硅錳渣水淬設(shè)備沖渣槽設(shè)計(jì)要點(diǎn)
南江
（西安鵬遠(yuǎn)冶金設(shè)備有限公司）
摘要：硅錳渣水淬設(shè)備作為一個(gè)階段性連續(xù)工作的爐前設(shè)備，沖渣槽的結(jié)構(gòu)是整套水淬設(shè)備的關(guān)鍵一環(huán)，其結(jié)構(gòu)的可靠穩(wěn)定性對整套水淬設(shè)備的工作起著關(guān)鍵性的作用，選用合適的沖渣槽結(jié)構(gòu)，可減少設(shè)備的維修頻度，提高經(jīng)濟(jì)效益。
關(guān)鍵詞：沖渣槽；復(fù)合脫氧劑；水淬；溜渣槽；沖渣槽
1 前言
硅錳合金是由錳、硅、鐵及少量碳和其它元素組成的合金，是一種用途較廣、產(chǎn)量較大的鐵合金。錳硅合金是煉鋼常用的復(fù)合脫氧劑，又是生產(chǎn)中低碳錳鐵和電硅熱法生產(chǎn)金屬錳的還原劑。
硅錳合金的生產(chǎn)工藝中，硅錳渣是合金生產(chǎn)時(shí)產(chǎn)生的固體廢渣，傳統(tǒng)處理方法為水淬處理，經(jīng)過水淬處理后，廢渣形成水淬渣，水淬渣是一種表面粗糙多孔，質(zhì)地輕脆，容易破碎的粒狀渣。沖渣槽作為沖渣過程中熱交換與高速水渣流沖擊，酸性蒸汽的一個(gè)重要的工藝設(shè)備，其工作的穩(wěn)定性，可靠性，對整套設(shè)備的正常運(yùn)行有極其重要的作用。
2 硅錳渣水淬設(shè)備配置
硅錳渣水淬設(shè)備作為一個(gè)階段性連續(xù)工作的爐前設(shè)備，是硅錳合金與硅錳渣分離并及時(shí)處理成一種可回收固廢的重要工藝步驟，其主要由渣罐，溜渣槽，噴嘴，沖渣槽，蒸汽煙囪，集渣坑等組成（見圖）。工藝過程描述：從硅錳爐出鐵口出來鐵水收集到鐵水包中，因合金比重大于渣的比重，渣液分離上浮，溢流到渣罐，經(jīng)溜渣槽與高速水流混合進(jìn)入沖渣槽，沖渣槽設(shè)有罩板，防止蒸汽飄逸車間造成污染，高位蒸汽煙囪具有一定抽力，適當(dāng)降低蒸汽溫度。水淬后的渣與水收集到集渣坑中。在這一工藝過程中，沖渣槽的工況條件是最復(fù)雜的，高速渣液混合體對沖渣槽的沖刷使其維修頻繁，故選用合適的沖渣槽結(jié)構(gòu)特別重要。
1集渣坑2蒸汽煙囪3沖渣槽4溜渣槽5噴嘴6渣罐7鐵水包
3 沖渣槽設(shè)計(jì)所需的主要參數(shù)確定
沖渣槽過流面積；沖渣槽長度；沖渣槽坡度
a）沖渣槽過流面積的確定
沖渣槽截面(過流)面積的大小，是由硅錳渣量與水淬渣所需水量共同確定的。
3.1 硅錳渣量的確定
中高碳硅錳合金的每爐的出爐量，其合金與渣的比例為1:2，知道了渣量的多少，就可確定所需水淬量。
3.2 水淬水量的確定
硅錳渣由高溫液體結(jié)構(gòu)變成多孔粒渣固態(tài)狀，期間經(jīng)過三個(gè)狀態(tài)熱交換，高溫液態(tài)變低溫液態(tài)，相變，固態(tài)溫度變化，熱交換過程比較復(fù)雜，期間又有大量蒸汽產(chǎn)生，蒸汽量較難測定，通常根據(jù)實(shí)踐確定硅錳渣與所需水淬量，硅錳渣：水淬量=1:10,。噴嘴噴出速度8-15m/s
3.3 沖渣槽的坡度
沖渣槽的坡度由水池與渣罐的位置和標(biāo)高確定，但最小坡度不得小于3%，進(jìn)入水池前5米左右的坡度可減低到1%-2%，以減小流速，利于渣盡快沉淀。
4 沖渣槽常見結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)
沖渣槽的結(jié)構(gòu)常見的V型與半圓形兩種結(jié)構(gòu)。外側(cè)為型鋼型材結(jié)構(gòu)，內(nèi)側(cè)為耐磨層，材料耐磨鑄鐵，沖渣槽的斷面結(jié)構(gòu)（見圖），同樣的過流面積，圓形的內(nèi)層耐磨材料比V型的節(jié)約材料。V型的抗彎截面模量大，支架數(shù)量可適當(dāng)減小。
半圓型結(jié)構(gòu) V形結(jié)構(gòu)
半圓形各處斷面流速均勻，渣沉積量小，V圓形各處斷面流速不均勻，中心區(qū)域流速大，靠近轉(zhuǎn)角區(qū)域流速慢，渣沉積量相對較大；
5 沖渣槽蓋與蒸汽煙囪確定
沖渣槽蓋用于防止水淬過程蒸汽外溢，水淬過程蒸汽產(chǎn)生的過程急促，短時(shí)間蒸汽量極大，根據(jù)實(shí)踐其面積大小一般與大小一致，蒸汽煙囪截面面積與沖渣槽及蓋面積和一致，高度高于出口處相鄰最高建筑物3米。