该技术已申请专利。仅供学习研究，如用于商业用途，请联系技术所有人。

1.本发明涉及一种方法，该方法用于处理离开钢包炉(还称为“浇注桶或锅炉”)的材料，特别地，处理存在/形成于钢包炉的底部处/其上的材料，并且该材料包含/包括所谓“白渣”，该白渣包含石灰或石灰基化合物。本发明还涉及一种用于实施所述方法的设备。


背景技术：

2.因此，用于根据本发明而处理离开钢包的材料的方法和设备具有在钢或其它金属合金的生产并且更特别地在材料处理的技术领域中的有利用途，该材料在钢包内部生成或位于钢包内部，特别地在钢包的底部处/其上。
3.众所周知，由于废料的氧化和由添加剂(其插入电弧炉的炉料中)所生成的化合物，电弧炉2(称为"电弧炉"，以下简称“eaf”)生成了称为“钢渣”或“黑渣”13的额外材料，该额外材料形成于钢熔池上方；电弧炉2在钢工业中用于主要从含铁废料或高度合金化铁基材料(诸如直接还原铁(称为“dri”或“海绵铁”)、液态钢或其它铁前体)生产钢。方便地，黑渣13相对于液态钢14(还称为“出钢，tapped”)单独地和提前地离开电弧炉2。更详细地，将离开炉2的黑渣13输送至连续阶段或处理站，这些连续阶段或处理站不同于和独立于对于液态钢14的处理所设想的那些。
4.特别地，形成于电弧炉2中的液态钢14从电弧炉2排出至钢包炉12(lf)中。方便地，钢包炉通常小于eaf炉，以及时释放后者，从而允许其接收炉料，该炉料旨在用于后续铸造。
5.在钢包炉中，通过添加石灰、铁合金和其它添加剂(即，其它成分，取决于待获得钢的规格)，进行液态钢的造渣阶段。
6.目前，如图1所示，离开钢包炉的白渣1排出(通常由于炉的旋转)至坩埚3中或地面上。
7.随后，因此，排出至坩埚3中的白渣由第一器具4(例如，机动货车)进行装载并输送至收集区域5(通常类似为洞的形状)。特别地，对应于收集区域5，坩埚3完全地倾翻，从而排出白渣；适当地，如果炉渣为太多粉末的，那么其带至防风的卸载区域，以用于钢生产的炼钢过程的可能的重复使用。
8.在收集区域5，因此所获得的白渣保持大致约24小时至48小时的时间段，直至其冷却并发生相位过渡，特别地，从“β”相位过渡至“γ”相位，即所谓“枯萎(withering)”，这产生了粉末。
9.从收集区域5，因此所冷却的炉渣例如通过机械铲装载至第二专用输送器具6(例如，卡车)上。
10.方便地，然后，这些第二专用输送器具6将炉渣载至填埋区域7，该炉渣因而已成为不可回收废物。
11.此外，收集区域5和/或填埋区域7必须配备有用于收集和处理源自雨水的渗滤液的器具，安置于这些区域中的炉渣不可避免地经受该雨水的影响。此外，收集区域5和/或填埋区域7通常由合适地板覆盖。
12.在这种情况下，还应该考虑，在钢的生产/精炼期间所生成的白渣的回收允许实现两个重要优点：
13.减少原材料的使用，诸如基本造渣剂和任何其它元素，诸如硅酸盐、铝酸盐和镁碱；
14.减少填埋处置，以有益于生态/环境方面。


技术实现要素：

15.本发明的目的是提出一种用于处理材料的方法和/或设备，该材料在钢生产阶段形成/存在于钢包炉的底部上并且包含所谓“白渣”，该白渣包含石灰或石灰基化合物，该方法和/或设备允许至少部分地克服已知解决方案的缺点。
16.本发明的另一目标是提出一种方法和/或设备，该方法和/或设备用于处理存在于钢包炉的底部上的材料，以能够适当增强该材料，从而避免将该材料视为仅仅不可重复使用废物。
17.本发明的另一目的是提出一种用于处理位于钢包炉的底部上的材料的方法和/或设备，该方法和/或设备能够显著地减少和/或消除白渣的传统处理方法中典型的精细粉末的排放，同时维持所获得材料的高质量标准(特别地在稳定性方面)和操作者和器械的安全性。
18.本发明的另一目标是提出一种用于处理位于钢包炉的底部上的材料的方法和/或设备，该方法和/或设备能够以接近100％的纯度回收钢包炉的底部所包含的部分钢，从而允许其作为用于后续熔化的含铁废料的重复使用，同时维持高质量标准。
19.本发明的另一目的是提出一种用于处理位于钢包炉的底部上的材料的方法和/或设备，该方法和/或设备能够回收钢部分，从而使其每次铸造保持不同，继而允许其作为具有较高附加值的含铁废料的重复使用，该含铁废料能够根据后续合并而划分成某些种类。
20.本发明的另一目的是提出一种用于处理位于钢包炉的底部上的材料的方法和/或设备，该方法和/或设备能够增加能效，同时维持所获得材料的高质量标准(特别地在稳定性方面)和操作者和器械的安全性。
21.本发明的另一目的是提出一种用于处理位于钢包炉的底部上的材料的方法和/或设备，该方法和/或设备允许获得高质量最终产物(特别地在稳定性方面)以在相同钢生产过程或其它应用内重复使用。
22.本发明的另一目标是提出一种方法，该方法允许很大程度上减少对于材料处理所需的空间，该材料存在于钢包炉的底部上。
23.本发明的另一目标是提出一种方法，该方法减少或避免材料在不同区域和/或站之间的移动，该材料处于钢包炉的底部上并且至少部分地包含白渣。
24.本发明的另一目标是提出一种方法，该方法不需要材料在不同区域和/或站之间的装载和移动器具，该材料处于钢包炉的底部上并且至少部分地包含白渣。
25.本发明的另一目标是提出一种方法，该方法允许减少材料的处理成本，该材料处于钢包炉的底部上并且至少部分地包含白渣。
26.本发明的另一目标是提出一种方法，该方法允许很大程度上减少用于材料处理的时间，该材料处于钢包炉的底部上并且至少部分地包含白渣。
27.本发明的另一目标是提出一种方法，该方法为高度生态兼容的。
28.本发明的另一目标是提出一种方法和/或设备，该方法和/或设备不要求用于渗滤液处理的设施的实施。
29.本发明的另一目标是提出一种方法和/或设备，该方法和/或设备不需要复杂和昂贵结构或覆层/铺地板工程的施工。
30.本发明的另一目标是提出一种方法和/或设备，该方法和/或设备在所有炼钢厂为大体可用的。
31.本发明的另一目标是处理材料，该材料存在于钢包炉的底部上并且在更小的空间至少部分地包含白渣。
32.本发明的另一目的是提出一种用于处理材料的方法和/或设备，该材料位于钢包炉的底部上并且至少部分地包含白渣，这允许获得高能效。
33.本发明的另一目标是提出一种用于处理材料的设备，该材料位于钢包炉的底部上，该设备在结构上为完全可靠的。
34.本发明的另一目标是提出一种用于处理材料的设备，该材料位于钢包炉的底部上，该设备为耐用的和稳固的。
35.本发明的另一目标是提出一种用于处理材料的方法和/或设备，该材料位于钢包炉的底部上，该方法和/或设备易于以低成本实施。
36.本发明的另一目的是提出一种设备，该设备快速并易于维持并且同时允许提高材料回收的能效，该材料存在于钢包炉的底部上并且至少部分地包含白渣，同时维持所获得材料的高质量标准。
37.本发明的另一目标是提出一种用于处理材料的方法和/或设备，该材料位于钢包炉的底部上，该方法和/或设备为相对于已知解决方案的替代方案和改进方案。
38.所有这些目的(独立地和以其任何组合)和其它目的(将出现于下述描述中的)根据本发明来实现，其中处理存在于钢包炉的底部上的材料的方法具有根据权利要求1所述的特征。
39.本发明涉及一种用于处理形成/存在于钢包炉的底部处的材料的方法，所述材料包括白渣，该白渣包含石灰或石灰基化合物并且还包括熔融或半熔融/粘稠状态的金属合金，优选地为钢，该方法特征在于，离开所述钢包炉的所述材料冷却小于约30分钟至45分钟，优选地小于10分钟至15分钟，和甚至更优选地小于1分钟至3分钟的时间段。
40.本发明还涉及一种用于处理形成/存在于钢包炉的底部处的材料的方法，所述材料包括白渣，该白渣包含石灰或石灰基化合物并且还包括熔融或半熔融/粘稠状态的金属合金，优选地钢，该方法特征在于，离开钢包炉的材料在一段时间内冷却，以获得由平均尺寸大于约1mm的颗粒所形成的结块，并且在一段时间内冷却，以阻断处于β相的结块(并且特别地，源自该材料所包含的白渣的硅酸二钙)的矿物结构。
41.本发明还涉及冷却装置20(特别地为绕着其纵向展开轴线旋转的管状反应器)，冷却装置20配置成间接地冷却材料，该材料穿过冷却装置20并且在钢包炉出口(因而用以接收材料，该材料形成/位于钢包炉的底部处并且包括白渣，该白渣包含石灰或石灰基化合物并且还包括熔融或半熔融/粘稠状态的金属合金，优选地钢)和与钢包炉出口隔开的区域以及优选地由处理和/或存储和分类站所限定的区域之间为可移动的。
42.本发明还涉及一种坩埚(优选地，一种改进的坩埚)，该坩埚特征在于，其配置成以钢包炉的单次浇注来填充。
43.本发明还涉及一种产物，该产物包括源自白渣的结块和源自金属合金(优选地源自钢)的结块的混合物，该混合物通过如本文所定义的处理方法而处理材料来获得，该材料形成/存在于钢包炉的底部处。
44.本发明还涉及一种结块，所述结块源自白渣，该白渣包含石灰或石灰基化合物并且存在于材料中，该材料形成/存在于钢包炉的底部处，所述结块特征在于通过如本文所定义的方法而处理材料来获得，该材料形成/位于钢包炉的底部处，并且特征在于所述结块包括平均尺寸大于1mm的颗粒。
45.本发明还涉及一种结块，该结块源自熔融或半熔融/粘稠状态的金属合金，优选地源自熔融或半熔融/粘稠状态的钢，存在于材料中，该材料形成/存在于钢包炉的底部处，所述结块特征在于，它们通过如本文所定义的方法而处理材料来获得，该材料形成/存在于钢包炉的底部处，并且特征在于所述结块包括平均尺寸大于1mm的颗粒。
附图说明
46.参考附图，本发明在下文以一些其优选实施例来进一步阐述，这些优选实施例出于纯例示性和非限制性目的来报告。
47.图1示出了根据现有技术的白渣处理方法的示意性总视图；
48.图2示出了根据本发明的设备的(第一)实施例的示意性总视图，该设备用于处理形成/存在于钢包炉的底部上/处的材料；
49.图3示出了根据本发明的设备的第二实施例的示意性总视图；和
50.图4示出了根据本发明的第三替代实施例的示意性总视图。
具体实施方式
51.本发明涉及一种用于处理材料1的方法和设备(整体以附图标记15指示)，材料1在钢或其它金属合金的生产阶段形成/存在于钢包炉12的底部处/其上并且包括所谓“白渣”，该白渣包括石灰或石灰基化合物。
52.优选地，存在于钢包炉12的底部上的材料1包括白渣和处于熔融或半熔融/粘稠(即，液体或流体)状态的金属合金。特别地，金属合金可优选地为钢，但其可为其它金属合金，例如铝或铜。
53.特别地，下文的术语“白渣”指代废物，该废物在合金自身(特别地，钢)的生产链期间源自金属合金(特别地，钢)的精炼过程。特别地，白渣为非常富含石灰和/或其它粘结剂的废物材料，并且因此有利地为可回收的。
54.该方法将在下文特别参考钢进行描述，然而应当理解，对应地，可提供其它金属合金或金属(例如，铜或铝)。
55.特别地，钢包炉12接收液态钢(称为“出钢(tapped)”)14，液态钢14形成于电弧炉2中(优选地，电弧炉，还称为“eaf”)，液态钢14在钢工业中用于主要从含铁废料以及高度合金化铁基材料(诸如直接还原铁，称为“dri”或“海绵铁”)、液态钢或其它铁前体)生产钢。
56.方便地，以传统方式，黑渣13还形成于电弧炉2内部(即，由于通过添加剂所生成的
废料和化合物的氧化，形成于钢熔池上方的炉渣，该添加剂插入至电弧炉的炉料中以从该废料生产钢)，并且在电弧炉2的出口处排出以相对于液态钢14进行单独地和专门地处理，例如以传统方式或通过专利号为no.102021000004892的意大利专利申请的教导内容。
57.有利地，根据本发明的设备15可与用于生产钢和/或其衍生物或变体的设施操作性地相关联。
58.方便地，根据本发明的设备15适用于设施中以用于材料1的回收，材料1在钢或其它金属合金的生产阶段形成/存在于钢包炉12的底部上并且包含/包括白渣以及熔融或半熔融/粘稠钢。在下文中，“材料1”意指形成/存在于钢包炉12的底部上(即，在炉12的最接近于底部的区域中)并且包含/包括白渣(含有石灰或石灰基化合物)以及熔融或半熔融/粘稠状态的钢(或其它金属合金)的材料。
59.根据本发明的方法提供用于使离开钢包炉12的材料1冷却。
60.优选地，根据本发明的方法提供用于使材料立即冷却，该材料包含/包括白渣和熔融或半熔融/粘稠钢(即，液体或流体)，离开钢包炉12并且形成/存在于钢包炉12的底部上。
61.优选地，根据本发明的方法提供用于使材料1在其离开钢包炉12之后立即冷却。
62.方便地，该方法提供用于使离开钢包炉12的材料1冷却，材料1处于对应于或接近于钢的熔化温度的温度，即，其处于约1400℃至1800℃，优选地约1600℃的温度。
63.优选地，在一种可能实施方式变体中，根据本发明的方法提供用于使材料1在已从钢包炉12排出至坩埚30中之后立即冷却(参见图4)。
64.方便地，离开钢包炉12的材料1间接地冷却，即，通过材料1和冷却流体(例如，空气和/或水)之间的间接接触。
65.方便地，为此目的，材料1排出至装置20中以用于使材料1冷却。优选地，离开钢包炉12的材料1排出至装置20中以用于材料1的间接冷却，即，配置成以材料1和冷却流体之间的间接热交换(即，未接触)使材料1冷却的装置，材料1进入和/或穿过该装置，该冷却流体进入和/或穿过所述装置20。
66.优选地，冷却器20为管状反应器。
67.优选地，冷却装置20为旋转管状反应器，特别地，其绕着其纵向轴线x以顺时针和/或逆时针方向旋转。优选地，冷却装置20为旋转管状反应器，其中其纵向轴线x能够相对于水平方向倾斜。在一个可能实施例中，冷却装置20包括摆动反应器。在一个可能实施例中，冷却装置20包括振动反应器。在一个可能实施例中，冷却装置20包括浮动反应器。
68.方便地，形成于并位于钢包炉12的底部上的材料1直接地并立即排出于冷却装置20内部(通常由于炉的旋转)。特别地，冷却装置20位于和/或可位于材料1离开钢包炉12的出口处。
69.优选地，冷却装置20可为移动的。
70.有利地，冷却装置20可安装于支撑结构上，该支撑结构设置有移动器具，诸如轮或轨道，以从而允许冷却装置朝向/远离/移动至钢包炉12和/或与钢包炉12一致移动。
71.方便地，材料处理设备15的冷却装置20可包括壁，该壁在内部界定腔室16以用于接收待冷却的材料1并且使材料1穿过，腔室16在用于待冷却的材料1的入口开口和用于该冷却后的材料的出口开口之间延伸。
72.优选地，冷却装置20的入口开口接收材料1，材料1直接地从钢包炉12离开。在一种
可能替代实施例中，冷却装置的入口开口可从炼锅(pan)接收材料1，该炼锅继而直接地从钢包炉12的对应出口接收所述材料1。
73.方便地，冷却装置20可包括装载料斗(未示出)以将材料1从所设置的出口直接地和/或在其离开所述炉之后立即输送至钢包炉12处的装置自身中。
74.有利地，保护格栅(优选地，振动的)可设置于冷却装置20的入口开口处以防止存在于炉上的尚未熔化的任何废料件进入冷却装置。
75.在一个优选实施例中，用于处理材料1(形成/存在于钢包炉12的底部处)的设备15的冷却装置20可包括具有大体管状形态(优选地，圆柱形的)的至少一个旋转反应器(或滚筒)，该至少一个旋转反应器设置有至少一个壁，该至少一个壁在内部界定用于接收待冷却的材料1并且使材料1穿过的腔室16，腔室16在用于待冷却的材料1的入口开口和用于该冷却后的材料的出口开口之间延伸。
76.有利地，冷却装置20可包括旋转反应器以用于炉渣的处理，该炉渣可为任何传统类型，并且例如可为ep3247811或ep3323898所描述的类型。
77.优选地，冷却装置20包括用于壁的冷却器具(未示出)，该壁在其内部界定了腔室16，以从而使穿过所述腔室的材料1间接地冷却。
78.方便地，冷却装置20包括用于使材料1间接地冷却的器具，材料1处于/形成于钢包炉12的底部处/其上，材料1穿过所述腔室16，并且特别地，这些器具可包括：
[0079]-用于将冷却流体(优选地，水)喷洒于所述壁的外表面上的器具(例如，喷嘴)，
[0080]-用于将冷却流体(优选地，水)滴落(即，主要地或仅通过重力)于所述壁的外部表面上的器具，
[0081]-制冷板，该制冷板固定至所述壁并且包括用于制冷剂流体的循环的管道，和/或
[0082]-至少一个空隙(可能通过模块面板来制成)，该至少一个空隙在外部限定于所述壁周围并且限定了被冷却流体充满的腔室。
[0083]
优选地，供应装置20的所述冷却器具可包括至少一个冷却流体分布回路，该至少一个冷却流体分布回路至少部分地绕着该装置布置并且配置成从供应器具接收冷却流体(优选地，水)。
[0084]
在操作上，冷却流体以使腔室16的壁冷却的方式作用于所述壁上，并且因而还间接地冷却了所述腔室中所容纳的材料1。
[0085]
有利地，根据本发明的设备15还包括用于将至少一种冷却流体(优选地，水)进料至冷却装置20的冷却器具(未示出)。
[0086]
方便地，用于进料冷却流体的器具在入口处流体地连接至冷却器具，以从而向该冷却器具供应冷却流体。
[0087]
优选地，冷却流体供应器具包括至少一个流体回路，该至少一个流体回路在入口处连接冷却流体的外部供应源(特别地，自来水)，同时在出口处连接该装置的冷却器具。
[0088]
方便地，根据本发明的方法提供用于使材料1从入口温度t
入
冷却(优选地，间接地)(其中白渣和材料自身所存在的钢处于钢的出钢过程结束时的温度，即，液相或固相)，直至材料1至少达到低于t
入
的出口温度t
出
。方便地，在出口温度t
出
下，该材料处于固体状态，如下文更详细地描述的结块形式；特别地，在出口温度t
出
下，材料为固化结块的形式。
[0089]
方便地，根据本发明的方法提供用于使材料1从温度t1冷却(优选地，间接地)至低
于t1的温度t2。
[0090]
方便地，温度t1和t2(其包括于t
入
和t
出
之间所限定的温度区间内或相应地对应于t
入
和t
出
)为材料1的状态/相位出现变化的温度。
[0091]
例如，温度t1可为约700℃至900℃，优选地约800℃，而温度t2(低于t1)可为约400℃至600℃，优选地约500℃。
[0092]
方便地，应当理解，温度t1和t2根据材料1的组合物为可变的。
[0093]
方便地，温度t1可等于或低于温度t
入
，温度t
入
对应于离开钢包炉12的材料1的温度。例如，温度t
入
可为约1400℃至1800℃，优选地约1600℃至1700℃。
[0094]
方便地，离开钢包炉2的材料1的冷却，并且特别地从温度t1至温度t2的降低或从温度t
入
至温度t
出
的降低在冷却装置20内部在一段时间内发生，以在结晶相方面(优选地，β相)阻断源自材料1所包含的白渣的结块，从而大体避免以不同/其它固相(结晶和/或无定形)状态的转变，该转变(引起体积变化)将引起结块的裂缝或崩解。
[0095]
方便地，离开钢包炉2的材料1的冷却，并且特别地从温度t1至温度t2的降低或从温度t
入
至温度t
出
的降低在冷却装置20内部在一段时间内发生，以在结晶相方面(优选地，β相)阻断源自材料1所包含的白渣的结块(和特别地，所存在的硅酸二钙)，该结晶相不同于室温下的稳定相，该稳定相将已通过较慢冷却来获得(即，例如，以大于约15分钟的从t1至t2的转变时间)。优选地，利用根据本发明的方法，所有或大部分的结块(包含硅酸二钙并且源自离开冷却装置20的白渣)的颗粒完全地或大部分地处于结晶相，该结晶相不同于室温下的稳定相，该稳定相将已通过较慢冷却来获得(即，例如，以大于约15分钟的从t1至t2的转变时间)。
[0096]
方便地，离开钢包炉2的材料1的冷却，并且特别地从温度t1至温度t2的降低或从温度t
入
至温度t
出
的降低在一段时间内进行，以阻断所有或大部分结块(源自材料1所包含的白渣)的矿物结构的β相。
[0097]
方便地，从温度t1到温度t2的降低为特别快速的，以防止白渣(特别地，至少部分，优选地大部分的所述白渣中所存在的硅酸二钙)从相β至相γ的转换(优选地在小于(约)一分钟内出现)，以允许材料1的固化以及白渣与钢的不同或独立结块。特别地，这允许形成第一稳定固体结块(具有材料1所包含的白渣的成分)和第二/不同固体结块(具有材料1所包含的钢或其它金属材料的成分)。这样，更详细地，白渣的成分的结块以与钢(或其它金属材料)的成分的结块以不同并独立的方式出现。
[0098]
方便地，从t1至t2的冷却在(正在旋转的)冷却装置20内部进行的事实引起材料1所包含的白渣的成分独立于相同材料1所包含的钢(或其它金属材料)的成分进行结块。
[0099]
有利地，因此所获得的白渣的结块和钢(或其它金属材料)的结块为更紧凑的和较低粉末的(即，它们由平均尺寸大于1mm的颗粒形成)，并且矿物结构有利地阻断于一个相位，优选地“β”相。
[0100]
方便地，根据本发明的方法提供用于离开钢包炉12的材料1(并且处于t
入
下)的冷却(优选地，间接地)，直至其首先带至所述温度t1，然后直至其快速地带至温度t2。
[0101]
方便地，温度t2可等于或大于温度t
出
，温度t
出
对应于结块的冷却装置20的出口温度，该结块形成于该装置自身内部并源自材料1。方便地，温度t
出
适合于炉渣1的后续搬运。特别地，例如，温度t
出
可等于或低于约180℃至200℃，优选地其等于或低于约70℃至100℃。
[0102]
方便地，冷却装置20中的材料1的入口温度t
入
可等于或大于温度t1，同时结块(其以从温度t1至t2的快速降低的方式来形成)的出口温度t
出
可处于或低于温度t2。
[0103]
方便地，t2≥t
出
。基本上，温度t2可对应于最终冷却温度，该最终冷却温度为结块到达冷却装置的出口的温度；或其可对应于高于温度t
出
的中间冷却温度，温度t
出
为结块到达冷却装置的出口的温度。
[0104]
方便地，在根据本发明的方法中，材料1(其形成于钢包炉12的底部处/其上并且包含白渣和熔融或半熔融/粘稠钢)的冷却速率(和特别地，从温度t1至t2的降低的冷却速率)造成白渣的成分的稳定和钢至对应且独立无粉末结块(即，平均尺寸大于约1mm的颗粒)的分离，以及矿物结构(其在等于或低于t2的温度下为稳定的)的形成。
[0105]
方便地，在根据本发明的方法中，离开钢包炉12的材料1的冷却在相比于电弧炉内部的钢熔化周期的持续时间的较短时间内进行，并且特别地，在小于大约30分钟至45分钟，优选地小于约10分钟至15分钟，并且甚至更优选地小于约1分钟至3分钟的时间内进行。
[0106]
优选地，冷却装置以这样的方式进行配置：材料1的冷却速率，和特别地，材料1从温度t1(其对应于材料1的转换开始温度)至温度t2(其对应于材料1的转换结束时的温度)或t
出
(其还对应于离开冷却装置的结块的温度)的降低时间小于电弧炉内部的钢熔化周期的持续时间，并且特别地，其在小于约30分钟至45分钟，优选地小于约10分钟至15分钟，和更优选地小于1分钟至3分钟的时间内进行。
[0107]
方便地，材料1在冷却装置内部的冷却，和特别地材料1在所述装置内部的持续时间在相比于电炉内部的钢熔化周期的持续时间的较短时间内执行，并且特别地，在小于约30分钟至45分钟的时间内进行。有利地，这允许冷却装置从冷却后的材料1迅速地释放，以能够接收在后续熔化周期所生成的材料1。
[0108]
根据本发明的方法提供用于处理离开冷却装置20的结块，以将源自白渣的成分的固化的结块与源自钢(或其它金属合金)的固化的结块分离。基本上，离开冷却装置20的结块包括两种不同类型的结块(即，源自白渣的成分的固化的结块与源自钢(或其它金属合金)的固化的结块)的混合物，并且适当地，根据本发明的方法提供所述结块的分离步骤，以获得第一组11’和第二组11”，第一组11’大体仅包含源自白渣的成分的固化的结块，第二组11”大体仅包含源自钢(或其它金属合金)的固化的结块。
[0109]
方便地，使结块分离的该步骤可通过利用磁性器具来执行，该磁性器具因而吸引结块，该结块源自钢的固化并且因此包含铁磁性材料，该铁磁性材料源自白渣的固化的结块。
[0110]
方便地，使结块分离的该步骤可通过利用传统分离手段(例如，通过密度)来执行，该传统分离手段因而使源自钢的固化的结块与源自白渣的固化的结块分离。
[0111]
优选地，根据本发明的方法然后提供了，对在冷却装置20的出口处所获得并且适当地已在不同化学组合物的结块之间进行分离的结块进行进一步筛选，以使较细小件/结块与两组或更多组的较大者分离。
[0112]
根据本发明的处理设备15包括在冷却装置20的下游的分离模块10，以从而使源自白渣的固化的结块与源自钢的固化的结块分离成对应的并且不同的组11’和11”(仅/主要包含一种类型的结块)。
[0113]
有利地，另一筛选模块可设置于分离模块10的下游以使较细小件与较大件分离。
[0114]
方便地，在冷却设备的一个可能实施例中(参见图2)，冷却装置20和分离模块10可通过依序定位的不同且独立的机器/器械来限定。
[0115]
方便地，在冷却设备15的另一可能实施例中(未示出)，冷却装置20和分离模块10依序限定于同一设备/机器内。
[0116]
优选地，在未示出的一个可能实施例中，冷却设备还可包括破碎模块，该破碎模块可位于分离模块10的上游或下游。
[0117]
有利地，在一个可能实施例中，向冷却装置20供能的器具从同一水管网接收冷却流体，该水管网向钢生产设施等进料。
[0118]
冷却流体有利地包括水，特别地已用于或可用于钢生产设施的水。
[0119]
更详细地，冷却装置20的进料器具采用来自上游设施(特别地，来自钢生产设施)的高压冷却流体并且将其输送至冷却装置20的冷却器具。
[0120]
有利地，冷却装置20的腔室16配置成在第一移动方向上推进待冷却的材料1。方便地，冷却器具可配置成使冷却流体在第二方向上从入口部段移动至所述出口部段，该第二方向与所述第一方向至少部分地相对。特别地，冷却流体在外部作用于腔室16上，从而沿着其纵向展开方向在与待冷却的材料1穿过所述腔室/在所述腔室内部推进的方向相对的方向上横穿腔室16。
[0121]
根据一个优选实施例，冷却装置20的反应器优选地具有大体圆柱形状并且沿着主轴线x在第一端部(未示出)和第二端部之间延伸，其中，入口开口设置于该第一端部中，出口开口形成于该第二端部中。优选地，待冷却的材料1的第一移动方向大体平行于主轴线x，并且从入口开口转动朝向出口开口。
[0122]
有利地，冷却装置20的反应器由导热材料制成，特别地，其由金属材料制成，诸如，例如钢。
[0123]
方便地，为使材料1以最佳方式冷却并形成两种不同类型的结块(即，为确保白渣的成分独立于熔融或半熔融/粘稠钢的成分进行固化，从而获得不同化学组合物的两种类型结块的混合物)，冷却装置12的反应器可旋转地安装于支撑结构上并且可通过机动器具绕着主轴线x旋转。
[0124]
有利地，支撑结构旨在停留于地面上，并且包括至少一个较低支撑基部，并且优选地由金属材料制成。
[0125]
优选地，支撑结构以这样的方式支撑反应器：主轴线x为大体水平的，或更精确地，其从对应于入口开口的较高高度至少部分地倾斜至对应于出口开口的较低高度。方便地，可以设置另一机动器具(未示出)用以使反应器相对于水平方向的倾斜度改变。
[0126]
方便地，冷却装置20包括至少一个电子控制单元(未示出)，该至少一个电子控制单元电连接至机动器具并且被编程成控制机动器具来改变反应器的旋转速度和/或反应器相对于水平方向的倾斜度。优选地，电子控制单元编程成控制反应器在第一旋转方向上的旋转，例如顺时针或逆时针。方便地，电子控制单元可编程成使反应器在一个以上的旋转方向上旋转，可替代地，被编程成使腔室16内部的材料1混合并且增加装置20的冷却效率。
[0127]
方便地，冷却装置20包括与反应器可操作性地相关联的至少一个温度传感器，该至少一个温度传感器电连接至电子控制单元并且被配置成检测反应器和/或待冷却的材料1的至少一个温度测量值。电子控制单元有利地配置成接收该温度测量值，并且相应地控制
机动器具以用于改变反应器的旋转速度和/或反应器的倾斜度。
[0128]
有利地，电子控制单元包括至少一个微控制器，诸如，例如plc(可编程逻辑控制器)等。优选地，电子控制单元还包括至少一个处理模块，该至少一个处理模块编程成处理该温度测量值和流量测量值并且生成针对驱动器具的对应第一控制信号。
[0129]
方便地，电子控制单元可以本领域的技术人员自身已知的任何方式连接至传感器和机动器具，并且因此未在下文详细地描述。例如，电子控制单元可提供用于有线连接或无线连接(无线的)，而未脱离本专利的保护范围。
[0130]
有利地，在一个可能实施例中，用于处理来自钢包炉12的底部的材料1的设备15包括在钢包炉12的出口处用于将雾化冷却流体(优选地，水)直接地输送(例如通过压缩空气)至材料1上的单元。方便地，在一个可能实施例中，用于输送雾化冷却流体的单元可设置于钢包炉12的材料1的出口处，并且可位于装置20上游并且相对于装置20位于外部以用于材料1的间接冷却。方便地，在一个可能实施例中，用于输送雾化冷却流体的单元可设置于装置20的内部(并且优选地，设置于入口处)以用于材料1的间接冷却。
[0131]
方便地，根据本发明的方法提供用于间接地和/或通过与雾化冷却流体(特别地，与雾化水)的直接接触使材料1(例如，通过压缩空气)冷却，材料1形成/位于钢包炉12的底部处/其上并且离开钢包炉自身。优选地，根据本发明的方法提供用于首先通过雾化冷却流体并且随后通过间接冷却(即，通过冷却流体和材料1之间的间接热交换)使离开钢包炉12的材料1冷却。方便地，该雾化冷却流体可与用于间接热交换的冷却流体为相同的或甚至不同的。
[0132]
方便地，在其一个可能实施例中，根据本发明的方法提供用于通过气体(优选地，空气或其它惰性气体)和液滴(优选地，水或其它冷却剂)的混合物(例如，气溶胶)的喷射/喷洒而使离开钢包炉12的材料1冷却。特别地，气体和液体的这种混合物直接地输送至材料1上。方便地，气体主要地或仅用为冷却剂(优选地，水)的液滴的输送载体，使得在直接接触材料1时，所述液滴引起材料1冷却并且同时蒸发(即，改变状态)，从而避免对设置用于收集液体渗漏液的设施的需求。有利地，此外，相比于其中仅使用空气的已知解决方案，空气和水的混合物的使用允许减少所用空气的量；并且还避免了水的过度消耗(替代地，水消耗为每分钟数十升的订单)。
[0133]
方便地，为此，可提供一模块(未示出)，该模块配置成生成气体和液滴的所述混合物的喷射/喷洒并且将其朝向材料1输送，材料1离开钢包炉12并且包含形成/位于钢包炉12上/与钢包炉12对应的材料。有利地，所述模块以这样的方式进行配置：气体和液滴的所述混合物的喷射/喷洒将离开钢包炉12的材料1推动至容器的壁，使得通过液滴所冷却的材料1之后掉落于输送带上以使其向前朝向模块或后续处理站(分离10)移动。
[0134]
方便地，替代装置20和/或除装置20之外，可提供所述模块用于材料1的间接冷却。方便地，所述模块可设置在冷却装置20的外部，并且可位于材料1的间接冷却器具的入口处/上游。方便地，所述模块可设置在冷却装置20的外部，并且可位于相对于材料1的间接冷却器具的入口处/上游。
[0135]
方便地，因此，根据本发明的方法提供用于以特别快速的方式(优选地，在小于约30分钟至45分钟，更优选地小于约10分钟至15分钟，和甚至更优选地小于1分钟至3分钟的时间内)使离开钢包炉12的材料1立即冷却或在将所述材料收集到坩埚中之后立即冷却。
[0136]
有利地，根据本发明的方法提供了，一旦与源自钢或其它金属成分的固化的结块分离，则白渣的结块可在钢或其它金属合金的生产/精炼过程中重复使用。优选地，根据本发明的方法提供了，一旦与源自钢或其它金属成分的固化的结块分离，则将白渣的结块重新引入到电弧炉2(eaf)内部。优选地，第一组11’的结块(其大体仅包含源自白渣的成分的固化的结块)位于电弧炉2中。
[0137]
这为特别有利的，由于通过在该过程中重复使用白渣的结块，待处置的白渣量得以减少/消除，同时黑渣的产量增加，该黑渣的处理成本较低，并且可用作二次原材料。
[0138]
此外，通过在该过程中重复使用白渣(因而该白渣为利用本发明的方法来冷却并处理的白渣)，待引入于本发明的熔池中的“新”和其它石灰和/或其它成分(例如，菱镁矿)的量在电弧炉2中得以减少；有利地，此外，这允许减少耐火材料的消耗，该耐火材料固定至电弧炉2的壁。
[0139]
有利地，根据本发明的方法提供了，一旦与源自白渣的结块分离，则可存储源自钢或其它金属成分的固化的结块。优选地，根据本发明的方法提供了，一旦与源自白渣的结块分离，则将源自钢或其它金属成分的固化的结块根据铸造类型进行划分。优选地，源自钢或其它金属成分的固化的所述结块通过浇铸进行细分，从而根据形成于电弧炉2中的钢类型而获得结块的细分。
[0140]
有利地，在本发明的可能实施例形式中，冷却装置20(其包括绕着其纵向展开轴线旋转的管状反应器)为可移动的，并且优选地，可为自推进式或牵引式。
[0141]
特别地，冷却装置20接收材料1，材料1形成/位于钢包炉12上/与钢包炉12对应，并且离开钢包炉12。
[0142]
方便地，冷却装置20可固定并紧邻位于钢包炉(lf)12的下游和出口处。
[0143]
优选地，冷却装置20为可移动的，以将自身紧邻位于钢包炉(lf)12的下游和出口处。特别地，冷却装置20配置成优选地通过轨道进行移动并到达钢包炉12的排出开口/嘴部下方，以因而从钢包炉自身直接地接收存在于钢包炉12的底部处/其上的材料。
[0144]
方便地，当其接收材料1时，冷却装置20的反应器已经为可操作的并处于运作状态，从而引起材料冷却。优选地，冷却器20的反应器中的冷却始终保持活跃状态。
[0145]
方便地，一旦冷却装置20的腔室16的装载已完成(其例如在约3分钟内进行)，则冷却装置20移动以移动远离钢包炉12，从而到达处理站或存储和分类站21。有利地，冷却装置20在远离钢包炉12的整个移动路径期间使从钢包炉12所接收的材料1持续冷却。特别地，在冷却装置20远离钢包炉12的搬运期间，冷却为连续的并且保持活跃状态，并且有利地，相对时间大体对应于电弧炉2(eaf)的浇铸时间。
[0146]
有利地，在冷却装置20的出口处，源自白渣的固化的结块(与源自钢或其它金属成分的固化的结块适当地分离)主要地包括反应性石灰、铝酸盐、硅酸盐和镁氧化物。
[0147]
方便地，优选地在处理和/或存储和分类站21中，制备/处理源自白渣的结块，以将它们返回至电弧炉2的装载或以将它们制备用作建筑行业的粘结剂。
[0148]
有利地，任何添加剂的添加(特别地旨在增强产品在建筑和抓持材料行业的最终用途)在钢包炉12外侧进行，并且特别地在材料1(包含白渣)从钢包炉12至冷却器的排出时进行。
[0149]
有利地，在处理和/或存储和分类站21中，冷却装置20与其它模块(例如，分离模
块，优选地磁性的，和化合物的其它处理模块)接合和/或交互，以将准备用于后续阶段或用途；优选地，在返回至电弧炉2的情况下，在处理和/或存储和分类站21中，可仅存在一个输送模块(优选地气动的)，以将白渣的结块(一旦其与钢或其它金属成分的所得结块分离)运送至电弧炉2的装载区域；在外部使用(用作建筑的粘结剂)的情况下，存储和分类站21可包括装袋设施。
[0150]
有利地，因此，在根据本发明的方法/设备中，不再提供坩埚的使用，从而允许处理时间的减少，人员的成本和风险的减少(在钢包炉12和卸载区域(孔)之间提供输送器具的移动的情况下所获得)，从而腾出钢厂内部的搬运空间并且还避免了源自炽热材料的搬运的风险。
[0151]
在其一个可能实施例中(参见图4)，本发明还涉及一种方法，该方法提供坩埚30的应用，优选地，改进的坩埚。特别是，根据本发明的坩埚的特征在于，其配置成利用离开钢包炉12的单个铸造件进行填充，并且因此具有相比于传统尺寸的较小尺寸，该传统尺寸通常填充2个、3个或更多个铸造件。
[0152]
方便地，炼锅30为可移动的，优选地，其可为自推进式或牵引式。
[0153]
方便地，当坩埚30接收离开钢包炉12的材料1的铸造件时，坩埚30易于盖住。
[0154]
方便地，冷却装置20之后从坩埚30进行装载，如上文所描述。优选地，冷却装置20已位于处理和/或存储和分类站21中，如上文所描述。
[0155]
方便地，在最终产物未指定成在电弧炉2的装载阶段返回的情况下，添加剂特别地旨在增强产物在最后施工行业的最终用途，和特别地在主要预期用于施工的粘结剂行业的最终用途。
[0156]
有利地，炼锅30有利地配置成在高于约1000℃的温度下保持加热。
[0157]
有利地，在根据本发明的各种解决方案中，不再需要防风的孔或卸载区域的存在，以及不再需要机械铲和用于将材料朝向钢厂外部输送的器具的使用。
[0158]
如根据已描述的内容清楚的是，根据本发明的方法和/或设备为特别有利的，因为：
[0159]-其允许克服已知解决方案的缺点，特别地通过避免所述已知解决方案所提供的白渣的多次移动；更详细地，这允许避免各种区域之间的搬运和输送器具的购买和使用，从而获得成本上的重要减少；
[0160]-所获得的结块为较少粉末的(事实上，它们具有大于约1mm的颗粒尺寸，优选地大于2mm至5mm)，并且因此，更易于存储、搬运和管理，并且此外，环境(特别地钢厂)更清洁，并且降低了水消耗；
[0161]-允许处理白渣，以更迅速地获得稳定和高质量材料，该材料之后可在过程自身中适当地重复使用和/或该材料可用于各种应用，例如用作水泥的基料；
[0162]-不需要任何渗漏液处理设施，因为不存在白渣与水或其它冷却流体的直接接触；
[0163]-不需要具有大空间，该大空间可用于收集区域或存储区域，并且还不需要特殊或专用结构或铺地材料/覆层工程；
[0164]-能够增加能效，能够增加操作者和器械的安全性，并且在施工和操作方面还为高度可靠的；
[0165]-其允许以最佳方式使离开钢包炉的白渣和熔融或半熔融/粘稠钢(或其它金属合
金)冷却，即，其获得了白渣和熔融或半熔融/粘稠钢的最佳冷却，同时获得前述高能效；
[0166]-易于以低成本实施；
[0167]-其为已知解决方案的替代方案和改善方案。
[0168]
本发明已在一些其优选实施例中进行说明和描述，但应理解，在实践中执行性变化可适用于本发明，而不脱离本工业发明专利的保护范围。