ES2235988T3 - Procedimiento para el tratamiento de escoria de caldero de colada. - Google Patents
Procedimiento para el tratamiento de escoria de caldero de colada.Info
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Abstract
Procedimiento para la recuperación de escoria de caldero de colada sustancialmente seca y libre de polvo en una condición adecuada para su adición a un horno para su utilización durante la fabricación de acero, comprendiendo el procedimiento permitir que la escoria caliente del caldero de colada se enfríe hasta la forma de polvo en una cámara de una cuba, proporcionando la cuba un ambiente controlado en el que la escoria del caldero de colada puede ser enfriada, pasando aire a través de la escoria caliente del caldero de colada para enfriarla, haciendo así que la escoria del caldero de colada se desmenuce formando polvo, y recogiendo la escoria del caldero de colada en polvo en un receptor para este fin.
Description
Procedimiento para el tratamiento de escoria de
caldero de colada.
La invención se refiere a la recuperación de
escoria metalúrgica.
Típicamente, los residuos de escoria de caldero
de colada que transporta metal líquido (acero) son ricos en cal
(típicamente, en torno al 50%). Una vez que el acero ha sido
sangrado del caldero de colada, los residuos de escoria, que
contienen pequeñas cantidades de metal (acero), son volcados en un
pozo invirtiendo el caldero de colada. La escoria volcada está
extremadamente caliente, a temperaturas de más de 500ºC. La escoria
del caldero de colada se enfría rápidamente en condiciones
ambientales y alcanza normalmente la temperatura ambiente dentro de
48 horas. Cuando se enfría la masa de escoria del caldero de colada,
se desmenuza formando un polvo y este polvo presenta problemas
medioambientales y de manejo debido a que es de naturaleza
polvorienta. Normalmente, la escoria es rociada con agua en un área
designada para acelerar el proceso de enfriamiento y formar un
material húmedo que no sea polvoriento al manejarlo y transferirlo.
El uso de agua hace que se hidrate la cal del interior de la escoria
del caldero de colada, lo que disminuye sustancialmente el valor
potencial de reutilización de este material como un sustitutivo de
la cal en el proceso metalúrgico (fabricación de acero). El uso de
agua es también una consideración medioambiental negativa.
El documento JP 57-55390 da a
conocer un procedimiento de recuperación de calor a partir de la
escoria en periodo de reducción de un horno eléctrico, en el que se
coloca la escoria en un tamiz y se permite que caiga en una tolva,
donde se recupera el calor de la misma.
El documento JP 58-39715 da a
conocer un procedimiento de recuperación de escoria de una batea de
escoria en la que una batea de escoria que contiene escoria de
producción de acero fundido se coloque boca abajo en un recipiente
sellado. Cuando se enfría la escoria, cae de la batea y pasa a un
receptor.
Un objetivo de la presente invención es
proporcionar un procedimiento y unos medios para la recuperación de
escoria de caldero de colada para su reutilización, que eviten la
necesidad de humedecer la escoria. La invención se basa en la
consideración de que si se permite o se hace que la escoria se
enfríe y se desmenuce en un ambiente controlado, el producto
resultante es utilizable y se eliminan las desventajas de las
prácticas actuales.
De acuerdo con un aspecto de la invención, se
proporciona un procedimiento para la recuperación de escoria de
caldero de colada sustancialmente seca y libre de polvo en una
condición adecuada para su adición a un horno para su utilización
durante la fabricación de acero, comprendiendo el procedimiento
permitir que se enfríe la escoria caliente de caldero de colada
hasta la forma de polvo en una cámara de una cuba, proporcionando la
cuba un ambiente controlado en el que pueda enfriarse la escoria del
caldero de colada, hacer pasar aire a través de la escoria caliente
del caldero de colada para enfriarla, haciendo así que la escoria
del caldero de colada se desmenuce formando polvo, y recoger la
escoria en polvo del caldero de colada en un receptor para la
misma.
Más preferentemente, la escoria se dispone en un
tamiz o rejilla de la cámara de la cuba que tenga una atmósfera
controlada y se permite que las partículas de la escoria en polvo
del caldero de colada caigan en un receptor situado debajo.
Preferentemente, el procedimiento comprende la
etapa posterior de separar metal que está atrapado en la
escoria.
Preferentemente, la cuba está completamente
cerrada de manera que se evite la entrada de agua y el escape de
polvo.
Preferentemente, la cuba presenta unas puertas de
entrada controladas.
Pueden añadirse otros materiales a la escoria del
caldero de colada. Dichos materiales incluyen polvo de vagoneta de
vacío que es recogido por técnicas de vacío alrededor de la planta
metalúrgica.
Otras características de la invención están
especificadas en las reivindicaciones subordinadas.
En aras de una mayor claridad de la invención, se
la describirá a continuación a modo de ejemplo haciendo referencia a
los dibujos diagramáticos adjuntos, en los cuales:
La figura 1 es una vista en planta de un aparato
utilizado en el procedimiento de la invención;
la figura 2 es un alzado lateral de un banco de
cubas;
la figura 3 es un alzado lateral de una cuba que
muestra escoria caliente que está siendo cargada en ella;
la figura 4 es un alzado lateral tomado por la
línea IV-IV de la figura 1;
la figura 5 es una vista extrema del aparato
tomada por las líneas V-V de la figura 1; y
la figura 6 es un diagrama esquemático del
procedimiento completo.
El aparato utilizado en el procedimiento de la
invención comprende un banco de cubas 1 dispuestas en línea. Cada
cuba presenta una rejilla o tamiz 2 (figura 3) en su parte superior
y una caja de recolección 3 situada debajo. La rejilla esta
fabricada de manera suficientemente robusta para soportar el peso de
varias cargas de cuchara (aproximadamente 10 Tm) de escoria
caliente. La rejilla puede estar formada de capas de material de
tamiz de soporte de carga, por ejemplo placas que tengan agujeros
verticalmente alineados. Un sistema de tiro de aire 4 presenta una
entrada 5 cerca del fondo de cada cuba y una salida 6 en el techo.
El tiro es suficientemente fuerte como para extraer aire y
partículas de polvo. El banco presenta un sistema de puertas
selladas motorizadas 8 dimensionado para recibir la cuchara 9 de un
vehículo 10 de carga por el extremo frontal y proporcionar acceso
general a la rejilla. Las puertas están situadas cerca del tamiz 2.
Una rampa 11 está presente en un lado de la nave, en la proximidad
de las puertas 8. Un dispositivo de cepillo o de volteo, no
representado, puede estar presente para permitir que el material
sobredimensionado dejado sobre el tamiz 2 sea empujado hacia fuera
de la cuba en el lado opuesto de la rampa 11 y sea recogido por el
vehículo 10 para su tratamiento.
Una cinta transportadora 12 se desplaza debajo de
las cajas 3 de las cubas 1. Las cajas tienen salidas 13 que se abren
para dejar caer el polvo recibido sobre la cinta 12. El polvo se
transmite a continuación a otro transportador 14 sobre un imán 15
que retiene las partes metálicas. El polvo libre de metal pasa a
continuación a un tamiz 16 para eliminar cualquier material
sobredimensionado. Se elige el tamaño de partícula para la inyección
del polvo en un horno por vía neumática, por ejemplo hasta
aproximadamente 10 mm de diámetro.
El material sobredimensionado es volcado fuera de
la cuba 1 y recogido por el cargador de extremo frontal 10 que se
desplaza en el paso entre las cubas 1 y el transportador 14. Este
material se hace pasar a un sitio de tratamiento para recuperar las
partes metálicas y otros materiales.
El polvo puede ser utilizado en lugar de parte o
de toda la cal del horno normal y se inyecta en un horno metalúrgico
a través de un sistema de inyección neumática especializado diseñado
para este
fin.
fin.
Como se muestra en la figura 3, en el
procedimiento de la invención, un cargador de extremo frontal 10
extrae una cuchara de material de escoria caliente del pozo. Este
material se compone de escoria depositada; si se depositaron
ladrillos refractivos utilizados en el pozo, estos habrán sido
fragmentados y se incluirán trozos en el material. El cargador se
mueve a continuación hasta una cámara del banco de cámaras en las
cubas 1. Las puertas 8 de la cuba relevante se abren y el cargador
mueve la cuchara 9 sobre la rejilla 2 de la cámara. La carga es
volcada sobre la rejilla 2 (con las puertas abiertas) (hay
extracción de aire para aspirar emisiones de polvo hacia la cámara y
no hacia la atmósfera). Se hace que suba aire por la cámara y que
salga por la salida 6 para enfriar el material sobre la rejilla. Se
hace pasar al aire emergente a un recinto de bolsas filtrantes para
limpiarlo de la manera usual. Se carga la escoria en las cubas. La
escoria se enfría y se desmenuza naturalmente en partículas que caen
a través de la rejilla 2 por la acción de la gravedad en la tolva
receptora 3 situada debajo. El material sobredimensionado permanece
sobre la rejilla 2 y éste comprende unas partes metálicas y otros
elementos, por ejemplo trozos del refractario o de la escoria del
horno. Este material es volcado fuera de la cuba 1 inclinando la
rejilla, para su recogida por el cargador 10 a fines de recuperación
y otros tratamientos. Por tanto, se ha recogido el grueso de los
componentes de cal y se ha separado la parte que no sea cal. Las
cámaras se llenan en secuencia, y el polvo recuperado de todas las
tolvas 3 es recogido en y depositado en la cinta transportadora
subyacente 12. Antes de que pueda utilizarse el polvo recuperado, es
necesario aún pasarlo por el tamiz y desmetalizarlo para evitar
terrones que podrían bloquear un sistema de inyección y para
recuperar metal de chatarra directamente cargable. Para este fin, se
hace pasar el polvo sobre un imán 15 para eliminar las partes
metálicas. A continuación, se hace que el polvo tratado pase sobre
un tamiz 16 para eliminar el material sobredimensionado y el
material pasado por el tamiz se lleva a un silo para su
almacenamiento antes de la adición a un horno, por ejemplo por
inyección. El polvo presenta un tamaño de partícula de hasta
aproximadamente 10 mm. El componente de cal comprende en peso.
| CaO | 50-60% |
| MgO | 0-8% |
Puede recogerse polvo de alrededor de la planta
utilizando sistemas de vacío y este polvo puede añadirse a una tolva
3 para su inclusión en el polvo de escoria del caldero de colada
pasado al transportador 12 y como un medio para su eliminación
dentro del polvo de escoria.
Se apreciará que en la invención la escoria se ha
movido de una forma libre de polvo y sin humedecerse y ha sido
tratada para su fácil reutilización como parte de la carga de cal
para un horno metalúrgico. Poco o ningún polvo ha sido liberado
hacia la atmósfera.
La invención no se limita al procedimiento que se
acaba de describir. Puede haber más o menos cubas. La cuba puede
presentar una forma diferente a la mostrada. Puede utilizarse un
vehículo distinto de un cargador de extremo frontal.
Claims (10)
1. Procedimiento para la recuperación de escoria
de caldero de colada sustancialmente seca y libre de polvo en una
condición adecuada para su adición a un horno para su utilización
durante la fabricación de acero, comprendiendo el procedimiento
permitir que la escoria caliente del caldero de colada se enfríe
hasta la forma de polvo en una cámara de una cuba, proporcionando la
cuba un ambiente controlado en el que la escoria del caldero de
colada puede ser enfriada, pasando aire a través de la escoria
caliente del caldero de colada para enfriarla, haciendo así que la
escoria del caldero de colada se desmenuce formando polvo, y
recogiendo la escoria del caldero de colada en polvo en un receptor
para este fin.
2. Procedimiento según la reivindicación 1, que
comprende la etapa de disponer la escoria del caldero de colada
sobre un tamiz de la cámara y permitir que las partículas caigan en
el interior del receptor situado debajo del tamiz.
3. Procedimiento según la reivindicación 1 ó 2,
que comprende la separación del metal que queda atrapado en la
escoria en polvo del caldero de colada antes de recogerla en el
receptor.
4. Procedimiento según la reivindicación 2 ó 3,
que comprende la etapa de hacer pasar suficiente aire a través de la
cuba para aspirar polvo hacia la cámara, cuyo polvo es emitido desde
la escoria caliente del caldero de colada inmediatamente antes de
que la escoria caliente del caldero de colada sea dispuesta en la
cuba.
5. Procedimiento según la reivindicación 2, 3 ó
4, en el que la cuba presenta unas puertas que pueden cerrarse que
conducen a la cámara, y que comprende la etapa de cargar escoria
caliente del caldero de colada en un cargador de extremo frontal,
abrir las puertas y depositar la escoria caliente del caldero de
colada sobre el tamiz.
6. Procedimiento según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, que comprende la etapa preliminar de
colocar ladrillos refractivos utilizados y similares en un pozo para
la escoria caliente del caldero de colada, añadir la escoria
caliente del caldero de colada, cuyo calor fragmenta algunos de los
ladrillos, y hacer pasar la escoria caliente del caldero de colada
y los ladrillos fragmentados a la cuba.
7. Procedimiento según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, que comprende la etapa de recoger por
vacío polvo in situ y añadirlo al receptor.
8. Procedimiento según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, que comprende la etapa posterior de
hacer pasar el polvo de escoria caliente del caldero de colada sobre
un imán para separar el metal magnético del mismo.
9. Procedimiento según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, que comprende añadir la escoria en
polvo del caldero de colada a un horno.
10. Procedimiento según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, que comprende inyectar la escoria en
polvo del caldero de colada en un horno que utiliza un sistema de
inyección neumática.
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