吹的距离较轻渣近；因轻渣密度小，喷吹飞行距离远，而重渣密度高，喷吹飞行距离近，于是重渣落入接渣器7-1，轻渣落入接渣器7-3，而轻渣与重渣和混合物落入接渣器7-2；
5)在重渣接渣器7-1下方，设有冷渣输送机8-1，将重渣(几乎是纯钢块)直接输送至钢块外运仓；混渣接渣器7-2收集下来的是重渣和轻渣的混合物，由混渣输送机8-2输送至棒磨机10(构成钢渣二次加工)，经过棒磨机10加工，分离渣钢粒、与重渣粉，渣钢粒品位高，可以直接回炉炼钢，重渣粉可以回烧结球团，此时完成了冶炼钢渣从高温液态一次处理，到常温钢渣捡铁与尾渣分离的全流程处理；
进一步的，如图3所示，
打散机6包括：
提供驱动力的电机61，
与电机输出端连接的减速机62，
固定于减速机62输出轴端的偏心轮63，
通过转轴铰接于偏心轮63上，且能够实现端部上下往复的连杆机构64，以及
固定于铲头连杆机构64端部的铲头65。
进一步的，如图4所示，
中间包3及水口4内部敷设耐火材料，接渣器7内表面，敷设耐高温的耐磨涂料及龟甲网。
进一步的，如图2所示，
运输钢渣包2的自动台车1，底部设有闭锁机构，上部设有卡扣结构，当钢渣包2吊放于自动台车1输送到倾翻工位，开始倾翻作业时，底部闭锁机构闭锁，上部卡扣机构动作，将钢渣包2锁住，自动开始钢渣包2的倾翻作业，钢渣包2倾倒钢渣的流动速度，依靠变频调速机构实现自动调整。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
1.一种钢渣干式处理设备，其特征在于，包括：
自动台车(1)，设置于输送轨道上沿着轨道输送装载在其上方的钢渣包(2)；
中间包(3)，固定设置在自动台车(1)的标高之下；
水口(4)，设置于中间包(3)的前方下部；
高压空气喷嘴(5)，固定于中间包(3)的正下方；
打散机(6)，固定于中间包(3)的下部一侧，打散部分作用于中间包(3)内部；
接渣器(7)，设置于水口(4)的正前方下部，用于收集水口(4)排出钢；以及
冷渣输送机(8)，固定于接渣器(7)的正下方，用于输送接渣器(7)排出的钢渣；
所述水口(4)的固定形式与水平线之间的夹角为α，夹角α数值范围在5°～20°之间；
所述中间包(3)的下底面，与水平线之间夹角同为α，高压空气喷嘴(5)与水平线之间夹角为β，夹角β数值范围在5°～20°之间；
所述的接渣器(7)为多个隔断式相拼接形式，由前至后依次排列重渣接渣器(7-1)、混渣接渣器(7-2)及轻渣接渣器(7-3)；
所述的冷渣输送机(8)，与接渣器(7)的排列顺序匹配，前至后依次排列重渣输送机(8-1)、混渣输送机(8-2)及轻渣输送机(8-3)；
所述接渣器(7)下部为锥体部分，位于锥体底部部分内壁设有空气喷管(9)；
所述重渣输送机(8-1)与钢渣块仓(10)相连接；
所述混渣输送机(8-2)与棒磨机(11)相连；
所述轻渣输送机(8-3)与轻渣仓(12)相连接。
2.根据权利要求1所述的一种钢渣干式处理设备的操作方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一，钢渣包(2)输送，
钢渣包(2)中盛装液态钢渣，由自动台车(1)承载着钢渣包(2)从转炉处自动行驶到倾翻工位，自动台车(1)的走行时长大于等于钢渣与钢水自动分层时间；
步骤二，钢渣包(2)倾翻，
自动台车(1)运输至倾翻工位，由自动台车(1)上的自动倾翻机构将钢渣包(2)底部锁住、上部耳轴扣住自动倾翻钢渣包(2)，熔融钢渣倾倒至中间包(3)中；
由于中间包(3)与水平线成一定夹角α，液态钢渣在自然重力作用下，通过水口(4)流出，高压喷嘴(5)吹风，在高压喷嘴(5)喷吹切割作用下，流出水口(4)的液态渣被切割成颗粒，随喷吹气流一同呈抛物线轨迹飞出；
此时钢渣包(2)中上层的起到保温作用的轻渣，对下层钢水而言相当于保护渣，由于钢渣包(2)上部的钢渣被倾翻倒出，钢水表面直接暴露在环境空气中，钢水温度逐渐下降，黏度增加，为节省作业时间，减小钢水温度下降速度，轻渣喷吹结束之后，同一工位，对钢渣包(2)中剩余的底部钢水进行重渣空气喷吹；此时只改变喷吹参数而不改变喷吹工位，改变喷吹参数，是靠高温工业监视器(13)来提供监视画面和信号；
步骤三，重渣空气喷吹，
重渣空气喷吹时，已经经过了轻渣喷吹作业时间，此时钢包及钢水温度会有所下降，会产生“结瘤”现象，此时打撒机(6)工作，前端的铲臂往复伸缩运动，将“结瘤”的钢块铲下防止其凝成大块；被打撒机(6)铲下的钢块，直接落入重渣接渣器(7-1)中，在此过程中，会有部分重渣小颗粒飞出，落入混渣接渣器(7-2)中；
由于钢水密度远远高于钢渣密度，又由于钢渣大小不同喷吹的距离较轻不同，进而根据自身物理性质，较重的重渣落入重渣接渣器(7-1)，较轻的轻渣落入轻渣接渣器(7-3)，而轻渣与重渣和混合物落入混渣接渣器(7-2)；
步骤四，钢渣输送处理，
重渣接渣器(7-1)下方，设有冷渣输送机(8-1)，将重渣直接输送至钢块外运仓；
混渣接渣器(7-2)收集下来的是重渣和轻渣的混合物，由混渣输送机(8-2)输送至棒磨机(10)，经过棒磨机(10)加工，分离渣钢粒、与重渣粉，渣钢粒品位高，可以直接回炉炼钢，重渣粉可以回烧结球团，此时完成了冶炼钢渣从高温液态一次处理，到常温钢渣捡铁与尾渣分离的全流程处理；轻渣接渣器(7-3)收集下来的轻渣经过轻渣输送机(8-3)输送至轻渣仓(12)。
3.根据权利要求1所述的一种钢渣干式处理设备，其特征在于，
所述打散机(6)包括：
提供驱动力的电机(61)，
与电机输出端连接的减速机(62)，
固定于减速机(62)输出轴端的偏心轮(63)，
通过转轴铰接于偏心轮(63)上，且能够实现端部上下往复的连杆机构(64)，以及
固定于铲头连杆机构(64)端部的铲头(65)。
4.根据权利要求1或2所述的一种钢渣干式处理设备，其特征在于，
中间包(3)及水口(4)内部敷设耐火材料，接渣器(7)内表面，敷设耐高温的耐磨涂料及龟甲网。
5.根据权利要求4所述的一种钢渣干式处理设备，其特征在于，
运输钢渣包(2)的自动台车(1)，底部设有闭锁机构，上部设有卡扣结构，当钢渣包(2)吊放于自动台车(1)输送到倾翻工位，开始倾翻作业时，底部闭锁机构闭锁，上部卡扣机构动作，将钢渣包(2)锁住，自动开始钢渣包(2)的倾翻作业，钢渣包(2)倾倒钢渣的流动速度，依靠变频调速机构实现自动调整。
技术总结