CN104591572B - 一种沥青混凝土用钢渣集料的生产方法 - Google Patents
一种沥青混凝土用钢渣集料的生产方法 Download PDFInfo
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Abstract
一种沥青混凝土用钢渣集料的生产方法，属于路用集料加工生产技术领域，具体包括给料、破碎、筛分、水洗等步骤，通过将钢渣原料经二级破碎、三次磁选、五次筛分后分离出不同规格的集料；然后进行高压水洗清洁集料表面，设置五级沉淀池循环利用冲洗水。通过本发明可解决传统生产工艺的钢渣集料产品规格变异性大、棱角性不丰富及含泥量大等问题，实现高效率生产，得到高质量的沥青混凝土用钢渣集料。
Description
技术领域
本发明属于路用集料加工生产技术领域，具体涉及一种沥青混凝土用钢渣集料的生产方法。
背景技术
钢渣是炼钢过程中排出的熔渣，是冶炼行业的主要固体副产物。将优良性能的钢渣代替部分天然碎石应用于沥青混凝土的制备中，不仅能够提高沥青混凝土的综合性能，也对提高钢铁企业的经济效益，促进钢铁行业可持续发展，加强生态环境保护具有重要意义。
未经过深加工处理工艺(例如渣山冷却法)的粗钢渣，经自然裂解后颗粒直径仍会达到约30cm以上，需要经过破碎、筛选等工艺进而加工成钢渣集料。早期钢渣集料的生产流程与生产天然碎石的工艺基本一致。钢渣块放入颚式破碎机中破碎，得到的粗细各异的钢渣小块随不同尺寸的振动筛振动,筛下部分分别被皮带运送至不同的料仓储存。由这种方法所生产的钢渣集料仍存在着规格变异性大、棱角性不丰富及含泥量大等问题，亟需改进生产工艺以达到路用集料技术质量标准。
发明内容
为解决现有技术得到的钢渣集料规格变异性大、棱角性不丰富及含泥量大等问题，本发明提供一种设计合理、能够实现给料、二级破碎、磁选、筛分、水洗和回料处理等工序的沥青混凝土用钢渣集料生产方法。
为了解决背景技术所存在的问题，本发明采用以下技术方案：一种沥青混凝土用钢渣集料的生产方法，包括以下步骤：
给料：原料进入振动给料机，经过其下设的5mm筛网筛除泥块和小粒径片料；
一级磁选：经过筛网筛选后的原料经过磁选装置，进行一级磁选，主要分离出铁等金属；
初破：经过一级磁选后的物料进入对辊破碎机进行初破；
二级磁选：初破后的物料进行二级磁选；
细破：完成初破及二级磁选的物料进入圆锥式破碎机进行细破，破碎后的钢渣针片状颗粒含量不大于15％；
三级磁选：对破碎后的物料进行三级磁选；
筛分：通过第一振动筛对物料进行筛分，筛除4.75mm以下的部分钢渣；4.75mm以上部分利用第二振动筛进行筛分并水洗，得到洁净的各档钢渣集料；粒径超出要求的尾渣将经过回料传送带重新投入对辊破碎机给料口进行再次破碎。
所述的一级、二级、三级磁选，是指分别在给料机和对辊破之间、对辊破和圆锥破之间、圆锥破和第一振动筛之间的传输皮带上设置磁选装置，控制钢渣中的金属铁含量在2％以内。
所述的第一振动筛单层振动筛，筛面倾角为15°～25°，双振幅为8mm，振动频率为870Hz或970Hz，筛网尺寸为5mm或6mm。
所述的第二振动筛为三层脱水振动筛，筛面倾角为15°～25°，双振幅为8mm，振动频率为870Hz或970Hz，筛网尺寸根据沥青路面集料的应用要求或实际生产效果进行选择。
所述的水洗是指利用主要由高压水管网和五级沉淀池构成的循环水洗系统，通过在第二振动筛上设置高压水管网喷射石灰水来清洗集料表面，确保冲洗后的钢渣集料含泥量不大于1.0％，并通过五级沉淀池来保证冲洗水洁净，确保冲洗水循环利用。
所述的高压水管网喷水压力为0.9-1.2MPa；所述的石灰水pH值为8-10。
所述的五级沉淀池由五个沉淀池串联组成，在第三级和第五级沉淀池旁分别设置石灰池，第三级沉淀池旁石灰池pH值范围采用9～11，第五级沉淀池旁石灰池pH值范围采用8～10。
与现有技术中的钢渣集料生产工艺相比，本发明具有以下优点：
1、通过本发明生产得到的粗颗粒(≥4.75mm的钢渣)可用于沥青路面用集料，细颗粒(≤4.75mm的钢渣)可用作水泥混合材和水稳基层材料。
2、设置对辊破碎机和圆锥破碎机组合的二级破碎装置，可以有效解决旧的钢渣集料生产方法中存在的产品针片状多和棱角性不丰富的问题。
3、设置三次磁选去铁工序，能有效降低钢渣含铁量，使其更加易破碎，降低了能耗；同时选出的废钢可循环利用，成为回炼钢。
4、采用在振动筛上方布置高压喷水管网，能全方位、快速、有效清洗集料，减少含泥量。采用石灰水清洗集料，能提高集料表面洁净度和表面碱性，增强与沥青的黏附性。
5、采用五级沉淀池技术，循环利用冲洗水，确保用水清洁，能节约水资源，且整个系统无废水外排，环保效益明显。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
图1是本发明的流程图。
具体实施方式
实施例1：
给料：原料进入振动给料机，经过其下设的5mm筛网筛除泥块和小粒径片料；
一级磁选：经过筛网筛选后的原料经过磁选装置，进行一级磁选，主要分离出铁等金属；
初破：经过一级磁选后的物料进入对辊破碎机进行初破；
二级磁选：初破后的物料进行二级磁选；
细破：完成初破及二级磁选的物料进入圆锥式破碎机进行细破，破碎后的钢渣针片状颗粒含量不大于15％；
三级磁选：对破碎后的物料进行三级磁选；
上述三级磁选，是分别通过在给料机和对辊破之间、对辊破和圆锥破之间、圆锥破和第一振动筛之间的传输皮带上设置磁选装置完成的，经过三级磁选后，控制钢渣中的金属铁含量在2％以内。
筛分：通过第一振动筛对物料进行筛分，筛除4.75mm以下的部分钢渣；超过4.75mm以及上部分利用第二振动筛进行筛分并水洗，得到各档钢渣集料；粒径超出要求的尾渣将经过回料传送带重新投入对辊破碎机给料口进行再次破碎。
上述的第一振动筛单层振动筛，筛面倾角为15°～25°，双振幅为8mm，振动频率为870Hz或970Hz，筛网尺寸为5mm或6mm。
上述的第二振动筛为三层脱水振动筛，筛面倾角为15°～25°，双振幅为8mm，振动频率为870Hz或970Hz，筛网尺寸根据沥青路面集料的应用要求或实际生产效果进行选择，筛网大小可选择30mm、22mm、19mm、15mm、11mm，得到粒度分布分别为19-26.5mm、16-19mm、13.2-16mm、9.5-13.2mm、4.75-9.5mm的各档钢渣集料粗产品。
上述水洗是指利用主要由高压水管网和五级沉淀池构成的循环水洗系统，通过在第二振动筛上设置高压水管网喷射石灰水来清洗集料表面，确保冲洗后的钢渣集料含泥量不大于1.0％，并通过五级沉淀池来保证冲洗水洁净，确保冲洗水循环利用。在冲洗时高压水管网喷水压力为0.9-1.2MPa；石灰水pH值为8-10。
上述五级沉淀池由五个沉淀池串联组成，在第三级和第五级沉淀池旁分别设置石灰池，第三级沉淀池旁石灰池pH值范围采用9～11，第五级沉淀池旁石灰池pH值范围采用8～10；沉淀池池底及四壁应设置防水层，防止水渗透，浪费水资源。
本发明中的五级沉淀池尺寸应根据破碎机生产能力设置，第一、二、三级沉淀池可以采取相同尺寸依次序排列，并逐次降低出水口高度，有效沉淀冲洗水中污泥；第四级沉淀池的尺寸应根据第三级沉淀池的水流入量及流出至第五级沉淀池的水量设置；第五级沉淀池的尺寸应根据高压水泵负荷工作每小时抽水量、第四级沉淀池的水流入量及新水补给量确定。表1为生产能力每小时100吨生产线的五级沉淀池尺寸建议值。
生产能力每小时100吨生产线的五级沉淀池尺寸建议值表1
本发明的给料-破碎-筛分-回料传输工序间通过带式传输机连接，带式传输机带速范围为0.8-1.6m/s，生产上应综合考虑预期产量、破碎效率、筛分效率等因素来定值。具体为：给料-破碎段0.8m/s，破碎-筛分段0.8m/s，回料传输段1.0m/s。
通过本发明得到的钢渣集料产品需进行检测试验，其质量技术指标如表2所示。
本发明得到的钢渣集料产品性能指标表2
实施例2：
取湖北某大型钢铁企业热泼处理后陈化一年的钢渣作为原料，其他同实施例1，采用的振动筛和带式输送机部分参数如下表：
所得产品(各档集料之和，不含0-4.75mm部分)的成品率约为70％。
实施例3：
取湖北某大型钢铁企业热泼处理后陈化一年的钢渣作为原料，其他同实施例1，采用的振动筛和带式输送机部分参数如下表：
所得产品(各档集料之和，不含0-4.75mm部分)的成品率约为60％。
实施例4：
取湖北某大型钢铁企业热泼处理后陈化一年的钢渣作为原料，其他同实施例1，采用的振动筛和带式输送机部分参数如下表：
所得产品(各档集料之和，不含0-4.75mm部分)的成品率约为65％。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，本领域普通技术人员对本发明的技术方案所做的其他修改或者等同替换，只要不脱离本发明技术方案的精神和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (4)
1.一种沥青混凝土用钢渣集料的生产方法，其特征在于：包括以下步骤：
给料：钢渣原料进入振动给料机，经过其下设的5mm筛网筛除泥块和小粒径片料；
一级磁选：经过筛网筛选后的原料经过磁选装置，进行一级磁选，主要分离出铁金属；
初破：经过一级磁选后的物料进入对辊破碎机进行初破；
二级磁选：初破后的物料进行二级磁选；
细破：完成初破及二级磁选的物料进入圆锥式破碎机进行细破，破碎后的钢渣针片状颗粒含量不大于15%；
三级磁选：对破碎后的物料进行三级磁选；
筛分：通过第一振动筛对物料进行筛分，筛除4.75mm以下的部分钢渣；超过4.75mm以上部分利用第二振动筛进行筛分并水洗，得到洁净各档钢渣集料；粒径超出要求的尾渣将经过回料传送带重新投入对辊破碎机给料口进行再次破碎。
2.根据权利要求1所述的沥青混凝土用钢渣集料的生产方法，其特征在于：所述的一级、二级、三级磁选，是指分别在给料机和对辊破之间、对辊破和圆锥破之间、圆锥破和第一振动筛之间的传输皮带上设置磁选装置，控制钢渣中的金属铁含量在2%以内。
3.根据权利要求1所述的沥青混凝土用钢渣集料的生产方法，其特征在于： 所述的第一振动筛为单层振动筛，筛面倾角为15°～25°，双振幅为8mm，振动频率为870Hz或970Hz，筛网尺寸为5mm或6mm。
4.根据权利要求1所述的沥青混凝土用钢渣集料的生产方法，其特征在于：所述的第二振动筛为三层脱水振动筛，筛面倾角为15°～25°，双振幅为8mm，振动频率为870Hz或970Hz，筛网尺寸根据沥青路面集料的应用要求或实际生产效果进行选择。
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