鐵渣罐的工作原理主要包括以下幾個方面:
1. 渣液收集:
- 在冶金工業的煉鐵、煉鋼等冶煉過程中,金屬礦物與其他非金屬礦物發生反應會形成熔渣。當熔渣產生后,通過特定的出渣裝置或傾倒方式,讓熔渣流入渣罐內。例如在轉爐冶煉工序中,鋼渣在氧氣吹煉反應的高溫區域形成,經過濺渣護爐工藝、倒爐倒渣等操作后,鋼渣會被倒入渣罐。
2. 熱量傳遞與散熱:
- 熔渣剛進入渣罐時溫度高,但鑄鐵材料具有吸熱迅速、導熱快的優點。渣罐本體表面會快速吸收熔渣的熱量,并將熱量不斷向四周環境對流散熱,使得渣罐內液態鋼渣的溫度逐漸降低。
- 隨著溫度的降低,熔渣會在渣罐內壁形成一層渣膜。這層渣膜一方面可以減少熔渣對渣罐內壁的直接沖刷和侵蝕;另一方面,由于渣膜的存在,進一步阻礙了熱量向渣罐本體的傳遞,降低了渣罐因高溫而發生變形、損壞的風險。
3. 安全保障與風險規避:
- 如果鋼渣先進入渣罐,因鋼渣溫度相對鋼水較低且流動性相對較差,對渣罐的沖擊較小,穿罐的風險也就較小,這是鑄鐵渣罐能安全承載高溫鋼渣的重要原理。
- 反之,如果高溫的鋼水先于鋼渣持續進入渣罐,鋼水的沖擊動能較大,且高溫可能會使渣罐局部溫度急劇升高,超過渣罐材料的承受限,就很可能造成渣罐的穿罐事故。
4. 后續處理準備:當渣罐中的熔渣積累到一定程度后,利用吊車、抱罐車等機械設備將渣罐移至合適的地點進行傾倒。例如將液態爐渣傾倒到渣池內進行冷卻,冷卻后形成的水渣可進行后續的處理和利用,如用作混凝土骨料、精煉成礦渣棉等。