ES2692196T3 - Método, instalación y tambor giratorio para el tratamiento de escoria de caldero de colada - Google Patents
Método, instalación y tambor giratorio para el tratamiento de escoria de caldero de colada Download PDFInfo
- Publication number
- ES2692196T3 ES2692196T3 ES09007771.0T ES09007771T ES2692196T3 ES 2692196 T3 ES2692196 T3 ES 2692196T3 ES 09007771 T ES09007771 T ES 09007771T ES 2692196 T3 ES2692196 T3 ES 2692196T3
- Authority
- ES
- Spain
- Prior art keywords
- rotating drum
- slag
- drum
- environment
- rotation
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 239000002893 slag Substances 0.000 title claims abstract description 128
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 44
- 238000009434 installation Methods 0.000 title claims description 26
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 131
- 239000002699 waste material Substances 0.000 claims abstract description 34
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims abstract description 21
- 238000004064 recycling Methods 0.000 claims abstract description 21
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims abstract description 20
- 206010039509 Scab Diseases 0.000 claims abstract description 19
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims abstract description 15
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 claims abstract description 13
- 238000011084 recovery Methods 0.000 claims abstract description 13
- 238000003860 storage Methods 0.000 claims abstract description 7
- 238000007711 solidification Methods 0.000 claims abstract description 5
- 230000008023 solidification Effects 0.000 claims abstract description 5
- CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N Fe2+ Chemical compound [Fe+2] CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 4
- 238000007885 magnetic separation Methods 0.000 claims abstract description 4
- 238000005266 casting Methods 0.000 claims description 33
- 238000011068 loading method Methods 0.000 claims description 16
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 13
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 13
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims description 9
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 claims description 7
- 239000010884 boiler slag Substances 0.000 claims description 5
- 230000008878 coupling Effects 0.000 claims description 5
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 claims description 5
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 claims description 5
- 230000005484 gravity Effects 0.000 claims description 4
- 230000009471 action Effects 0.000 claims description 3
- 239000003517 fume Substances 0.000 claims description 3
- 239000006148 magnetic separator Substances 0.000 claims description 3
- 230000005855 radiation Effects 0.000 claims description 3
- 230000008569 process Effects 0.000 description 22
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 17
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 17
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 13
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 13
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 12
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 11
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 8
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 8
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 7
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 7
- 238000010891 electric arc Methods 0.000 description 6
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 4
- 238000007670 refining Methods 0.000 description 4
- 238000012216 screening Methods 0.000 description 4
- 238000009628 steelmaking Methods 0.000 description 4
- 235000008733 Citrus aurantifolia Nutrition 0.000 description 3
- 235000011941 Tilia x europaea Nutrition 0.000 description 3
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 3
- 230000036571 hydration Effects 0.000 description 3
- 238000006703 hydration reaction Methods 0.000 description 3
- 239000004571 lime Substances 0.000 description 3
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000003723 Smelting Methods 0.000 description 2
- 230000004075 alteration Effects 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- BRPQOXSCLDDYGP-UHFFFAOYSA-N calcium oxide Chemical class [O-2].[Ca+2] BRPQOXSCLDDYGP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 235000012255 calcium oxide Nutrition 0.000 description 2
- 239000004568 cement Substances 0.000 description 2
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 201000010099 disease Diseases 0.000 description 2
- 208000037265 diseases, disorders, signs and symptoms Diseases 0.000 description 2
- 230000008030 elimination Effects 0.000 description 2
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 description 2
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 2
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 2
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 2
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 2
- 235000012245 magnesium oxide Nutrition 0.000 description 2
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 239000003507 refrigerant Substances 0.000 description 2
- 230000000241 respiratory effect Effects 0.000 description 2
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 2
- 238000005303 weighing Methods 0.000 description 2
- 239000013585 weight reducing agent Substances 0.000 description 2
- 229910001208 Crucible steel Inorganic materials 0.000 description 1
- BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N Orthosilicate Chemical compound [O-][Si]([O-])([O-])[O-] BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000876852 Scorias Species 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 238000003763 carbonization Methods 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 239000002826 coolant Substances 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 1
- 239000010419 fine particle Substances 0.000 description 1
- 238000005187 foaming Methods 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 238000005469 granulation Methods 0.000 description 1
- 230000003179 granulation Effects 0.000 description 1
- 230000036541 health Effects 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 1
- 239000011259 mixed solution Substances 0.000 description 1
- 235000019645 odor Nutrition 0.000 description 1
- 238000003672 processing method Methods 0.000 description 1
- 239000011819 refractory material Substances 0.000 description 1
- 238000005057 refrigeration Methods 0.000 description 1
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 description 1
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21B—MANUFACTURE OF IRON OR STEEL
- C21B3/00—General features in the manufacture of pig-iron
- C21B3/04—Recovery of by-products, e.g. slag
- C21B3/06—Treatment of liquid slag
- C21B3/08—Cooling slag
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B5/00—Treatment of metallurgical slag ; Artificial stone from molten metallurgical slag
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21C—PROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
- C21C5/00—Manufacture of carbon-steel, e.g. plain mild steel, medium carbon steel or cast steel or stainless steel
- C21C5/52—Manufacture of steel in electric furnaces
- C21C5/5294—General arrangement or layout of the electric melt shop
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
- C22B7/00—Working up raw materials other than ores, e.g. scrap, to produce non-ferrous metals and compounds thereof; Methods of a general interest or applied to the winning of more than two metals
- C22B7/005—Separation by a physical processing technique only, e.g. by mechanical breaking
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
- C22B7/00—Working up raw materials other than ores, e.g. scrap, to produce non-ferrous metals and compounds thereof; Methods of a general interest or applied to the winning of more than two metals
- C22B7/04—Working-up slag
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21B—MANUFACTURE OF IRON OR STEEL
- C21B2400/00—Treatment of slags originating from iron or steel processes
- C21B2400/02—Physical or chemical treatment of slags
- C21B2400/022—Methods of cooling or quenching molten slag
- C21B2400/026—Methods of cooling or quenching molten slag using air, inert gases or removable conductive bodies
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21B—MANUFACTURE OF IRON OR STEEL
- C21B2400/00—Treatment of slags originating from iron or steel processes
- C21B2400/05—Apparatus features
- C21B2400/052—Apparatus features including rotating parts
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21B—MANUFACTURE OF IRON OR STEEL
- C21B2400/00—Treatment of slags originating from iron or steel processes
- C21B2400/05—Apparatus features
- C21B2400/052—Apparatus features including rotating parts
- C21B2400/056—Drums whereby slag is poured on or in between
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21C—PROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
- C21C5/00—Manufacture of carbon-steel, e.g. plain mild steel, medium carbon steel or cast steel or stainless steel
- C21C5/52—Manufacture of steel in electric furnaces
- C21C5/527—Charging of the electric furnace
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/20—Recycling
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Geology (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Furnace Details (AREA)
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
Abstract
Método de tratamiento de escoria de caldero de colada (27) que incluye los pasos siguientes: - vaciar el material de residuo presente en el caldero de colada (27) en un lecho (32) consistente en materiales reciclados tamizados recuperados de la escoria; - solidificación al menos parcial del material de residuo vertido; - introducción del material solidificado al menos parcialmente dentro de un ambiente confinado consistente en un tambor giratorio (6); incluyendo el método además los pasos siguientes - descomponer y desintegrar el material de residuo dentro del ambiente confinado consistente en el tambor giratorio (6) que enfría el material producido mediante una corriente de aire; - separar la parte pulverulenta y costras metálicas (19) del material de residuo mediante rotación de dicho material de residuo dentro de dicho ambiente confinado consistente en el tambor giratorio (6), donde el método está caracterizado por el hecho de que el material (18) descompuesto proviene de agujeros calibrados (35) localizados en la parte terminal de dicho tambor giratorio (6), las costras metálicas permanecen en el interior de dicho tambor giratorio (6) - transportar la parte pulverulenta de una forma cerrada y controlada con respecto al ambiente circundante; - recuperación de las costras metálicas (19) del material de residuo para posteriormente reciclarlas dentro de un horno EAF (25); - separar la fracción ferrosa que tiene un tamaño menor mediante separación magnética para posteriormente reciclarla dentro de dicho horno EAF (25); - separar mediante tamiz vibratorio (23) las piezas con un tamaño mayor que el inyectable para obtener el material para el lecho de material reciclado (32) y separación del material inyectable; - transporte del material inyectable en forma cerrada y controlada con respecto al ambiente circundante; - insuflación del material inyectable en dicho horno EAF (25); dicho método incluye además una fase de almacenamiento del material inyectable antes de la fase relativa a la insuflación de dicho material en dicho horno EAF (25) donde dicho paso de descomposición y desintegración del material de residuo dentro del ambiente confinado en que consiste el tambor giratorio (6) que enfría el material producido mediante una corriente de aire ocurre mediante aire aspirado desde el ambiente externo por una campana extractora (4) a través de agujeros calibrados (35) localizados en la parte terminal de dicho tambor giratorio (6) y por un posible sistema de refrigeración (7) de dicho tambor giratorio (6), donde dicha corriente aspirada desde el ambiente externo recupera polvos finos y evita su dispersión en el medio ambiente.
Description
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
65
DESCRIPCION
Metodo, instalacion y tambor giratorio para el tratamiento de escoria de caldero de colada Campo tecnico
[0001] La presente invencion se refiere a un metodo para el tratamiento de escoria de caldero de colada segun las caracteristicas de la reivindicacion 1.
La presente invencion tambien se refiere a un tambor giratorio para el tratamiento de escoria de caldero de colada segun las caracteristicas segun la reivindicacion 2. La presente invencion tambien se refiere a una instalacion para el tratamiento de escoria de caldero de colada segun las caracteristicas de la reivindicacion 11.
Estado de la tecnica
[0002] En el campo de produccion de acero y en particular en el campo de tratamiento de acero para obtener la composicion quimica deseada del acero por producir, se obtiene una cantidad determinada de escoria. Mientras que antes la escoria se considerada como un material de residuos y se acumulada en depositos exteriores o se enviada a un vertedero, tambien como consecuencia de leyes nuevas de desechos y como consecuencia de un aumento de los costes de produccion, hoy dicha escoria ya no se considera como un material de residuo pero sino como un producto secundario para el que se busca un uso nuevo para reutilizarlo, en un esfuerzo para alcanzar el objetivo de no tener residuos para minimizar el impacto medioambiental del proceso de produccion de acero, reduciendo los costes de eliminacion y, por lo tanto, reduciendo los costes de produccion total.
[0003] Mientras que la escoria producida por altos hornos y la escoria producida por hornos de arco electrico, conocida como "escoria negra", ha encontrado una aplicacion en el ciclo de produccion de cemento, en la construccion de cimientos para estratos de base, en la produccion de conglomerados bituminosos para superficies de las calles, la escoria producida por calderos de colada, conocida como "escoria blanca", encuentra una aplicacion mas dificil debido a su diferente composicion.
[0004] Para la escoria de caldero de colada o escoria blanca se ha encontrado una aplicacion que permite su uso en el ciclo de produccion del acero mismo.
Debido al alto contenido en oxidos de magnesio y calcio, la escoria blanca se puede usar como un material que posiblemente sustituye la cal en el proceso de produccion de acero en el horno de arco electrico que actua como un material desescoriante.
[0005] Se han propuesto diferentes procesos para reciclar de escoria de caldero de colada, pero todos estos tienen problemas e inconvenientes que la presente invencion pretende solucionar.
[0006] Un primer proceso de reciclaje de escoria de caldero de colada ocurre "en condiciones calientes" y proporciona la mezcla liquida que contiene la escoria y acero que quedan en el caldero de colada para ser vertidos directamente en el horno de arco voltaico antes de introducir los restos en el horno.
[0007] Un segundo proceso del reciclaje de escoria de caldero de colada ocurre "en condiciones frias" y usa la denominada "fundicion", que es una desintegracion de la escoria en un polvo fino que ocurre en la fase de enfriamiento de escoria debida a las tensiones internas generadas por aumento en volumen debido al cambio de fase alotropica de uno de sus constituyentes (silicato dicalcico).
[0008] Un tercer proceso de reciclado de escoria de caldero de colada ocurre "en condiciones frias" e incluye la hidratacion y carbonizacion de la escoria que mediante una combinacion quimica con los componentes contenidos causa un aumento de volumen con una consecuente desintegracion de la escoria en un polvo fino.
[0009] Debido al hecho de que en estos dos ultimos procesos hay una produccion de polvos finos que si se inhalan pueden generar problemas y enfermedades respiratorias, la operacion de fundicion ocurre en rejas localizadas sobre muchas tolvas cerradas que tienen gran tamano.
La patente JP 06329448A divulga un metodo para tratar escoria fundida que comprende: descargar la escoria fundida en un hoyo, agitar continuamente la escoria solidificando simultaneamente la escoria, cargar la escoria solidificada en un tambor refrigerante con un transportador caliente, aplicar una fuerza de rotacion apropiada sobre el tambor refrigerante enfriando simultaneamente la escoria, y llevar ademas la escoria enfriada a una planta de tratamiento de escoria.
La patente GB 19191 (A.D.1913) divulga un equipo para granulacion de escoria para usar en la produccion de cemento. La escoria liquida se proyecta a un tambor refrigerante inclinado rotativo mediante una rueda de desintegracion que tiene su eje dispuesto transversalmente a aquel de del tambor, donde el aire se admite en el extremo inferior del tambor y se retira junto con los gases y vapor desarrollados desde la escoria en el extremo opuesto del tambor. El tambor es provisto internamente de nervaduras y se enfria por una camisa de agua. La publicacion de Porisiensi S. "Recycling of ladle slag and spent refractories by injection into an "EAF" divulga unas plantas de procesamiento de escoria basadas en rejas que proporcionan el reciclaje de la escoria recuperada
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
65
pulverizada que atraviesa las cintas transportadoras para la posterior eliminacion de hierro y fases de cribado. La escoria recuperada pulverizada
se suministra mas tarde a un silo de almacenamiento y de alli se alimenta al horno mediante lanzas de inyeccion. Problemas del estado de la tecnica
[0010] El proceso de reciclaje de escoria de caldero de colada "en condiciones calientes" que proporciona la mezcla Hquida que contiene la escoria y acero restantes en el caldero de colada para ser vertidos directamente en el horno de arco electrico, presenta muchos inconvenientes, entre los que esta el alto peligro de la operacion de vaciar los materiales en una fase de semifundicion dentro de la cubeta de horno, la falta de cualquier control en la composicion que puede llevar a dificultades en la obtencion de la composicion final deseada y la prolongacion del tiempo de refinacion de la composicion misma.
[0011] Un gran problema de las plantas de procesamiento de escoria basadas en rejas localizada sobre tolvas cerradas se refiere a las dimensiones totales de la instalacion para el tratamiento, que podria excluir la instalacion en plantas donde no hay disponible suficiente espacio. Por otro lado, en el caso de que este disponible el espacio para la instalacion, sin embargo, las grandes dimensiones de las plantas de la tecnica anterior implican que la construccion de esta instalacion se haga necesariamente donde este disponible dicho espacio suficientemente amplio y no en la zona donde su instalacion seria mas apropiada para evitar el transporte del material de residuo entre zonas diferentes del sitio industrial. De hecho, el material de residuo, debido a su naturaleza, es un material que implica una dispersion de polvo inevitable en el ambiente y seria deseable limitar en lo posible los pasos de transporte del material de residuo, al igual que la longitud de los senderos que tendrian que cubrirse por ello para sufrir el tratamiento. Sin embargo, las plantas de procesamiento de escoria concebidas y/o construidas hoy no permiten una disposicion eficaz de la planta misma debida a su tamano.
[0012] De forma similar tambien el producto recuperado es un material que implica una dispersion de polvo inevitable en el ambiente y este seria apropiado para que la posicion de la instalacion sea tal como para permitir tambien una reduccion del camino que el material recuperado debe realizar para alcanzar su destino final. En este caso tambien las dimensiones totales de las plantas de procesamiento existentes no permiten una posicion eficaz de la instalacion misma para limitar el transporte del material recuperado.
[0013] Ademas, las plantas de procesamiento de escoria concebidas y/o construidas hoy tambien se caracterizan por la necesidad de estructuras metalicas grandes para hacer las rejas y las tolvas, con los consiguientes altos costes de la instalacion para el tratamiento en su conjunto.
[0014] Ademas, los procesos que proporcionan la hidratacion y carbonatacion del material para producir la fundicion causan la formacion de compuestos muy estables, que cuando se inyectan en el homo de arco electrico, requieren una gran cantidad de energia para su uso. Ademas, el proceso de carbonatacion e
hidratacion del material provoca la formacion de olores desagradables con una necesidad adicional de localizar la instalacion en areas lejanas apropiadas.
[0015] Un problema grande, entonces, se refiere tambien al hecho de que las tolvas no permiten el paso correcto de aire para el material en enfriamiento, lo que implica, debido a la baja conductibilidad termica de la escoria, una transferencia lenta de calor hacia el nucleo de la masa por ser tratado, prolongando de esta manera los tiempos del proceso de reciclaje y reduciendo el porcentaje del material recuperado en forma de polvo que se puede reutilizar para la insuflacion en el homo de arco. Estos problemas se resuelven parcialmente anadiendo sistemas para vibracion y/o mezcla del material dentro de las tolvas.
Sin embargo, aunque parcialmente resuelve el problema de la eficiencia del proceso de conversion, dichas soluciones son aun mas complejas de modo constructivo porque necesitan tales sistemas de mezcla de material y surgen problemas en relacion a la adhesion de escoria, donde la escoria esta todavia caliente y parcialmente solidificada, tanto a las paredes de la tolva como a dichos sistemas de mezcla de material, con la necesidad consecuente de intervenciones de mantenimiento que de cualquier forma expongan a los operadores a los polvos finos que estan presentes en las tolvas.
Objetivo de la invencion
[0016] El objetivo de esta invencion es suministrar una maquina, una instalacion y un proceso para tratar escoria de caldero de colada que en un espacio pequeno permita un proceso de recuperacion eficiente de escoria de caldero de colada, o escoria blanca, para la insuflacion que sigue de la misma en hornos como un material sustituto para la cal que actua como un desescoriante.
Concepto de la invencion
[0017] El objetivo se alcanza con las caracteristicas de la reivindicacion principal. Las reivindicaciones dependientes representan soluciones ventajosas.
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
65
Efectos ventajosos de la invencion
[0018] La solucion segun la presente invencion, por la aportacion considerablemente creativa, cuyo efecto constituye un progreso tecnico inmediato y no despreciable, presenta ventajas desde el punto de vista del espacio requerido por la maquina para el procesamiento de la escoria de caldero de colada en su conjunto. Esta tiene efectos ventajosos debido a una recuperacion eficaz y el reciclaje de la escoria se permite tambien en las plantas donde el espacio disponible no permite la instalacion de un sistema del estado de la tecnica para tratamiento de escoria y debido a que la instalacion se permite en el area mas adecuada de la planta para reducir en gran medida tanto el camino en relacion al transporte de la escoria desde la zona de vaciado del caldero de colada como el camino en relacion al transporte del material reciclado para la insuflacion sucesiva en el horno. Esto tambien tiene una consecuencia en la reduccion de los costes de instalacion de los sistemas de transporte, tal como que, solo a titulo de ejemplo, las cintas transportadoras tienen una longitud excesiva, implicando por lo tanto un coste total inferior de la instalacion en su conjunto de reciclaje de escoria de caldero de colada.
[0019] Ademas, la compactibilidad de la solucion segun la presente invencion permite la instalacion dentro de un edificio existente, lo que significa por lo tanto mas beneficios desde un punto de vista economico, porque no es necesario la construccion de un edificio nuevo destinado a alojar la instalacion para procesar la escoria de caldero de colada, y desde un punto de vista del espacio que necesita la instalacion industrial en su conjunto.
[0020] Ademas, una reduccion considerable del coste se debe al hecho de que la maquina para procesar la escoria de caldero de colada segun la presente invencion no requiere la construccion de estructuras metalicas y carpinterias complejas, como es necesario, por el contrario, por las plantas de reciclaje de escoria de caldero de colada del estado de la tecnica, que son provistas de series compleja de grandes tolvas cerradas equipadas internamente con rejas.
[0021] Ademas, la maquina segun la presente invencion reduce considerablemente los problemas de las plantas de la tecnica anterior en relacion a la adhesion de escoria, todavia caliente y parcialmente solidificada, tanto a las paredes de la tolva como a los posibles sistemas de mezcla de material.
[0022] La separacion y proceso de seleccion de los materiales contenidos en la escoria es tambien mas eficaz con respecto a los sistemas del estado de la tecnica.
[0023] Desde el punto de vista de la eficiencia del proceso de separacion de escoria de caldero de colada, tiene lugar una separacion mas eficaz entre el material recuperado y los polvos finos por ser reciclados mediante insuflacion en el horno.
[0024] Ademas, ventajosamente, la maquina segun la presente invencion reduce tambien la exposicion de los operadores tanto a los riesgos relativos a la exposicion a materiales calientes y a polvos finos que, en caso de inhalacion pueden causar problemas y enfermedades respiratorias.
[0025] Ademas, hay ventajas medioambientales importantes tanto debido a que se elimina la necesidad de deshacerse del material de residuos y bajo el aspecto de la reduccion de los polvos liberados en el medio ambiente.
[0026] Una ventaja economica adicional deriva del reciclaje de la escoria procesada como un material de sustitucion para los materiales desescoriantes que se deberian anadir a las fases de carga de horno y que ahora se sustituyen parcial si no totalmente por el material recuperado mediante el tratamiento de escoria de caldero de colada.
[0027] Las ventajas en el proceso de fabricacion de acero en su conjunto estan tambien presentes debido a la mejora de las propiedades de formacion de espuma de los materiales desescoriantes que provienen del reciclado de la escoria de caldero de colada con respecto a materiales desescoriantes convencionales.
Descripcion de los dibujos
[0028] Una forma de realizacion practica se describe de aqui en adelante con referencia a los dibujos incluidos, que se deben considerar como un ejemplo no limitativo de la presente invencion donde:
Fig. 1 representa la maquina para procesamiento de escoria de caldero de colada hecha segun la presente invencion.
Fig. 2 representa un diagrama de bloques que muestra el metodo de procesamiento para escoria de caldero de colada y su reciclaje segun la presente invencion.
Fig. 3 representa un diagrama de bloques que muestra el proceso de fabricacion de acero que integra el metodo para procesamiento de escoria de caldero de colada y su reciclaje segun la presente invencion.
Fig. 4 representa una vista esquematica de una planta de fabricacion de acero que integra una maquina para procesamiento de escoria de caldero de colada segun la presente invencion.
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
65
Fig. 5 representa un detalle de la maquina para procesamiento de escoria de caldero de colada segun la presente invencion.
Descripcion de la invencion
[0029] La maquina para procesamiento de escoria de caldero de colada (1) segun la presente invencion (Fig. 1) consiste en un reactor consistente en un tambor giratorio (6) hueco internamente compuesto por una parte cilindrica hueca internamente (15) y una parte troncoconica hueca internamente (14) con bases paralelas que tienen una base circular, donde el diametro de la base circular mayor (28) de dicha parte troncoconica (14) es igual al diametro de la parte cilindrica (15), donde dicha base circular mayor (28) de dicha parte troncoconica (14) esta soldada a una de las bases circulares de dicha parte cilindrica (15), donde dicha parte cilindrica (15) y dicha parte troncoconica (14) forman una sola pieza entre si, donde el eje central de dicha parte cilindrica (15) y el eje central de dicha parte troncoconica (14) con coincidentes y constituyen el eje rotacional (34) de dicho tambor giratorio (6). La base circular (29) de dicha parte cilindrica (15) situada frente a dicha parte troncoconica (14) esta cerrada mediante el acoplamiento (30) con un canal de carga fijo (3) y una cubierta de carga (2) que se puede mover entre al menos dos posiciones, donde dicho acoplamiento (30) es de tal manera que permite la rotacion libre de dicho tambor giratorio (6) respecto a dicho canal de carga fijo (3) y dicha cubierta de carga (2) se puede mover entre al menos dos posiciones, de las cuales una posicion es una posicion abierta destinada a permitir la carga del material sobre dicho canal de carga fijo (3) y una posicion cerrada destinada a sellar la toma de carga de dicho tambor giratorio (6).
[0030] Sera evidente que aunque en la forma de realizacion ilustrada dicho tambor giratorio (6) se representa como que consiste en una parte cilindrica (15) y una parte troncoconica (14), se permiten otras formas para dicho tambor giratorio, tal como una forma cilindrica solo o solo una forma troncoconica, siendo la preferida la forma de realizacion ilustrada.
[0031] En la parte superior de la cubierta esta presente una campana extractora (4) cuya funcion sera ilustrada a continuacion en la presente descripcion. Sin embargo, sera evidente para los expertos en la tecnica que mientras en la forma de realizacion ilustrada la campana extractora (4) se muestra como formando una pieza unica con dicha cubierta de carga movil (2), en una forma de realizacion diferente dicha campana extractora (4) puede formar una sola pieza con una parte fija del sistema de cierre de toma de carga del tambor giratorio (6) con el objetivo de ser capaz de mantener una succion eficaz de humos y polvos que provienen tanto del interior del tambor giratorio (6) como del canal de carga (3) cuando la cubierta de carga (2) esta en una posicion abierta.
[0032] Dicho tambor giratorio (6) se soporta por ruedas (33) que permiten la rotacion de dicho tambor giratorio (6) sobre su eje de rotacion (34).
[0033] En la forma de realizacion ilustrada el tambor giratorio se coloca de modo que el eje rotacional (34) no es paralelo con respecto al suelo, pero esta inclinado por un angulo "a" que corresponde a la mitad del angulo de apertura del cono que corresponde a dicha parte troncoconica (14), de manera que la superficie lateral de la parte troncoconica (14) es paralela al suelo en su parte inferior. Sin embargo, sera evidente que estas soluciones tambien se permiten con valores superiores o inferiores para el angulo "a" en relacion a la inclinacion del eje de rotacion
[34] con respecto al suelo, asi como soluciones donde la maquina (1) en su conjunto se soporta con respecto al suelo por medios destinados a permitir la variacion de dicho angulo "a" en relacion a la inclinacion del eje de rotacion (34) con respecto al suelo tanto durante el funcionamiento de la maquina (1) cuando el tambor giratorio (6) gira, para permitir la adaptabilidad de los parametros del metodo para procesar la escoria junto con la velocidad de rotacion del tambor segun el tipo de escoria que haya que procesar, y en las fases de mantenimiento de la maquina (1) para permitir un vaciado completo y mas rapido del tambor giratorio (6).
[0034] El extremo de la parte troncoconica (14) con una base de diametro menor se cierra por una puerta que se puede abrir (11) que gira junto con el tambor giratorio (6), donde dicha puerta cierra la boca de salida trasera (37).
[0035] Al menos una parte del tambor giratorio (6) y el tambor giratorio (6) en su conjunto se puede enfriar mediante un sistema de refrigeracion (7) que consiste en una serie de esprays de agua pulverizada orientados sobre la capa externa del tambor giratorio (6). En la forma de realizacion ilustrada dicho sistema de refrigeracion (7) esta localizado debajo del tambor giratorio (6), donde los esprays se orientan hacia arriba. Una cubeta de recogida (8) permite la coleccion de agua.
[0036] En una forma de realizacion diferente, no mostrada, el sistema de refrigeracion (7) puede incluso formar una sola pieza con el tambor giratorio (6), que consiste en, por ejemplo, placas de enfriamiento dentro de las cuales se obtienen conductos para la circulacion de un fluido refrigerante, donde dicho fluido refrigerante se envia sucesivamente a un intercambiador termico para disipar el calor quitado, donde dicho intercambiador se puede localizar posiblemente incluso en una posicion remota respecto a dicho tambor giratorio (6), donde la conexion entre dicho intercambiador termico y dicho sistema de refrigeracion (7) ocurre por ejemplo a traves de una quinta rueda que permite la conexion de usuarios hidraulicos sobre dispositivos rotativos.
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
65
En una forma de realizacion diferente el sistema de refrigeracion (7) puede incluso omitirse, donde el enfriamiento del tambor giratorio (6) ocurre mediante conveccion y radiacion.
[0037] El movimiento de rotacion del tambor giratorio (6) ocurre mediante medios de control de rotacion (5) que en la forma de realizacion ilustrada son un sistema de traccion de corona dentada que rodea el tambor giratorio (6), donde el deslizamiento ocurre, como explicado previamente, sobre guias soportadas por ruedas libres (33) montadas sobre un sistema de peso (9) hecho mediante celdas de carga.
[0038] Para contener los polvos generados durante el proceso la parte conica perforada (12) esta encerrada dentro de un tapon de revestimiento de pared (20) que evita la dispersion de polvo desde los agujeros calibrados (35) localizados sobre dicha parte conica perforada (12) del tambor giratorio (6).
Dicho tapon de pared (20) esta abierto solo debajo del tambor giratorio (6) para permitir la caida por gravedad del material a una cinta transportadora subyacente (10).
[0039] Para evitar la dispersion de polvo durante la fase de transporte, dicha cinta transportadora (10) se cierra a lo largo de su camino de transporte entero entre el punto debajo del tambor giratorio (6) y el punto de descarga inferior que se describira a continuacion en la presente descripcion.
[0040] El funcionamiento de la maquina para tratamiento de escoria (1) ocurre (Fig. 1) por apertura de la cubierta de carga (2), introduccion de la escoria del caldero de colada solidificada (17) a traves del canal de carga (3). Dentro del tambor giratorio (6) tiene lugar el proceso de enfriamiento y descomposicion con la separacion de las particulas finas de la corteza metalica; esta transformacion se ve favorecida por el movimiento estampado en el material mediante el tambor giratorio (6) y por una corriente de aire introducida en la parte conica (14) y aspirada por la campana extractora (4) situada sobre la parte superior de la parte cilindrica (15). El material avanza (segun la direccion indicado por las flechas de la figura 1) en el tambor giratorio tanto por la gravedad debido a la inclinacion de la parte cilindrica (15) como debido al efecto de empuje dado por el material de arriba, donde el deslizamiento descendente del material se ve favorecido tambien por la accion de rotacion continua del tambor giratorio (6). El material descompuesto (18) sale de los agujeros calibrados (35) localizados en la parte final del tambor giratorio (6) y se recoge por la cinta transportadora (10), mientras las costras metalicas permanecen dentro del tambor giratorio (6). Ciclicamente, por ejemplo, dos veces al dia o con una frecuencia dependiendo del numero de operaciones de carga realizadas y de la cantidad material de cada carga, las costras (19) seran extraidas abriendo la puerta (11). Ventajosamente la corriente de aire introducida en la parte conica (14) y aspirada por la campana extractora (4) se genera por la campana extractora (4) misma que succiona aire desde el ambiente alrededor de la maquina a traves de dichos agujeros calibrados (35) situados sobre dicha parte conica perforada (12) del tambor giratorio (6). Esta solucion es particularmente ventajosa porque limita el riesgo de dispersiones de posible polvo fino en el ambiente circundante, donde dichas dispersiones de polvo fino pueden ocurrir solo a traves de dichos agujeros calibrados (35).
Ademas, de esta manera se reduce considerablemente la dispersion de polvo fino tambien en la cinta transportadora (10) y en los dispositivos de procesamiento situados abajo con respecto a dicha maquina de tratamiento de escoria (1).
[0041] El movimiento de la escoria del caldero de colada (17) dentro del tambor giratorio (6) se ve favorecido ademas (Fig. 5) por cuchillas circunferenciales apropiadas (38) situadas en la superficie interna de dicho tambor giratorio (6).
Dichas cuchillas (38) pueden tener forma recta o inclinada o helicoidal.
Tambien son posibles soluciones mixtas, en las que algunas cuchillas tienen forma recta y algunas cuchillas estan inclinadas o con forma helicoidal. La presencia de cuchillas circunferenciales que tienen forma inclinada o helicoidal con respecto a la direccion circunferencial por ejemplo por un angulo mayor al angulo "a" en relacion a la inclinacion de dicho tambor giratorio (6) tambien permite la elevacion del material dentro del tambor giratorio (6) mediante la inversion del movimiento de rotacion del mismo, donde esta disposicion permite una flexibilidad superior del proceso que se puede repetir para un numero determinado de ciclos hasta que se obtiene la calidad final deseada.
[0042] En general, por lo tanto, la maquina para tratamiento de escoria de caldero de colada segun la presente invencion incluye un tambor giratorio (6) soportado por ruedas libres (33) que permiten su rotacion sobre su eje de rotacion (34), donde el soporte de suelo de dichas ruedas libres (33) comprende un sistema de peso (9) hecho mediante celdas de carga, donde la rotacion de dicho tambor giratorio (6) ocurre mediante medios de control de rotacion (5), donde dicho tambor giratorio (6) es internamente hueco, donde una base circular de dicho tambor giratorio (6) es la boca de salida trasera (37) que se cierra mediante una puerta que se puede abrir (11) formando una sola pieza con dicho tambor giratorio (6) y donde la otra base circular (29) de dicho tambor giratorio (6) es la boca de carga del material por ser tratado que se cierra por una cubierta de carga (2) que se puede mover entre al menos dos posiciones, de las cuales una posicion es una posicion abierta destinada a permitir la carga de material y una posicion cerrada destinada a sellar dicho tambor giratorio (6), donde dicho eje de rotacion (34) esta inclinado por un angulo "a" con respecto al suelo, donde la capa exterior de dicho tambor giratorio (6) se enfria mediante conveccion y radiacion, donde dicho tambor giratorio (6) comprende agujeros calibrados (35) en correspondencia con la parte cerca de dicha boca de salida trasera (37), donde la escoria del caldero de colada (17) se introduce a traves de dicha base circular (29) de introduccion en el tambor giratorio (6) y donde se permite
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
65
la descomposicion mediante el movimiento impreso por dicho tambor giratorio (6), y enfria y la corriente de aire introducida en correspondencia con dicha boca de salida trasera (37) y aspirada mediante dicha campana extractora (4) por dichos agujeros calibrados (35), donde el material tratado avanza en dicho tambor giratorio (6) tanto por efecto de gravedad y como debido al efecto de empuje dado por el material de arriba, donde el deslizamiento descendente del material se ve favorecido tambien por la accion de rotacion continua del tambor giratorio (6) y por cuchillas circunferenciales (38) situadas en correspondencia con al menos una parte de la superficie interna de dicho tambor giratorio (6), donde el material descompuesto (18) sale de dichos agujeros calibrados (35) y las costras (19) se extraen abriendo la puerta (11).
[0043] El sistema de peso (9) proporciona las indicaciones en relacion al progreso del ciclo de tratamiento, porque, controlando el peso del material contenido dentro del tambor giratorio (6) que disminuye progresivamente, empezando desde el momento de la carga inicial, se individualiza el extremo del proceso de recuperacion del material separado, por ejemplo, cuando la reduccion de peso medido se detiene o cuando la tendencia a la reduccion de peso se estabiliza en valores particularmente bajos. Ademas, el sistema de peso (9) proporciona las indicaciones relacionadas con la cantidad de material restante dentro del tambor giratorio (6) en forma de costras (19) y, por lo tanto, tambien proporciona indicaciones sobre la necesidad de extraer dichas costras (19) abriendo la puerta (11).
Considerando la planta entera para la recuperacion y reciclaje del material separado mediante la maquina de tratamiento de escoria de caldero de colada (1) segun la presente invencion (Fig. 4) la escoria de caldero de colada (31) (27) se vierte sobre un lecho (32) de material en tamano que actua como soporte y excluye fenomenos con respecto a la adhesion al suelo. Despues de la solidificacion, por ejemplo, despues de tres o cuatro fundiciones, la escoria (31) y parte del material que constituye el lecho (32) son evacuados, por ejemplo mediante un arrancador mecanico y se introducen en el tambor giratorio (6), donde ocurre la separacion, tal y como se ha descrito anteriormente. Las costras (19) se usan como un material de carga para el horno (25) junto con otros materiales, por ejemplo, en forma de desechos metalicos (no representado). El material descompuesto (18) extraido a traves de los agujeros calibrados del tambor giratorio (6) se transporta mediante la cinta transportadora cerrada (10) a un separador magnetico (22) que permite una recuperacion de material metalico adicional que se puede usar a su vez sucesivamente como material de carga para el horno (25).
[0044] El material restante, que consiste esencialmente en oxidos de magnesio y calcio, junto con otros compuestos, se envia a un tamiz vibratorio (23). Despues de la operacion del tamiz vibratorio, sale un material cribado, por ejemplo, con un tamano del material seleccionado menor que 6 mm, que constituye una mezcla basica que se almacena en silos (24) para la introduccion sucesiva en el horno (25) como un material que reemplaza parcial o totalmente la cal en el proceso con respecto a la fabricacion de acero en el horno de arco electrico que actua como un material de escoria. El material cribado que sale de la operacion del tamiz vibratorio, por ejemplo, con un tamano del material seleccionado entre 6 y 100 mm, se recicla para formar el lecho (32) sobre el que se vierte la escoria caliente (31) desde el caldero de colada (27). Desde los silos de almacenamiento (24) la mezcla basica se puede insuflar en el horno (25), cuando sea necesario, por ejemplo, bajo la escoria, mediante un sistema neumatico provisto de lanzas. Periodicamente tendra lugar un paso desde el horno a un caldero de colada vacio, donde el caldero de colada se envia posiblemente a un horno de refinacion (26). Desde el caldero de colada (27) se pasara el acero fundido (36), por ejemplo, a una maquina de colada (no mostrada) y al final del colado, la escoria (31) permanecera dentro del caldero de colada (27) junto con posos de acero fundido. En este punto el caldero de colada (27) se envia nuevamente a la zona de la fase de vaciado de la escoria (31) desde el caldero de colada (27) al lecho (32), cerrando el ciclo de bucle del proceso que se iniciara nuevamente con una carga nueva en el tambor giratorio (6).
[0045] Los humos aspirados por la campana extractora (4) se envian en cambio a un filtro (21) para la recuperacion de polvos finos, evitando su dispersion en el medio ambiente.
[0046] La velocidad y la direccion de rotacion del tambor giratorio (6) y la inclinacion del tambor giratorio (6), si se proporciona un sistema de ajuste de la inclinacion del tambor giratorio (6), se pueden controlar segun el tipo de escoria que haya que tratar, tal como la composicion quimica y la cantidad de residuos y costras metalicas, temperatura de carga de la escoria introducida en el tambor giratorio (6), temperatura interna del tambor giratorio (6) detectada mediante sensores termicos (no representados), peso del material contenido dentro del tambor giratorio (6) detectado mediante el sistema de pesaje (9), grado deseado mas o menos preciso y/o rapido de seleccion del material, etc.
[0047] El metodo de tratamiento de escoria de caldero de colada segun la presente invencion ocurre (Fig. 2) segun los pasos siguientes:
- Vaciar el material de residuo presente en el caldero de colada en un lecho consistente en materiales reciclados;
- Solidificacion al menos parcial del material de residuo vertido;
- Introduccion del material solidificado al menos parcialmente dentro de un ambiente confinado consistente en un tambor rotativo;
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
65
- descomposicion y desintegracion del material de residuo dentro del ambiente confinado consistente en el tambor giratorio que enfria el material producido mediante una corriente de aire aspirada desde el ambiente externo y por un posible sistema de refrigeracion de dicho tambor giratorio;
- separar la parte pulverulenta y costras metalicas del material de residuo mediante rotacion de dicho material de residuo dentro de dicho ambiente confinado consistente en el tambor giratorio;
- transportar la parte pulverulenta de una forma cerrada y controlada con respecto al ambiente circundante;
- recuperacion de las costras metalicas del material de residuo para reciclarlas posteriormente dentro del horno;
- separar la fraccion ferrosa que tiene menor tamano mediante separacion magnetica para reciclarla posteriormente dentro del horno;
- separar mediante tamiz vibratorio las piezas con un tamano mayor que la inyectable para obtener el material para el lecho de material reciclado y separacion del material inyectable;
- transportar el material inyectable de una forma cerrada y controlada con respecto al ambiente circundante;
- posible almacenamiento del material inyectable;
- insuflacion del material inyectable en el horno.
[0048] El proceso global de fabricacion de acero incluyendo el metodo de tratamiento de escoria de caldero de colada segun la presente invencion ocurre (Fig. 3) segun los pasos siguientes:
- Vaciado del material de residuo presente en el caldero de colada en un lecho consistente en materiales reciclados;
- solidificacion al menos parcial del material de residuo vertido;
- introduccion del material solidificado al menos parcialmente dentro de un ambiente confinado consistente en un tambor giratorio;
- descomponer y desintegrar el material de residuo dentro del ambiente confinado consistente en el tambor giratorio que enfria el material producido mediante una corriente de aire aspirada desde el ambiente externo y por un posible sistema de refrigeracion de dicho tambor giratorio;
- separacion de la parte pulverulenta y costras metalicas del material de residuo mediante rotacion de dicho material de residuo dentro de dicho ambiente confinado consistente en el tambor giratorio;
- Transporte de la parte pulverulenta de una forma cerrada y controlada con respecto al ambiente circundante;
- recuperacion de las costras metalicas del material de residuo para reciclarlas posteriormente dentro del horno;
- separacion de la fraccion ferrosa que tenga menor tamano mediante separacion magnetica para reciclarla posteriormente dentro del horno;
- separacion mediante tamiz vibratorio de las piezas con un tamano mayor que la inyectable para obtener el material para el lecho de material reciclado y separacion del material inyectable;
- transporte del material inyectable de una forma cerrada y controlada con respecto al ambiente circundante;
- posible almacenamiento del material inyectable;
- insuflacion del material inyectable en el horno;
- adicion de los restos y aditivos al horno;
- tratamiento en el horno para obtener la composicion de acero deseado;
- paso del acero desde el horno al caldero de colada;
- tratamiento y reciclaje de la escoria de horno o escoria negra;
- refinacion de la composicion en el horno de caldero de colada;
- paso del acero desde el caldero de colada para colar el acero;
- repeticion de los pasos precedentes.
[0049] Como se puede entender de la descripcion precedente de los metodos de tratamiento de escoria de caldero de colada y de los procesos de fabricacion de acero que a su vez, ademas del metodo de tratamiento de escoria de caldero de colada o escoria blanca, tambien proporciona el metodo de tratamiento de escoria de horno o escoria negra, la presente invencion permite una solucion eficaz al problema del reciclaje de escoria producida por las plantas de acero con el objetivo de reducir hasta la supresion completa la produccion de escoria que se envia a un vertedero. Ventajosamente, la presente invencion proporciona una solucion compacta, nueva e inventiva al problema de tratamiento de escoria de caldero de colada o de escoria blanca, que permite su aplicacion tambien a los casos en los que el espacio disponible en la planta no permite el establecimiento de una instalacion de tratamiento de escoria del estado de la tecnica.
[0050] Ademas, siempre debido al caracter compacto de la solucion segun la presente invencion, el establecimiento de la maquina de tratamiento de escoria y de la instalacion relativa como conjunto puede ocurrir en la zona mas apropiada para reducir la longitud de los caminos de transporte del material de residuo de los calderos de colada desde el sitio de vaciado de caldero de colada a la maquina/instalacion para tratamiento y la longitud de los caminos que se van a cubrir por el material tratado despues del tratamiento. Esto, ademas de que tiene una consecuencia inmediata en los costes globales de la instalacion de tratamiento, debido a la reduccion de los sistemas de transporte necesarios y/o su longitud, tambien tiene grandes beneficios desde el punto de vista medioambiental y
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
65
de salud del operador debido a la reduccion de la dispersion de polvo en el ambiente, que podria ocurrir sobre todo durante la fase de transporte del material que se va a tratar. La solucion segun la presente invencion, de hecho, debido a su caracter compacto con respecto a las plantas del estado de la tecnica, permite la instalacion en la correspondencia con el sitio en el que ocurre el vaciado de caldero de colada, eliminando de hecho la necesidad de transportar el material que va a ser tratado
[0051] Ademas, la disposicion de la instalacion de reciclaje segun la presente invencion tambien permite una posicion optima de los dispositivos situados abajo con respecto a la maquina de tratamiento de escoria de caldero de colada (1) segun la presente invencion, eliminando la necesidad de caminos de transporte del material tratado que se va a enviar al horno.
[0052] Hacer la instalacion en correspondencia con el sitio en el que tiene lugar la fase de vaciado de caldero de colada, donde dicha instalacion se puede hacer ademas dentro de un edificio existente, lo que significa por lo tanto otros beneficios desde el punto de vista economico.
[0053] Ademas, tambien hay una reduccion considerable de coste, porque la maquina de tratamiento de escoria de caldero de colada segun la presente invencion no requiere la construccion de carpinterias y estructuras metalicas complejas como, por otro lado, se requiere por las plantas de reciclaje de escoria de caldero de colada de la tecnica anterior que son provistas de series compleja de tolvas cerradas grandes provistas internamente de rejas.
[0054] Ademas, la maquina segun la presente invencion reduce considerablemente los problemas de las plantas de la tecnica anterior en relacion a la adhesion de la escoria, todavia caliente y parcialmente solidificada, porque, estando el tambor giratorio (6) en rotacion continua durante el tratamiento, se evitan los fenomenos de adhesion a las paredes internas sin que sean necesarios otros dispositivos de mezcla de material como requeridos por las tolvas de las plantas de tratamiento de la tecnica anterior.
[0055] Tambien el proceso de separacion y de seleccion de los materiales contenidos en la escoria es mas eficaz con respecto a los sistemas del estado de la tecnica, debido a que la rotacion continua del tambor giratorio produce una rotacion continua del material contenido que sufre impactos continuos con otros materiales y con las paredes internas del tambor giratorio (6), lo que favorece una reduccion mas eficaz del tamano del material tratado, una separacion mas eficaz del material y tambien una mejor descomposicion del mismo debido a la mezcla interna continua y constante que permite un enfriamiento apropiado y exposicion a la corriente de aire interna producida por la campana extractora (4).
[0056] Nuevamente, desde el punto de vista de eficiencia del metodo de la separacion de la escoria de caldero de colada segun la presente invencion, ocurre una separacion mas eficaz de las costras y de los polvos finos a partir del material recuperado en la cinta transportadora con respecto a los sistemas del estado de la tecnica, debido a que la mezcla continua del material expuesto simultaneamente a la corriente de aire interna producida por la campana extractora (4) permite la recuperacion de todos los polvos finos, a diferencia de los sistemas del estado de la tecnica donde una parte sustancial de los polvos finos se transporta de cualquier forma con el material recuperado debido a que los polvos finos permanecen retenidos entre el material de mayor tamano transportado al interior de la tolva.
[0057] Ademas, las cuchillas (38) aumentan el efecto de mezcla de material, lo que favorece el impacto causando la rotura del material en partes mas pequenas y que se pueden reciclar facilmente, favoreciendo tambien la descomposicion y el proceso de recuperacion de polvo fino.
[0058] La descripcion de esta invencion se ha hecho con referencia a las figuras que comprende, mostrando una forma de realizacion preferida de la invencion misma, pero seran evidentes de forma inmediata a los expertos en la tecnica muchas posibles alteraciones, modificaciones y variaciones, en vista de la descripcion precedente. Por tanto, se debe entender que la invencion no esta limitada por la descripcion precedente, sino que comprende todas estas alteraciones, modificaciones y variaciones conforme al espiritu y alcance de las reivindicaciones anexas.
Nomenclatura usada
[0059] Con referencia a a los numeros de identificacion proporcionados en las figuras anexas, se ha usado la siguiente nomenclatura:
1. Maquina de tratamiento de escoria de caldero de colada
2. Cubierta de carga
3. Canal de carga
4. Campana extractora
5. Medios de control de rotacion
6. Tambor giratorio
7. Sistema de refrigeracion
5
10
15
20
25
30
8. Cubeta de recogida
9. Sistema de pesaje
10. Cinta transportadora
11. Puerta
12. Parte troncoconica perforada
13. Parte troncoconica cerrada
14. Parte troncoconica
15. Parte cilindrica
16. Rampa de carga
17. Material para ser tratado o material cargado o escoria
18. Material extraido o material descompuesto
19. Costras extraidas
20. Tapon de pared
21. Filtro
22. Separador magnetico
23. Dispositivo de cribado
24. Silos
25. Horno
26. Horno de refinacion u horno de caldero de colada
27. Caldero de colada
28. Base mayor de la parte troncoconica
29. Base Circular
30. Acoplamiento
31. Escoria
32. Lecho
33. Ruedas
34. Eje de rotacion
35. Agujeros calibrados
36. Acero fundido
37. Boca de salida trasera
38. Cuchilla
Claims (11)
- 5101520253035404550556065REIVINDICACIONES1. Metodo de tratamiento de escoria de caldero de colada (27) que incluye los pasos siguientes:- vaciar el material de residuo presente en el caldero de colada (27) en un lecho (32) consistente en materiales reciclados tamizados recuperados de la escoria;- solidificacion al menos parcial del material de residuo vertido;- introduccion del material solidificado al menos parcialmente dentro de un ambiente confinado consistente en un tambor giratorio (6);incluyendo el metodo ademas los pasos siguientes- descomponer y desintegrar el material de residuo dentro del ambiente confinado consistente en el tambor giratorio (6) que enfria el material producido mediante una corriente de aire;- separar la parte pulverulenta y costras metalicas (19) del material de residuo mediante rotacion de dicho material de residuo dentro de dicho ambiente confinado consistente en el tambor giratorio (6), donde el metodo esta caracterizado por el hecho de que el material (18) descompuesto proviene de agujeros calibrados (35) localizados en la parte terminal de dicho tambor giratorio (6), las costras metalicas permanecen en el interior de dicho tambor giratorio (6)- transportar la parte pulverulenta de una forma cerrada y controlada con respecto al ambiente circundante;- recuperacion de las costras metalicas (19) del material de residuo para posteriormente reciclarlas dentro de un horno EAF (25);- separar la fraccion ferrosa que tiene un tamano menor mediante separacion magnetica para posteriormente reciclarla dentro de dicho horno EAF (25);- separar mediante tamiz vibratorio (23) las piezas con un tamano mayor que el inyectable para obtener el material para el lecho de material reciclado (32) y separacion del material inyectable;- transporte del material inyectable en forma cerrada y controlada con respecto al ambiente circundante;- insuflacion del material inyectable en dicho horno eAf (25);dicho metodo incluye ademas una fase de almacenamiento del material inyectable antes de la fase relativa a la insuflacion de dicho material en dicho horno EAF (25) donde dicho paso de descomposicion y desintegracion del material de residuo dentro del ambiente confinado en que consiste el tambor giratorio (6) que enfria el material producido mediante una corriente de aire ocurre mediante aire aspirado desde el ambiente externo por una campana extractora (4) a traves de agujeros calibrados (35) localizados en la parte terminal de dicho tambor giratorio (6) y por un posible sistema de refrigeracion (7) de dicho tambor giratorio (6), donde dicha corriente aspirada desde el ambiente externo recupera polvos finos y evita su dispersion en el medio ambiente.
- 2. Tambor giratorio (6) para tratamiento de escoria de caldero de colada soportado por ruedas intermedias (33) que permiten su rotacion sobre su eje de rotacion (34), donde la rotacion de dicho tambor giratorio (6) ocurre mediante medios de control de rotacion (5), donde dicho tambor giratorio (6) es hueco en su interior, donde una base circular de dicho tambor giratorio (6) es la boca de salida trasera (37) que esta cerrada mediante una puerta que se puede abrir (11) en una sola pieza con dicho tambor giratorio (6) y la otra base circular (29) de dicho tambor giratorio (6) es una boca de carga del material que va a ser tratado que se cierra por una cubierta de carga (2) movil entre al menos dos posiciones, de las que una posicion es una posicion abierta destinada a permitir la carga del material y una posicion cerrada destinada a sellar dicho tambor giratorio (6), donde dicho eje de rotacion (34) esta inclinado por un angulo "a" con respecto al suelo, donde la capa exterior de dicho tambor giratorio (6) se enfria mediante conveccion y radiacion, donde dicho tambor giratorio (6) comprende dichos agujeros calibrados (35) en correspondencia con la parte cerca de dicha boca de salida trasera (37), donde la escoria de caldero de colada (17) se introduce a traves de dicha base circular (29) de introduccion en el tambor giratorio (6) y se permite su descomposicion mediante el movimiento impreso por dicho tambor giratorio (6), donde el material procesado avanza en dicho tambor giratorio (6) tanto por efecto de la gravedad como debido al efecto de empuje dado por el material de arriba, donde el deslizamiento descendente del material se ve favorecido tambien por la accion de rotacion continua del tambor giratorio (6) y por cuchillas circunferenciales (38) situadas en correspondencia con al menos una parte de la superficie interna de dicho tambor giratorio (6), donde el material descompuesto (18) viene de dichos agujeros calibrados (35), las costras (19) se extraen abriendo la puerta (11), caracterizado por el hecho de que el soporte de la base de dichas ruedas libres (33) comprende un sistema de peso (9) hecho mediante celulas de carga y ademas esta caracterizado por el hecho de que la parte de dicho tambor giratorio (6) sobre la que estan presentes dichos agujeros calibrados (35) esta encerrada dentro de un tapon de revestimiento de pared (20), donde dicho tapon de pared solo se ve interrumpido por la parte inferior de dicho tambor giratorio (6), donde dicha corriente de aire introducida en correspondencia con dicha boca de salida trasera (37) es aspirada mediante dicha campana extractora (4) por dichos agujeros calibrados (35), dicha corriente de aire aspirada desde el ambiente externo recupera polvos finos y evita su dispersion en el medio ambiente.
- 3. Tambor giratorio segun la reivindicacion 2 y adecuado para la realizacion del metodo segun la reivindicacion 1, caracterizado por el hecho de que este incluye un sistema de refrigeracion (7) que enfria al menos una parte de la capa de dicho tambor giratorio (6).
- 4. Tambor giratorio segun cualquiera de las reivindicaciones 2 a 3 caracterizado por el hecho de que dicho tambor giratorio (6) consiste en una parte cilindrica internamente hueca (15) y una parte troncoconica internamente51015202530354045hueca (14) con bases paralelas que tienen una base circular, donde el diametro de la base circular mayor (28) de dicha parte troncoconica (14) es igual al diametro de la parte cilmdrica (15), donde dicha base circular mayor (28) de dicha parte troncoconica (14) esta soldada a una de las bases circulares de dicha parte cilindrica (15), donde dicha parte cilindrica (15) y dicha parte troncoconica (14) forman una sola pieza entre si, de forma que el eje central de dicha parte cilindrica (15) y el eje central de dicha parte troncoconica (14) coinciden y constituyen el eje de rotacion (34) de dicho tambor giratorio (6).
- 5. Tambor giratorio segun la reivindicacion 2, caracterizado por el hecho de que dicho angulo "a" en relacion a la inclinacion de dicho eje de rotacion (34) con respecto al suelo, es igual a la mitad del angulo de apertura del cono que corresponde con dicha parte troncoconica (14), donde la superficie lateral de la parte troncoconica (14) es paralela al suelo en su parte inferior.
- 6. Tambor giratorio segun cualquiera de las reivindicaciones precedentes 2 a 5 caracterizado por el hecho de que este incluye una campana extractora (4) situada en la parte superior y cerca de dicha base circular (29) para la carga del material.
- 7. Tambor giratorio segun la reivindicacion 6 caracterizado por el hecho de que dicha campana extractora (4) se coloca en la parte superior y forma una sola pieza con dicha cubierta de carga (2).
- 8. Tambor giratorio segun cualquiera de las reivindicaciones precedentes 2 a 4, 6 a 7 caracterizado por el hecho de que el tambor giratorio (1) en su conjunto esta soportado por medios destinados a permitir la variacion de dicho angulo "a" en relacion a la inclinacion del eje de rotacion (34) con respecto al suelo, donde la variacion de inclinacion es funcion del tipo y cantidad de la escoria por ser procesada, de las senales de dicho sistema de peso(9) , del grado deseado mas o menos preciso de seleccion de material.
- 9. Maquina de tratamiento de escoria de caldero de colada segun cualquiera de las reivindicaciones precedentes 2 a 8, caracterizada por el hecho de que dichos medios de control de rotacion (5) son un sistema de traccion de corona dentada que rodea el tambor giratorio (6).
- 10. Tambor giratorio segun cualquiera de las reivindicaciones precedentes 2 a 9 caracterizado por el hecho de que la velocidad de rotacion del tambor giratorio (6) es variable segun el tipo y cantidad de la escoria por ser tratada, las senales de dicho sistema de peso (9), el grado deseado mas o menos preciso de seleccion del material.
- 11. Instalacion de tratamiento de escoria de caldero de colada adecuada para la realizacion del metodo segun la reivindicacion 1 caracterizada por el hecho de que esta incluye un tambor giratorio (1) para tratamiento de escoria de caldero de colada segun la reivindicacion 2, donde dicha instalacion incluye un acoplamiento (30) entre dicho tambor giratorio (6) y un canal de carga fija (3), donde dicho acoplamiento (30) es tal que permite la rotacion libre de dicho tambor giratorio (6) respecto a dicho canal fijo de carga (3), al menos una cinta transportadora subyacente(10) situada debajo de dicho tambor giratorio (6) en correspondencia con dichos agujeros calibrados (35), donde dicha cinta transportadora (10) es una cinta transportadora cerrada a lo largo de al menos una parte de su camino de transporte entre el punto debajo del tambor giratorio (6) y el punto de descarga de abajo, un separador magnetico (22), un tamiz vibratorio (23), donde dicha instalacion incluye ademas silos (24) para el almacenamiento del material procesado, donde los humos aspirados por dicha campana extractora (4) se envian a un filtro (21) para la recuperacion de polvos finos, evitando su dispersion en el medio ambiente.
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| EP09007771.0A EP2261383B1 (en) | 2009-06-12 | 2009-06-12 | Method, installation and rotating drum to process ladle slag |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| ES2692196T3 true ES2692196T3 (es) | 2018-11-30 |
Family
ID=41278796
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| ES09007771.0T Active ES2692196T3 (es) | 2009-06-12 | 2009-06-12 | Método, instalación y tambor giratorio para el tratamiento de escoria de caldero de colada |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP2261383B1 (es) |
| ES (1) | ES2692196T3 (es) |
| HR (1) | HRP20181845T1 (es) |
| PL (1) | PL2261383T3 (es) |
| SI (1) | SI2261383T1 (es) |
Families Citing this family (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| ITVE20100055A1 (it) * | 2010-10-21 | 2012-04-22 | Sv Impianti S R L | Processo ed impianto per il recupero e la valorizzazione della scoria da siviera (scoria bianca) prodotta nella fabbricazione dell'acciaio liquido. |
| EP3247811B1 (en) * | 2015-01-21 | 2019-06-19 | Material Handling Technology S.p.A. | Plant for recycling of white slag generated during a steel production step |
| IT201600116956A1 (it) | 2016-11-18 | 2018-05-18 | Steb S R L | Sistema e metodo di raffreddamento e recupero della scoria bianca usata nei processi siderurgici |
| CN107447065A (zh) * | 2017-10-11 | 2017-12-08 | 中冶节能环保有限责任公司 | 一种冷态钢渣高效稳定化处理装置及方法 |
| WO2021165225A1 (en) * | 2020-02-19 | 2021-08-26 | Flsmidth A/S | Apparatus and metmod for separating a slag material from a collector material |
| IT202000007093A1 (it) | 2020-04-03 | 2021-10-03 | Massimiliano Perizzolo | Impianto e procedimento per il trattamento e recupero di scoria bianca risultante da processi siderurgici |
| CA3183827A1 (en) * | 2020-06-25 | 2021-12-30 | Franco Carlesso | Improved method and apparatus for treating the material exiting from a ladle furnace |
| EP4256090A1 (en) * | 2020-12-02 | 2023-10-11 | White Black Slag Technology S.R.L. | An improved cooling apparatus |
| IT202100004892A1 (it) * | 2021-03-02 | 2022-09-02 | Truyoins Ltd | Metodo ed apparato perfezionato per il trattamento della scoria nera. |
| KR20240032741A (ko) * | 2021-05-18 | 2024-03-12 | 트루요인스 에스.알.엘. | 개선된 냉각 장치 |
| CN113528720B (zh) * | 2021-06-25 | 2022-11-29 | 武钢集团昆明钢铁股份有限公司 | 一种熔融钢渣连续性预处理装置及方法 |
| CN115846380B (zh) * | 2023-02-22 | 2023-04-18 | 生态环境部华南环境科学研究所(生态环境部生态环境应急研究所) | 一种矿业固废资源化筛选及利用的回收装置及方法 |
| CN116516083A (zh) * | 2023-06-05 | 2023-08-01 | 上海宝钢节能环保技术有限公司 | 一种用于滚筒渣处理的智能化进料系统及方法 |
| EP4621075A1 (en) * | 2024-03-19 | 2025-09-24 | Gap S.p.A. | Process and plant for the treatment and recovery of metallurgical or steel slag, and corresponding steel plant modernization method |
| CN119701545B (zh) * | 2025-02-27 | 2025-05-13 | 山西省安装集团股份有限公司 | 一种用于锅炉尾气的环保除尘装置 |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB191319191A (en) * | 1913-08-23 | 1915-06-10 | Wilhelm Lessing | Improvements in the Method of, and Apparatus for, Producing Cement and the like from Blast Furnace Slag and like Smelting Products. |
| GB457707A (en) * | 1935-05-03 | 1936-12-03 | Erik Bertil Bjorkman | Method of and apparatus for producing porous light-weight aggregate from liquid slag |
| JPS5213493A (en) * | 1975-07-23 | 1977-02-01 | Nippon Steel Corp | Apparatus for treating molten slag |
| JPH06329448A (ja) * | 1993-05-21 | 1994-11-29 | Nippon Steel Corp | スラグの処理方法 |
| DE19645254A1 (de) * | 1996-11-02 | 1998-05-07 | Karl Hein | Verfahren und Vorrichtung zur Behandlung von Hütten-Schlacken und der Nutzung der Wärmeinhalte dieser Schlacken |
-
2009
- 2009-06-12 ES ES09007771.0T patent/ES2692196T3/es active Active
- 2009-06-12 SI SI200931891T patent/SI2261383T1/sl unknown
- 2009-06-12 EP EP09007771.0A patent/EP2261383B1/en active Active
- 2009-06-12 PL PL09007771T patent/PL2261383T3/pl unknown
-
2018
- 2018-11-06 HR HRP20181845TT patent/HRP20181845T1/hr unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| HRP20181845T1 (hr) | 2019-02-08 |
| PL2261383T3 (pl) | 2019-01-31 |
| EP2261383B1 (en) | 2018-08-08 |
| SI2261383T1 (sl) | 2018-12-31 |
| EP2261383A1 (en) | 2010-12-15 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| ES2692196T3 (es) | Método, instalación y tambor giratorio para el tratamiento de escoria de caldero de colada | |
| JP4819187B2 (ja) | 精錬剤および精錬方法 | |
| CN101874121B (zh) | 高温的炼钢炉渣或铁液预处理炉渣的处理方法 | |
| CN101956083A (zh) | 菱镁矿石一步法炼镁工艺方法及设备 | |
| CN103261443B (zh) | 冶金渣的粒化 | |
| WO1999016913A1 (en) | Rotary hearth furnace for reducing oxides, and method of operating the furnace | |
| RU2688067C1 (ru) | Вращающаяся плавильная печь для переработки отходов цветных металлов | |
| CN101194028A (zh) | 一种处理冶金炉渣的方法 | |
| ES2769351T3 (es) | Procedimiento para el tratamiento de escorias metalúrgicas | |
| ES2215676T3 (es) | Procedimiento para el acondicionamiento de escorias con aportacion de residuos siderurgicos, asi como instalacion para ello. | |
| JPH082949A (ja) | 製鋼スラグの改質方法 | |
| RU2542033C2 (ru) | Вращающаяся барабанная плавильная печь для переработки отходов цветных металлов | |
| JPS59223259A (ja) | 水硬性セメントの製造方法及び装置 | |
| CN110643757B (zh) | 一种热态铸余渣处理系统的处理方法 | |
| ITVE20100055A1 (it) | Processo ed impianto per il recupero e la valorizzazione della scoria da siviera (scoria bianca) prodotta nella fabbricazione dell'acciaio liquido. | |
| EA023119B1 (ru) | Способ и устройство для изготовления стекловидного шлака | |
| US20090049955A1 (en) | Method and Apparatus for the Recovery of the Secondary Metallurgy (LF) Slag and Its Recycling in the Steel Production Process by Means of Electric Furnace | |
| RU2723848C1 (ru) | Вращающаяся плавильная печь для переработки отходов цветных металлов | |
| JPH10167783A (ja) | 焼却灰からのコンクリート用人工骨材の製造法および製造装置 | |
| JP4062144B2 (ja) | アスファルトプラントを活用した廃棄コンクリートのリサイクル方法およびリサイクル装置 | |
| KR100530084B1 (ko) | 스테인레스강 정련로의 슬래그 재활용 설비 및 방법 | |
| RU2557187C2 (ru) | Газовая тигельная печь | |
| ES2795999T3 (es) | Método para procesar escoria de desulfuración | |
| RU2732257C1 (ru) | Роторная наклонная печь | |
| KR20230163423A (ko) | 블랙 슬래그 처리를 위한 개선된 방법 및 장비 |