CN106244748B - 一种不锈钢钢渣湿法处理工艺方法及装置 - Google Patents

一种不锈钢钢渣湿法处理工艺方法及装置 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种不锈钢钢渣湿法处理工艺方法及装置，属于冶金固废利用技术领域。所述工艺方法包括：钢渣倾翻、水淬处理、第一次筛分、磨机碾压、第二次筛分、重选设备分离和滤水晾干。所述工艺装置包括：倾翻机构、水淬装置、振动筛、磨机、滚筒筛和重选设备。由倾翻机构驱动钢渣倾翻至水淬装置中对钢渣进行水淬处理，经裂解、粒化的钢渣通过振动筛排出之后，在高压水的冲击下流入磨机中进一步碾压，通过磨机出口处设置的滚筒筛进行第二次筛分，所述滚筒筛的筛下物进入重选设备进一步分离。本发明采用全湿法处理方式，避免干灰产生，并且分阶段回收金属，使金属收得率达到90％以上，最终尾渣集中回收，实现尾渣的资源利用。

Description

一种不锈钢钢渣湿法处理工艺方法及装置
技术领域
本发明涉及冶金固废利用的技术领域，具体地，特别涉及一种不锈钢钢渣处理工艺方法及装置。
背景技术
据统计，每生产1吨不锈钢约产生20％的钢渣，在炉渣中金属含量约10％。不锈钢钢渣中含有镍、铬等宝贵稀有重金属，如果处理不当可能会造成严重的环境污染，所以，回收不锈钢钢渣中的金属，实现不锈钢钢渣资源再生利用是钢铁企业面临的重要问题。
目前，国内不锈钢生产厂家主要根据不锈钢钢渣中电炉渣和AOD(氩氧精炼设备)炉渣具有不同的物理特性，采用不同的渣处理工艺。电炉渣呈块状破碎后呈粒状，宜采用湿式处理工艺；根据AOD炉渣冷却后自然粉化，以及200系、400系不锈钢具有磁性和300系不锈钢弱磁性的特点，300系不锈钢AOD炉渣宜采用干式处理工艺，200系、400系不锈钢AOD炉渣宜采用低成本的破碎、磁选处理工艺。
国内不锈钢生产大型企业太原钢铁集团在不锈钢炉渣处理工艺上选用干法处理工艺，其中，干法工艺流程图如图1所示，AOD炉渣和电炉渣经过多次的筛分处理之后，再进行磁选处理，采用破碎机破碎之后，需要再次经过筛分和磁选处理。此干法处理工艺流程复杂，投资建设成本高，且在车间倒渣区域无喷水除尘装置，无法避免粉尘飘散和高温辐射。另外，国内张家口浦项不锈钢有限公司也采用干式钢渣处理方式，但回收金属和除尘效果不理想。
近几年研究发现AOD炉渣通过选取高效的比重选矿机等设备，同样也可以选择湿法处理方式，张家口浦项不锈钢有限公司采用自然缓冷-棒磨机-跳汰机的湿法处理工艺流程，但此种现有湿法处理工艺方法对钢渣的研磨不够，使得金属收得率只能达到～70％。
发明内容
鉴于以上问题，本发明提供一种不锈钢钢渣湿法处理工艺方法及装置，实现对不锈钢生产过程中产生的电炉渣、AOD炉渣等进行统一的湿法工艺处理，回收钢渣中的金属，并实现尾渣的资源利用，以解决现有技术中金属收得率不高、建设和运行成本高的问题。
本发明所述的一种不锈钢钢渣湿法处理工艺方法，其包括以下步骤：
(1)将渣罐中的钢渣倾翻出来；
(2)对倾翻出来的钢渣水淬处理；
(3)对经过水淬的钢渣进行第一次筛分处理；
(4)将所述第一次筛分的筛上物堆存，所述第一次筛分的筛下物在高压水的冲击下流进磨机进行碾压破碎；
(5)对经过所述磨机碾压破碎的钢渣进行第二次筛分处理；
(6)将所述第二次筛分的筛上物堆存，所述第二次筛分的筛下物分流至重选设备进一步分离，其中，钢渣中的金属存放起来，不含金属的钢渣流至沉淀池内沉淀。
优选的，所述工艺方法还包括下述步骤(7)：
将所述沉淀池内不含金属的钢渣捞起至滤水区进行滤水晾干2-4h后，转运出去进行存放，集中回收尾渣，实现了尾渣的资源利用。
优选的，所述步骤(2)和所述步骤(3)中还分别包括除尘步骤：
对产生的含尘水汽进行湿法除尘处理，达标后排入大气，避免了粉尘飘散与高温辐射。
优选的，在所述步骤(2)中，所述水淬处理为滚筒水淬、简易水淬和叶轮法水淬中的一种。
优选的，在所述步骤(3)中，将钢渣经过水淬处理之后，对粒度0～150mm的钢渣进行第一次筛分处理。
优选的，在所述步骤(4)中，所述第一次筛分的筛下物为粒度小于70mm的钢渣，在高压水冲击下流至所述磨机进行碾压破碎。
优选的，在所述步骤(6)中，所述第二次筛分的筛下物为粒度小于2mm的钢渣，流至重选设备进一步分离。
用于一种不锈钢钢渣湿法处理工艺方法的工艺装置，包括：
倾翻机构，用于驱动渣罐，将钢渣倾翻出来；
水淬装置，位于所述渣罐的下方，用于对钢渣进行裂解、粒化，所述水淬装置下方设置有链板输送机，经裂解、粒化的钢渣通过所述链板输送机输送；
振动筛，位于所述链板输送机的排料末端，用于对经过水淬的钢渣进行第一次筛分处理，所述振动筛的筛上物堆存，所述振动筛的筛下物通过第一皮带机进入受料仓中；
磨机，所述磨机设置有进料口和出料口，所述磨机的进料口与所述受料仓之间通过管道连接，所述受料仓中的钢渣在高压水的冲击下流至所述磨机中碾压破碎；
滚筒筛，与所述磨机的出料口连接，用于对经过所述磨机碾压破碎的钢渣进行第二次筛分处理，所述滚筒筛的筛上物堆存，所述滚筒筛的筛下物流至矿浆桶；
重选设备，与所述矿浆桶通过管道连接，用于进一步分离钢渣，重金属堆存，不含金属颗粒的钢渣流至沉淀池内。
优选的，所述链板输送机是密闭的。
优选的，所述重选设备有多个，所述矿浆桶设置有多个出口，各个出口分别通过管道与相应的重选设备连接，将所述矿浆桶中的钢渣分流至各重选设备中。
进一步地，优选的，所述磨机为球磨机、棒磨机中的一种；所述重选设备为摇床、跳汰机中的一种。
优选的，所述工艺装置还包括：湿法除尘装置，通过除尘管线与除尘点连接，用于对水淬装置处理过程和链板输送机输送过程中产生的含尘水汽进行湿法除尘，以避免粉尘飘散与高温辐射。
优选的，所述工艺装置还包括：抓斗吊车，设置于所述沉淀池的上方，通过抓斗将沉淀池中的尾渣捞起至滤水区进行滤水晾干2-4h，其中，滤水区位于所述沉淀池的旁边。
进一步地，优选的，所述抓斗吊车为门式抓斗吊车。
优选的，所述工艺装置还包括：滴水渣仓，位置高于所述受料仓，用于存放经滤水晾干的钢渣；所述滴水渣仓底部设置有插板阀，打开所述插板阀可将存放的钢渣卸入运输工具转运出去。
与现有技术相比，本发明的优点和有益效果有：
一、本发明采用全湿法处理方式，避免了干灰的产生，有利于保护环境；
二、采用水淬与磨机相结合的方式对钢渣进行裂解、粒化和碾压，实现了钢渣的细小粒度，为实现钢渣中金属的有效分离提供有利条件；
三、采用重选设备工艺方法实现钢渣中金属的高效回收；
四、设置有两次筛分处理，实现钢渣中金属的分阶段回收，提高金属收得率，使金属收得率达到90％以上，最终尾渣的集中回收有利于实现尾渣的资源利用，也体现了本发明的完整性。
附图说明
图1为太原钢铁集团钢渣干法处理工艺流程图；
图2为本发明所述不锈钢钢渣湿法处理工艺流程图；
图3为本发明所述不锈钢钢渣湿法处理工艺装置优选实施例的平面布置图；
图4为图3的A-A剖视图。
具体实施方式
现结合附图，对本发明做进一步的说明。
图2为本发明所述不锈钢钢渣湿法处理工艺流程图。如图2所示，本发明所述不锈钢钢渣湿法处理工艺方法包括以下步骤：
(1)将渣罐中的钢渣倾翻出来；
(2)对倾翻出来的钢渣水淬处理；
(3)对经过水淬处理后，粒度为0～150mm的钢渣进行第一次筛分处理；
(4)将所述第一次筛分的筛上物(粒度为70～150mm的钢渣)堆存，所述第一次筛分的筛下物为粒度小于70mm的钢渣，在高压水的冲击下流进磨机进行碾压破碎；
(5)对经过所述磨机碾压破碎的钢渣进行第二次筛分处理；
(6)将所述第二次筛分的筛上物堆存，所述第二次筛分的筛下物为粒度小于2mm的钢渣，分流至重选设备进一步分离，其中，钢渣中的金属存放起来，不含金属的钢渣流至沉淀池内沉淀。
优选的，将所述沉淀池内不含金属的尾渣捞起至滤水区进行滤水晾干2-4h后，转运出去进行存放。
优选的，对步骤(2)的钢渣水淬处理过程中产生的含尘水汽进行湿法除尘处理，达标后排入大气，避免了粉尘飘散，对外界环境造成污染。
图3为本发明所述不锈钢钢渣湿法处理工艺装置优选实施例的平面布置图。如图3所示，本发明所述新型不锈钢钢渣湿法处理工艺装置，包括：
液压倾翻机构100，用于驱动渣罐110，将钢渣倾翻出来；
水淬装置200，位于所述渣罐110的下方，用于对钢渣进行裂解、粒化，所述水淬装置200下方设置有链板输送机210，经裂解、粒化的钢渣通过所述链板输送机210输送；
振动筛300(图4中示出)，位于所述链板输送机210的排料末端，用于对经过水淬的钢渣进行第一次筛分处理，所述振动筛300的筛上物排至第一堆场330中堆存，所述振动筛300的筛下物通过第一皮带机310进入受料仓320中，其中，所述振动筛300的筛面规格为70mm；
球磨机400，设置有进料口401和出料口402，所述进料口401与所述受料仓320之间通过管道连接，所述受料仓320中的钢渣在高压水的冲击下流至所述球磨机400中碾压破碎，其中，所述球磨机400的进料粒度为小于70mm，出料粒度小于2mm，所述高压水的压力为1.0MPa～1.6MPa；
滚筒筛，与所述出料口402连接，用于对经过所述球磨机400碾压破碎的钢渣进行第二次筛分处理，所述滚筒筛的筛上物通过第二皮带机510排至第二堆场520堆存，所述滚筒筛的筛下物流至矿浆桶600，其中，所述滚筒筛的筛面规格为12目；
摇床700，与所述矿浆桶600通过管道连接，用于进一步分离钢渣，重金属通过第三皮带机710排至第三堆场720堆存，不含金属颗粒的钢渣流至沉淀池800内，其中，所述摇床700根据钢渣处理能力选型，其进料为2mm以下的钢渣。
在水淬装置200对钢渣裂解、粒化过程中以及在链板输送机210输送钢渣过程中，会产生粉尘。为避免粉尘飘散而对周边环境造成污染，所述链板输送机210设置为密闭的，并在水淬装置200和链板输送机210设置两个除尘点，与除尘管线910连接，通过除尘管线910将产生的粉尘输送至湿法除尘装置900进行喷淋除尘，达标后排入大气。
装满钢渣的渣罐110在液压倾翻机构100的驱动下，将钢渣倾翻至水淬装置200内，在喷水冷却、钢球碾压的作用下，钢渣裂解、粒化，粒度为0～150mm的钢渣跌落至密闭的链板输送机210上，其余钢渣则继续在水淬装置200内裂解、粒化，直至粒度小于150mm。在链板输送机210的排料末端设置有振动筛300(图4示出)，所述振动筛300的筛上物排至第一堆场330中堆存。所述振动筛300的筛下物为粒度小于70mm的钢渣，通过第一皮带机310转运至受料仓320中，所述受料仓320与球磨机400的进料口401通过管道连接。所述受料仓320中的钢渣在高压水的冲击下流进球磨机400中，在钢球的反复碾压作用下，钢渣进一步破碎。在球磨机400的出口设置有滚筒筛，所述滚筒筛的筛上物通过第二皮带机510排至第二堆场520堆存，所述滚筒筛的筛下物为粒度小于2mm的钢渣，流至矿浆桶600内。图3中显示，所述工艺装置中设置有五个摇床700，所述矿浆桶600设置有多个出口，分别与各个摇床700通过管道连接。钢渣由矿浆桶600分流至各个摇床700中，摇床700将钢渣进一步按照比重分离，重金属通过第三皮带机710排至第三堆场720堆存，其中，第三皮带机710所处位置低于所述摇床700(图4中示出)，不含金属的钢渣则流入沉淀池800内。
在沉淀池800的上方设置有门式抓斗吊车810，通过抓斗将沉淀池800中的钢渣捞起至旁边的滤水区820内进行滤水晾干2-4h。之后，由装载机830将钢渣装入第四皮带机840的受料仓841中，通过第四皮带机840将钢渣转运至滴水渣仓850中进行存放。在滴水渣仓850的底部设置有插板阀，打开所述插板阀，将钢渣卸入运输汽车860或其他交通工具中，转运出钢渣处理车间。
另外，也可以将滤水晾干后的钢渣用装载机830转运至其他合适的区域进行存放，对尾渣集中回收，以便实现尾渣的资源利用。

Claims (10)

1.一种不锈钢钢渣湿法处理工艺方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将渣罐中的钢渣倾翻出来；
(2)对倾翻出来的钢渣水淬处理；
(3)对经过水淬的钢渣进行第一次筛分处理；
(4)将所述第一次筛分的筛上物堆存，所述第一次筛分的筛下物在高压水的冲击下流进磨机进行碾压破碎；
(5)对经过所述磨机碾压破碎的钢渣进行第二次筛分处理；
(6)将所述第二次筛分的筛上物堆存，所述第二次筛分的筛下物分流至重选设备进一步分离，其中，钢渣中的金属存放起来，不含金属的钢渣流至沉淀池内沉淀。
2.根据权利要求1所述的工艺方法，其特征在于，所述工艺方法还包括下述步骤(7)：
将所述沉淀池内不含金属的钢渣捞起至滤水区进行滤水晾干2-4h后，转运出去进行存放。
3.根据权利要求1所述的工艺方法，其特征在于，所述步骤(2)和所述步骤(3)中还分别包括除尘步骤：
对产生的含尘水汽进行湿法除尘。
4.根据权利要求1所述的工艺方法，其特征在于，在步骤(3)中，将钢渣经过水淬处理之后，对粒度0～150mm的钢渣进行第一次筛分处理。
5.根据权利要求1所述的工艺方法，其特征在于，在步骤(4)中，所述第一次筛分的筛下物为粒度小于70mm的钢渣，在高压水冲击下流至所述磨机进行碾压破碎。
6.根据权利要求1所述的工艺方法，其特征在于，在步骤(6)中，所述第二次筛分的筛下物为粒度小于2mm的钢渣，流至重选设备进一步分离。
7.用于权利要求1所述的不锈钢钢渣湿法处理工艺方法的工艺装置，其特征在于，包括：
倾翻机构，用于驱动渣罐，将钢渣倾翻出来；
水淬装置，位于所述渣罐的下方，用于对钢渣进行裂解、粒化，所述水淬装置下方设置有链板输送机，经裂解、粒化的钢渣通过所述链板输送机输送；
振动筛，位于所述链板输送机的排料末端，用于对经过水淬的钢渣进行第一次筛分处理，所述振动筛的筛上物堆存，所述振动筛的筛下物通过第一皮带机进入受料仓中；
磨机，所述磨机设置有进料口和出料口，所述磨机的进料口与所述受料仓之间通过管道连接，所述受料仓中的钢渣在高压水的冲击下流至所述磨机中碾压破碎；
滚筒筛，与所述磨机的出料口连接，用于对经过所述磨机碾压破碎的钢渣进行第二次筛分处理，所述滚筒筛的筛上物堆存，所述滚筒筛的筛下物流至矿浆桶；
重选设备，与所述矿浆桶通过管道连接，用于进一步分离钢渣，重金属堆存，不含金属颗粒的钢渣流至沉淀池内。
8.根据权利要求7所述的工艺装置，其特征在于，所述工艺装置还包括：
湿法除尘装置，通过除尘管线与除尘点连接，用于对水淬过程和链板输送机输送过程中产生的含尘水汽进行湿法除尘。
9.根据权利要求7所述的工艺装置，其特征在于，所述工艺装置还包括：
抓斗吊车，设置于所述沉淀池的上方，通过抓斗将沉淀池中的尾渣捞起至滤水区进行滤水晾干2-4h，所述滤水区位于所述沉淀池的旁边。
10.根据权利要求9所述的工艺装置，其特征在于，所述工艺装置还包括：
滴水渣仓，位置高于所述受料仓，用于存放经滤水晾干的钢渣；所述滴水渣仓底部设置有插板阀，打开所述插板阀可将存放的钢渣卸入运输工具转运出去。
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