CN103555867B - 一种钢渣转化为再生资源的系统及其方法 - Google Patents

Abstract

本发明之一种钢渣转化为再生资源的系统及其方法，包括钢渣粉化体系、渣钢分离体系和尾渣深加工体系，其中：该钢渣粉化体系包括脱硫渣设备、转炉渣设备和铸余渣设备以及与之分别相连通的粒化自解设备；该渣钢分离体系承接该粒化自解设备并包括翻转振动设备、磁选机、破碎机、棒磨机和筛分/磁选设备及其各机构通往的置料设备；该尾渣深加工体系承接所述细粒尾渣装置并包括烘干机构、粗磨机构、细磨机构和第一、第二风选机构以及第一、第二磁选机构和钢渣微粉槽，藉由该系统结构的结合实现了清洁、环保以及缩减占地空间的钢渣转化为再生资源系统的设计构造。

Description

一种钢渣转化为再生资源的系统及其方法

技术领域

本发明涉及冶炼技术领域，尤指一种钢渣转化为再生资源的系统及其方法。

背景技术

冶金钢渣是钢铁冶炼过程中的必然产物，根据各个钢铁厂生产水平的不同，炼1吨钢大约会产生130kg的钢渣，按照这个比例计算，我国的钢渣量已年过9000万吨，如不充分利用，将成为废弃资源。

钢渣含有8～10％的废钢，如果钢渣不加处理，这部分含铁资源就会白白流失，而与之相对应的是我国铁矿石自给量不足50%，每年需花巨资进口，同时尾渣排放若不综合处理利用也会给环境造成严重危害，破坏土壤植被结构，污染空气与水体。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明的主要目的在于提供一种清洁、环保、缩减占地空间以及废旧资源回收利用的钢渣转化为再生资源的系统及其方法。

为达成上述目的，本发明应用的技术是：

一种钢渣转化为再生资源的系统，包括钢渣粉化体系、渣钢分离体系和尾渣深加工体系，其中该钢渣粉化体系包括脱硫渣设备、转炉渣设备和铸余渣设备以及与之分别相连通的粒化自解设备；该渣钢分离体系承接该粒化自解设备并包括翻转振动设备、磁选机、破碎机、棒磨机和筛分/磁选设备及其各机构通往的置料设备，所述置料设备包括渣钢槽、铁精粉槽、细粒尾渣装置、豆钢槽以及渣钢坨槽；该尾渣深加工体系承接所述细粒尾渣装置，并包括烘干机构、粗磨机构、细磨机构和第一、第二风选机构以及第一、第二磁选机构和钢渣微粉槽，其中所述烘干机构、粗磨机构、第一风选机构、该第一磁选机构、该细磨机构、该第二风选机构、第二磁选机构以及该渣微粉槽依次顺序承接，同时该细磨机构分别还承接第一、第二风选机构。

在优选方案中，该烘干机构承接所述细粒尾渣装置。

在优选方案中，该翻转振动设备承接所述粒化自解设备，其中所述翻转振动设备具有两道出料口，分别为渣钢坨出口和渣钢出口，该渣钢坨出口连通所述渣钢坨槽，该渣钢出口连通所述磁选机。

在优选方案中，该磁选机包括50mm至≤150mm颗粒大小的渣钢出口和筛＞50mm颗粒大小的渣钢出口，该50mm至≤150mm渣钢出口连通渣钢槽，该＞50mm渣钢出口则连通所述破碎机。

在优选方案中，该棒磨机承接所述破碎机，该筛分/磁选设备25承接所述破碎机。

在优选方案中，该筛分/磁选设备分别设有≤10mm颗粒大小的铁精粉出口、10-50mm颗粒大小的豆钢出口和≤10mm颗粒大小的细粒尾渣出口，其中该铁精粉出口与所述铁精粉槽连通、该豆钢出口与所述豆钢槽连通，以及该细粒尾渣出口与所述细粒尾渣装置连通。

一种钢渣转化为再生资源的方法，包括的步骤是：步骤一：通过所述钢渣粉化体系对红热的固态钢渣、熔融的液态钢渣进行粒化处理；步骤二：承接上述步骤一，并藉由所述渣钢分离体系将粉化的钢渣通过破碎、筛分、棒磨以及磁选工序，使得钢渣中的废钢和尾渣进行分离；步骤三：承接上述步骤二，并藉由所述尾渣深加工体系进行渣、铁分离处理，该尾渣深加工体系包括的烘干机构、粗磨机构、细磨机构和第一、第二风选机构以及第一、第二磁选机构的运作程序的排序可根据实际作业不分先后。

在优选方案中，所述粒化处理为适用铁水脱硫渣的处理，其通过脱硫渣设备结合粒化自解机构进行作业，并包括采用扒渣器将铁水脱硫渣扒进脱硫渣机构中做注水冷却处理。

在优选方案中，所述粒化处理为适用转炉渣的处理，其通过转炉渣设备结合粒化自解设备进行作业，并包括采用装熔融钢渣的容器、铸造桥式起重机和挖掘机运作，还包括热焖处理，其热焖过程是把熔融的钢渣由铸造桥式起重机吊至渣处理工位，倒入热焖坑中，打水冷却至表面凝固为止，再用挖掘机松动钢渣。

在优选方案中，所述粒化处理为适用铸余渣的处理，其通过铸余渣设备结合粒化自解设备进行粒化处理作业，并包括用钢渣水泥和钢渣骨料预制格栅的程序。

本发明与现有技术相比，其有益效果是：

1.根据不同钢渣的特性，采用相区别的处理工艺，获得再生资源的有效利用；

2.工艺流程短，设备占地面积小，其系统及方法对于钢渣的粉化、渣钢分离、尾渣深加工等工序在一套连续的工艺流程中完成，省去了传统工艺中的堆存、倒运等工序，达成了场地整洁、缩减占地空间的良好效果；

3.钢渣处理始终是在湿润的状态下进行，有效地控制了钢渣处理过程中存在的扬尘污染，达成了清洁、环保的良好效果；

4.采用该系统及其方法处理钢渣，其再生资源利用率达100%，尾渣的附加值也大大提高，还有微粉的两个指标（活性和MFe含量）良好，对于水泥产品质量的提升及替代熟料的节能降耗也有帮助，从而达成了废弃资源得到回收利用的良好效果。

附图说明

图1为本发明实施例之总体框架的方框结构示意图。

图2为图1中各体系中相关联的方框结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明之实施方式做更详细的说明，使熟习该项技艺者在研读本说明书后能据以实施。

请参阅图1并结合参阅图2所述，本发明之一种钢渣转化为再生资源的系统，包括钢渣粉化体系10、渣钢分离体系20和尾渣深加工体系30，其中：

该钢渣粉化体系10是将冶炼产生的三种钢渣（如铁水脱硫渣、转炉渣以及连铸铸余渣）分别通过相应的脱硫渣设备11、转炉渣设备12和铸余渣设备13，并结合相连接的粒化自解设备14进行粒化作业，使之将该三种钢渣转化成颗粒状或粉状；

该渣钢分离体系20具有渣、钢分离功能，其包括翻转振动设备（如翻转振动筛）21、磁选机22、破碎机23、棒磨机24和筛分/磁选设备25及其各机构通往的置料设备26，所述置料设备26包括渣钢槽261、铁精粉槽262、细粒尾渣装置263、豆钢槽264以及渣钢坨槽265。在本实施方案中，该翻转振动设备21承接所述粒化自解设备14，其翻转振动设备21具有两道出料口，分别为过滤≥150mm颗粒大小渣钢坨出口和＜150mm颗粒大小的渣钢出口，该渣钢坨出口连通所述渣钢坨槽265，该渣钢出口连通所述磁选机22；在本实施方案中，该磁选机22包括过滤50mm至≤150mm颗粒大小的渣钢出口和筛选出＞50mm颗粒大小的渣钢出口，该50mm至≤150mm渣钢出口连通渣钢槽261，该＞50mm渣钢出口则连通所述破碎机23；在本实施方案中，该棒磨机24承接所述破碎机23，该筛分/磁选设备25承接所述破碎机23；在本实施方案中，该筛分/磁选设备25分别设有过滤≤10mm颗粒大小的铁精粉出口、过滤10-50mm颗粒大小的豆钢出口和过滤≤10mm颗粒大小的细粒尾渣出口，其中：该铁精粉出口与所述铁精粉槽262连通、该豆钢出口与所述豆钢槽264连通，以及该细粒尾渣出口与所述细粒尾渣装置263连通。综上该渣钢分离体系20承接钢渣粉化体系10加工出来的颗粒状或粉状渣钢，通过破碎、筛分、棒磨、磁选等工序将钢渣中的废钢和尾渣进行分离，以及

该尾渣深加工体系30承接所述细粒尾渣装置263，并接受该细粒尾渣装置263输来的≤10mm细粒尾渣。该尾渣深加工体系30包括烘干机构31、粗磨机构32、细磨机构35和第一、第二风选机构33、36，以及第一、第二磁选机构34、37和钢渣微粉槽38。在本实施方案中，所述烘干机构31承接所述细粒尾渣装置263，该粗磨机构32、第一风选机构33、该第一磁选机构34、该细磨机构35、该第二风选机构36、第二磁选机构37以及该渣微粉槽38依次顺序承接，同时该细磨机构35分别还承接第一、第二风选机构33。

请继续参阅图2所述，实用该钢渣转化为再生资源[微软用户1]的方法包括的步骤是：

步骤一：通过钢渣粉化体系10进行钢渣粉化。该步骤是将红热的固态钢渣、熔融的液态钢渣分别进行粒化自解处理，使大部分实现粉化，其分别的操作是：

1．铁水脱硫渣的处理。通过脱硫渣设备11结合粒化自解机构14进行粒化处理的作业程序，即用扒渣器将铁水脱硫渣扒进脱硫渣机构11内做注水冷却处理，在本实施方案中，所述脱硫渣设备11包括扒渣器，所述粒化自解设备14包括渣罐，使用时，用扒渣器将铁水脱硫渣扒进渣罐内，将渣罐运至打水冷却区进行带罐打水冷却处理，处理完成后运至脱硫渣翻渣场进行翻渣；

2．转炉渣的处理。藉由转炉渣设备12结合粒化自解设备14进行粒化处理的作业程序，所述转炉渣设备12包括能装熔融钢渣的容器、铸造桥式起重机和挖掘机，所述粒化自解设备14包括渣罐，作业时，将钢渣热焖处理，钢渣热焖过程是把熔融的钢渣由铸造桥式起重机吊至渣处理工位，倒入热焖坑中，开始打水冷却直到表面凝固为止，用挖掘机松动钢渣，保证装置内钢渣表面无积水，而后进行第二次倒渣（重复上一次过程），在倒完若干罐渣后，盖上热焖装置盖，开始喷水雾，喷水一定时间，停止喷水热焖，再喷水如此反复进行14小时，打开排气阀，卸出装置内余汽。用桥式起重机将装置盖移至支架上，以便操作人员对焖好的钢渣进行出渣；

3.铸余渣的处理。通过铸余渣设备13结合粒化自解设备14进行粒化处理的作业程序，所述铸余渣设备13包括水泥格栅模具，使用时，在铸余渣前采用格栅处理，而后采用少量喷水自然冷却处理。用钢渣水泥和钢渣骨料预制好格栅，拼装在一起后放入渣罐内，格栅表面高度位于渣罐口下500mm。当倒入钢渣时，格筛起割断作用，将熔渣分割成小块，翻罐冷却后破碎成格栅网格尺寸大小，其尺寸大小可按渣钢入炉尺寸大小设计。

步骤二：该渣钢分离体系20承接上述步骤一，将粉化的钢渣通过破碎、筛分、棒磨、磁选等工序，使得钢渣中的废钢和尾渣进行分离，其具体操作是：

先将粉化的钢渣卸至翻转振动筛上进行筛分，使之筛上＞150mm颗粒的渣钢坨筛出返回到转炉渣机构12并结合粒化自解机构14进行粒化处理，而此时的≤150mm的钢渣进入带式磁选机22，经过磁选将附有磁性的＞50mm至≤150mm尺寸大小的渣钢选出并通过渣钢出口261将该等大小的渣钢卸入一号渣钢槽（未图示），其≤50mm的钢渣经颚式破碎机23、棒磨机24和筛分/磁选设备25进行破碎筛分，在本实施方案中，所述颚式破碎机23、棒磨机24和筛分/磁选设备25的排序不分先后，其破碎筛分中可分为10mm及50mm栅格大小的两种筛选，即≤10mm颗粒的钢渣进入双辊磁选机磁选，而10～50mm的钢渣进入棒磨机24棒磨，或者可再进行第二次细筛筛选，其中筛上10～50mm的豆钢通过所述豆钢出口264卸入二号渣钢槽（未图示），筛下≤10mm的钢渣与第一次细筛下的钢渣汇合，进入双辊磁选机进行磁选，选出≤10mm铁精粉及细粒尾渣，该≤10mm铁精粉通过铁精粉出口262卸至铁精粉槽（未图示），同时卸至一号、二号渣钢槽内的渣钢及豆钢，可作为转炉炼钢的废钢来使用，≤10mm的铁精粉返回烧结厂，而细粒尾渣直接进入步骤三。

步骤三：尾渣深加工体系30经过上述步骤二进行渣铁分离处理后获得的≤10mm细粒尾渣颗粒，其MFe含量≤2%，含水率约为10%，通过带式输送机运传送处理，如在本实施方案中，所述尾渣深加工体系30包括的烘干机构31、粗磨机构32、细磨机构35和第一、第二风选机构33、36以及第一、第二磁选机构34、37的运作程序不分先后，其经烘干、粗磨、细磨、磁选、风选等多道工序后，分选后的铁精粉返回至铁精粉槽（未图示），但经第二风选机构33排出的钢渣微粉排到钢渣微粉槽38，该钢渣微粉槽38中的钢渣微粉可直接供给水泥厂实用。

综上，仅为本发明之实施例，凡依本发明之精神所作的简易修饰及等效变化的设计，应涵盖于以下之申请专利的权利范围之内。

Claims (6)

1.一种钢渣转化为再生资源的系统，包括钢渣粉化体系、渣钢分离体系和尾渣深加工体系，钢渣粉化体系包括脱硫渣设备、转炉渣设备和铸余渣设备以及与之分别相连通的粒化自解设备；渣钢分离体系承接粒化自解设备并包括翻转振动设备、磁选机、破碎机、棒磨机和筛分/磁选设备及其各机构通往的置料设备，其特征在于：翻转振动设备承接粒化自解设备并具有渣钢坨出口和渣钢出口，渣钢坨出口连通渣钢坨槽，渣钢出口连通磁选机；磁选机包括50mm至≤150mm颗粒大小的渣钢出口及筛>50mm颗粒大小的渣钢出口，50mm至≤150mm渣钢出口连通渣钢槽，>50mm渣钢出口则连通破碎机；棒磨机承接破碎机，筛分/磁选设备承接棒磨机；置料设备包括渣钢槽、铁精粉槽、细粒尾渣装置、豆钢槽以及渣钢坨槽；尾渣深加工体系承接细粒尾渣装置并包括烘干机构、粗磨机构、细磨机构和第一、第二风选机构以及第一、第二磁选机构和钢渣微粉槽，其中：烘干机构承接细粒尾渣装置，且烘干机构、粗磨机构、第一风选机构、细磨机构、第二风选机构及钢渣微粉槽为依次顺序承接，同时第一磁选机构承接第一风选机构、第二磁选机构承接第二风选机构、细磨机构同时承接第一、第二磁选机构以及铁精粉槽也同时承接第一、第二风磁选机构。

2.如权利要求1所述的钢渣转化为再生资源的系统，其特征在于：所述的筛分/磁选设备分别设有≤10mm颗粒大小的铁精粉出口、10-50mm颗粒大小的豆钢出口和≤10mm颗粒大小的细粒尾渣出口，其中：铁精粉出口与铁精粉槽连通、豆钢出口与豆钢槽连通以及细粒尾渣出口与细粒尾渣装置连通。

3.一种使用如权利要求2所述的钢渣转化为再生资源的系统的方法，其特征在于：所述的方法包括：步骤一，通过钢渣粉化体系对红热的固态钢渣及熔融的液态钢渣进行粒化处理；步骤二，承接步骤一并藉由渣钢分离体系将粉化的钢渣通过破碎、筛分、棒磨以及磁选工序，使得钢渣中的废钢和尾渣进行分离；步骤三，承接步骤二并藉由尾渣深加工体系进行渣、铁分离处理，尾渣深加工体系包括的烘干机构、粗磨机构、细磨机构和第一、第二风选机构以及第一、第二磁选机构的运作程序的排序可根据实际作业不分先后。

4.如权利要求3所述的钢渣转化为再生资源的系统的方法，其特征在于：所述的粒化处理为适用铁水脱硫渣的处理，其通过脱硫渣设备结合粒化自解机构进行作业并包括采用扒渣器将铁水脱硫渣扒进脱硫渣机构中做注水冷却处理。

5.如权利要求3所述的钢渣转化为再生资源的系统的方法，其特征在于：所述的粒化处理为适用转炉渣的处理，其通过转炉渣设备结合粒化自解设备进行作业并包括采用装熔融钢渣的容器、铸造桥式起重机和挖掘机运作，还包括热焖处理，其热焖过程是把熔融的钢渣由铸造桥式起重机吊至渣处理工位，倒入热焖坑中，打水冷却至表面凝固为止，再用挖掘机松动钢渣。

6.如权利要求3所述的钢渣转化为再生资源的系统的方法，其特征在于：所述的粒化处理为适用铸余渣的处理，其通过铸余渣设备结合粒化自解设备进行粒化处理作业并包括用钢渣水泥和钢渣骨料预制格栅的程序。