铁渣罐的工作原理主要包括以下几个方面:
1. 渣液收集:
- 在冶金工业的炼铁、炼钢等冶炼过程中,金属矿物与其他非金属矿物发生反应会形成熔渣。当熔渣产生后,通过特定的出渣装置或倾倒方式,让熔渣流入渣罐内。例如在转炉冶炼工序中,钢渣在氧气吹炼反应的高温区域形成,经过溅渣护炉工艺、倒炉倒渣等操作后,钢渣会被倒入渣罐。
2. 热量传递与散热:
- 熔渣刚进入渣罐时温度高,但铸铁材料具有吸热迅速、导热快的优点。渣罐本体表面会快速吸收熔渣的热量,并将热量不断向四周环境对流散热,使得渣罐内液态钢渣的温度逐渐降低。
- 随着温度的降低,熔渣会在渣罐内壁形成一层渣膜。这层渣膜一方面可以减少熔渣对渣罐内壁的直接冲刷和侵蚀;另一方面,由于渣膜的存在,进一步阻碍了热量向渣罐本体的传递,降低了渣罐因高温而发生变形、损坏的风险。
3. 安全保障与风险规避:
- 如果钢渣先进入渣罐,因钢渣温度相对钢水较低且流动性相对较差,对渣罐的冲击较小,穿罐的风险也就较小,这是铸铁渣罐能安全承载高温钢渣的重要原理。
- 反之,如果高温的钢水先于钢渣持续进入渣罐,钢水的冲击动能较大,且高温可能会使渣罐局部温度急剧升高,超过渣罐材料的承受限,就很可能造成渣罐的穿罐事故。
4. 后续处理准备:当渣罐中的熔渣积累到一定程度后,利用吊车、抱罐车等机械设备将渣罐移至合适的地点进行倾倒。例如将液态炉渣倾倒到渣池内进行冷却,冷却后形成的水渣可进行后续的处理和利用,如用作混凝土骨料、精炼成矿渣棉等。