CN107963878A - 处理铬铁渣的系统和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了处理铬铁渣的系统和方法，该系统包括：粒化装置，所述粒化装置具有熔融铬铁渣入口和第一球粒出口；固结装置，所述固结装置具有第一球粒入口和第二球粒出口，所述第一球粒入口与所述第一球粒出口相连；均化装置，所述均化装置具有第二球粒入口和第三球粒出口，所述第二球粒入口与所述第二球粒出口相连；筛分装置，所述筛分装置具有第三球粒入口和陶粒产品出口，所述第三球粒入口与所述第三球粒出口相连。该系统以熔融态铬铁渣为原料制备陶粒，可充分利用铬铁渣的显热，节能降耗效果显著，实现了铬铁渣的资源化、无害化利用。

Description

处理铬铁渣的系统和方法
技术领域
本发明涉及冶金固废利用领域，具体而言，本发明涉及处理铬铁渣的系统的方法。
背景技术
铬铁是生产不锈钢最重要的原料，中国每年需要生产大量的铬铁合金用于不锈钢冶炼，每生产1t铬铁就有1～1.2t铬铁渣产生，铬铁渣主要成分为SiO2、Al2O3、MgO以及少量以铬铁矿形式存在的铬和铁的氧化物，主要矿物相为镁橄榄石、镁铝尖晶石、顽辉石以及少量未完全反应的铬铁矿，目前我国积存的废渣基本上都是经过简单处理后拉到堆场堆放，既占用土地资源，又容易造成环境污染，因此废渣的处理问题迫在眉睫，有必要对其进行减量化、资源化和高价值综合利用研究。
然而，现有的处理铬铁渣的手段仍有待该进。
发明内容
本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出处理铬铁渣的系统和方法。该系统以熔融态铬铁渣为原料制备陶粒，可充分利用铬铁渣的显热，节能降耗效果显著，实现了铬铁渣的资源化、无害化利用。
在本发明的第一方面，本发明提出了一种处理铬铁渣的系统。根据本发明的实施例，该系统包括：粒化装置，所述粒化装置具有熔融铬铁渣入口和第一球粒出口；固结装置，所述固结装置具有第一球粒入口和第二球粒出口，所述第一球粒入口与所述第一球粒出口相连；均化装置，所述均化装置具有第二球粒入口和第三球粒出口，所述第二球粒入口与所述第二球粒出口相连；筛分装置，所述筛分装置具有第三球粒入口和陶粒产品出口，所述第三球粒入口与所述第三球粒出口相连。
根据本发明实施例的处理铬铁渣的系统，通过将熔融铬铁渣供给至粒化装置中进行粒化处理，得到的第一球粒供给至固结装置中进行固结处理，以便降低料球的气孔率，使料球结构致密，得到第二球粒，再将第二球粒供给至均化装置中进行均化处理，使料球晶化均匀，保证料球内部结构稳定，提高料球强度，进而将均化处理得到的第三球粒冷却至室温后，供给至筛分装置中进行筛分处理，得到陶粒产品。本发明的系统以冶金固废铬铁渣替代传统工艺中的铝矾土制备陶粒，可以降低生产成本60％以上，通过利用高温熔渣的显热和潜热，无需消耗能量将物料再次升温熔化、焙烧，且省去传统工艺中的细磨工序，有效降低了粉尘污染，改善了工作环境。本发明制备得到的陶粒晶粒均匀、强度高、物化性能稳定，由此，本发明的系统实现了冶金固废铬铁渣的资源化、无害化利用。
另外，根据本发明上述实施例的处理铬铁渣的系统还可以具有如下附加的技术特征：
在本发明的一些实施例中，所述粒化装置包括：中间保温电炉，所述中间保温电炉具有熔融铬铁渣入口和熔融铬铁渣出料管，所述熔融铬铁渣出料管上设置有耐高温流量阀；高温粒化器，所述高温粒化器中设置有转盘，所述转盘底部设置有电机，所述转盘适于在所述电机的驱动下转动，所述熔融铬铁渣出料管的出口端延伸至所述转盘上方，所述转盘下方设置有第一球粒出口；所述高温粒化器的侧壁上均匀设置有多个通风孔。由此，可以先将熔融铬铁渣导入中间保温电炉，使熔渣保持在流动性良好的熔融状态，再通过流量阀控制熔渣以一定的流速流入高温粒化渣的转盘内，在转盘的转动下，熔渣经由转盘上边缘以滴状甩离转盘，滴状熔渣在下降过程中与通风孔通入的冷风接触并表面固化，从而可以粒化得到粒度均匀的第一球粒。
在本发明的一些实施例中，所述处理铬铁渣的系统进一步包括：耐高温输送篦板，所述第一球粒出口与所述第一球粒入口之间、所述第二球粒出口与所述第二球粒入口之间通过所述耐高温输送篦板相连。
在本发明的第二方面，本发明提出了一种采用上述实施例的处理铬铁渣的系统处理铬铁渣的方法。根据本发明的实施例，该方法包括：将熔融铬铁渣供给至粒化装置中进行粒化处理，以便得到第一球粒；将所述第一球粒供给至固结装置中进行固结处理，以便得到第二球粒；将所述第二球粒供给至均化装置中进行均化处理，以便得到第三球粒；将所述第三球粒冷却后供给至筛分装置中进行筛分，以便得到陶粒产品。
根据本发明实施例的处理铬铁渣的方法，通过将熔融铬铁渣供给至粒化装置中进行粒化处理，得到的第一球粒供给至固结装置中进行固结处理，以便降低料球的气孔率，使料球结构致密，得到第二球粒，再将第二球粒供给至均化装置中进行均化处理，使料球晶化均匀，保证料球内部结构稳定，提高料球强度，进而将均化处理得到的第三球粒冷却至室温后，供给至筛分装置中进行筛分处理，得到陶粒产品。本发明的方法以冶金固废铬铁渣替代传统工艺中的铝矾土制备陶粒，可以降低生产成本60％以上，通过利用高温熔渣的显热和潜热，无需消耗能量将物料再次升温熔化、焙烧，且省去传统工艺中的细磨工序，有效降低了粉尘污染，改善了工作环境。本发明制备得到的陶粒晶粒均匀、强度高、物化性能稳定，由此，本发明的方法实现了冶金固废铬铁渣的资源化、无害化利用。
另外，根据本发明上述实施例的处理铬铁渣的方法还可以具有如下附加的技术特征：
在本发明的一些实施例中，所述熔融铬铁渣的温度为1550～1700℃。
在本发明的一些实施例中，所述粒化装置包括：中间保温电炉和高温粒化器，所述高温粒化器中设置有转盘，所述转盘转动的线速度为2～8m/s。
在本发明的一些实施例中，所述第一球粒的温度为1200～1400℃。
在本发明的一些实施例中，所述固结处理是在1200～1450℃下进行15～30min完成的。
在本发明的一些实施例中，所述均化处理是在600～900℃下进行30～60min完成的。
在本发明的一些实施例中，将所述第三球粒以10～20℃/min的降温速度冷却至600℃后，以8～15℃/min的降温速度冷却至室温。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1是根据本发明一个实施例的处理铬铁渣的系统结构示意图；
图2是根据本发明再一个实施例的处理铬铁渣的系统结构示意图；
图3是根据本发明一个实施例的处理铬铁渣的方法流程示意图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”、“第三”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
在本发明的第一方面，本发明提出了一种处理铬铁渣的系统。根据本发明的实施例，参考图1～2，该系统包括：粒化装置100、固结装置200、均化装置300和筛分装置400。其中，粒化装置100具有熔融铬铁渣入口101和第一球粒出口102；固结装置200具有第一球粒入口201和第二球粒出口202，第一球粒入口201与第一球粒出口102相连；均化装置300具有第二球粒入口301和第三球粒出口302，第二球粒入口301与第二球粒出口相连202；筛分装置400具有第三球粒入口401和陶粒产品出口402，第三球粒入口401与第三球粒出口302相连。
下面参考图1～2对根据本发明实施例的处理铬铁渣的系统进行详细描述：
根据本发明的实施例，粒化装置100具有熔融铬铁渣入口101和第一球粒出口102，粒化装置100适于将熔融铬铁渣进行粒化处理，以便得到第一球粒。根据本发明的实施例，通过采用熔融铬铁渣替代传统工艺中的铝矾土作为原料制备陶粒，可以降低生产成本60％以上，同时利用熔融铬铁渣的显热和潜热，无需消耗能量对物料再次升温焙烧、熔化，成本和能耗大大降低。另外，以熔融铬铁渣作为原料制备陶粒，不需要对原料进行细磨处理，由此不仅可以缩短工艺流程，还可以有效减少粉尘污染，改善工作环境；相对于传统制备陶粒的“细磨-混料-制粒-烧结-冷却”工艺，本发明的工艺可节省投资10～20％，节能30～50％，综合生产成本降低20～40％。
根据本发明的具体实施例，作为原料的熔融态铬铁渣的温度为1550～1700℃，由此，熔融态铬铁渣温度高，余热利用率高。
参考图2，根据本发明的实施例，粒化装置100可以包括中间保温电炉110和高温粒化器140。
根据本发明的实施例，中间保温电炉110具有熔融铬铁渣入口101和熔融铬铁渣出料管120，熔融铬铁渣出料管120上设置有耐高温流量阀130。可以先将高温熔融态铬铁渣供给至中间保温电炉中，再通过出料管供给至高温粒化器中，通过耐高温流量阀控制熔渣进入高温粒化器的流量，从而使粒化过程更为稳定。根据本发明的具体实施例，熔融铬铁渣在中间保温电炉中停留的时间为20～30min。
根据本发明的实施例，高温粒化器140中设置有转盘150，转盘150底部设置有电机160，转盘150适于在电机160的驱动下转动，熔融铬铁渣出料管120的出口端延伸至转盘150上方，转盘150下方设置有第一球粒出口102；高温粒化器140的侧壁上均匀设置有多个通风孔(附图中未示出)。根据本发明的具体实施例，转盘150呈“碗形”。随着转盘的旋转，熔融渣液在离心力的作用下在转盘边缘以滴状分裂、粒化、甩出，从而得到第一球粒。
根据本发明的具体实施例，转盘中轴线与熔融铬铁渣出料管的中心线重合。可通过控制熔渣进入转盘的流量和流速，控制转盘中渣液液面高于熔融铬铁渣出料管出口，从而可以保证连续进熔渣时不会引起液面波动或溅渣。
根据本发明的具体实施例，高温粒化器的侧壁为多孔承接板，其上均匀密布有直径为2～3mm的通风孔，可以采用外部鼓风机将常温空气从通风孔鼓入粒化器，从而对第一球粒进行初步冷却。通过调节鼓风量可以调节第一球粒的初步冷却温度。
根据本发明的具体实施例，转盘转动的线速度可以为2～8m/s，优选为4～6m/s。需要说明的是，上述线速度是指转盘边缘的转动的线速度。如果转盘线速度过高，将导致熔渣呈丝带状甩出，无法成粒；如果线速度过低，将导致熔渣呈片状，得到的料球粒度不均匀。
根据本发明的具体实施例，制备得到的第一球粒的温度为1200～1400℃。熔融铬铁渣经粒化得到的第一球粒仍具有较高的温度，从而可以进一步降低工序工艺的能耗。
根据本发明的实施例，本发明的处理铬铁渣的系统还包括：耐高温输送篦板500，粒化装置100的第一球粒出口102与固结装置200第一球粒入口201之间、固结装置200的第二球粒出口202与均化装置300的第二球粒入口301之间通过该耐高温输送篦板相连。由此，可通过耐高温输送篦板对料球进行输送。
根据本发明的实施例，固结装置200具有第一球粒入口201和第二球粒出口202，第一球粒入口201与第一球粒出口102相连，固结装置200适于将第一球粒进行固结处理，以便得到第二球粒。根据本发明的实施例，第一球粒从粒化装置排出后，通过耐高温输送篦板输送至固结装置的高温固结室内进行固结处理，由此，可以进一步降低料球的气孔率，得到结构致密、高强度的第二球粒。
根据本发明的实施例，固结装置内设置有多个烧嘴，可通过调节烧嘴喷入燃气或空气的量来调节固结处理的温度。根据本发明的具体实施例，固结处理可以在1200～1450℃下进行15～30min完成，优选地，温度为1250～1380℃。发明人在实验中发现，如果固结温度过低，会导致料球内液相不足，表面无光泽，内部结构不致密，制备得到的陶粒强度低；如果固结温度过高，会导致料球内部液相过多，使料球易粘接结瘤，同时导致料球内部气体逸出，在料球内部形成孔洞，颗粒强度下降。如果固结时间过短，会是物料反应不充分，料球内部液相量和气体量均不足，料球膨胀不完全，内部气孔量过少、孔径大小不均匀且孔壁过厚；如果固结时间过长，会使料球骨料出现过烧现象，料球内气体孔洞增多，内部形成的气孔由于液相粘度的降低逐渐汇聚成大的通孔，导致料球表观密度和颗粒强度下降。
根据本发明的实施例，均化装置300具有第二球粒入口301和第三球粒出口302，第二球粒入口301与第二球粒出口相连202，均化装置300适于将第二球粒进行均化处理，以便得到第三球粒。根据本发明的实施例，第二球粒从固结装置排出后，通过耐高温输送篦板输送至均化装置的中温均化室内进行均化处理，从而可以制备得到净化均匀、内部结构稳定的第三球粒。
根据本发明的实施例，均化装置内设置有多个烧嘴，可通过调节烧嘴喷入燃气或空气的量来调节均化处理的温度。根据本发明的具体实施例，均化处理可以在600～900℃下进行30～60min完成。由此，可以进一步使料球晶化均匀，保证料球内部结构稳定，提高料球的强度。
根据本发明的具体实施例，在对第三料球进行筛分处理前，可以先将第三球粒以10～20℃/min的降温速度冷却至600℃后，以8～15℃/min的降温速度冷却至室温。根据本发明的实施例，本发明制备得到的陶粒产品的强度来源于铬铁渣中镁橄榄石和镁铝尖晶石相，其主要成分为Al2O3、MgO和SiO2，三者质量分数分别为35～50％、20～30％、25～40％，三者含量总和在80％以上，另外还含有少量的CaO、Cr2O3、Fe2O3、TiO2等，粒度2～5mm。通过控制冷却速度，可以保证铬铁渣中镁橄榄石和镁铝尖晶石相结构稳定，晶粒均匀且晶体结构完整，使制备得到的陶粒产品强度更高、物化性能更稳定。
根据本发明的具体实施例，均化装置的第三球粒出口处可以设置引风机，以便于料球的排出。
根据本发明的实施例，筛分装置400具有第三球粒入口401和陶粒产品出口402，第三球粒入口401与第三球粒出口302相连，筛分装置400适于将冷却后的第三球粒进行筛分，以便得到陶粒产品。根据本发明的具体实施例，筛分得到的成品陶粒粒度为2～5mm，堆密度0.5～1.0g/cm3，筒压强度2～5MPa，吸水率5～12％。
由此，根据本发明实施例的处理铬铁渣的系统，通过将熔融铬铁渣供给至粒化装置中进行粒化处理，得到的第一球粒供给至固结装置中进行固结处理，以便降低料球的气孔率，使料球结构致密，得到第二球粒，再将第二球粒供给至均化装置中进行均化处理，使料球晶化均匀，保证料球内部结构稳定，提高料球强度，进而将均化处理得到的第三球粒冷却至室温后，供给至筛分装置中进行筛分处理，得到陶粒产品。本发明的系统以冶金固废铬铁渣替代传统工艺中的铝矾土制备陶粒，可以降低生产成本60％以上，通过利用高温熔渣的显热和潜热，无需消耗能量将物料再次升温熔化、焙烧，且省去传统工艺中的细磨工序，有效降低了粉尘污染，改善了工作环境。本发明制备得到的陶粒晶粒均匀、强度高、物化性能稳定，由此，本发明的系统实现了冶金固废铬铁渣的资源化、无害化利用。
在本发明的第二方面，本发明提出了一种采用上述实施例的处理铬铁渣的系统处理铬铁渣的方法。根据本发明的实施例，该方法包括：将熔融铬铁渣供给至粒化装置中进行粒化处理，以便得到第一球粒；将第一球粒供给至固结装置中进行固结处理，以便得到第二球粒；将第二球粒供给至均化装置中进行均化处理，以便得到第三球粒；将第三球粒冷却后供给至筛分装置中进行筛分，以便得到陶粒产品。
下面参考图3对根据本发明实施例的铬铁渣的方法进行详细描述。根据本发明的实施例，该方法包括：
S100：粒化处理
该步骤中，将熔融铬铁渣供给至粒化装置中进行粒化处理，以便得到第一球粒。根据本发明的实施例，通过采用熔融铬铁渣替代传统工艺中的铝矾土作为原料制备陶粒，可以降低生产成本60％以上，同时利用熔融铬铁渣的显热和潜热，无需消耗能量对物料再次升温焙烧、熔化，成本和能耗大大降低。另外，以熔融铬铁渣作为原料制备陶粒，不需要对原料进行细磨处理，由此不仅可以缩短工艺流程，还可以有效减少粉尘污染，改善工作环境；相对于传统制备陶粒的“细磨-混料-制粒-烧结-冷却”工艺，本发明的工艺可节省投资10～20％，节能30～50％，综合生产成本降低20～40％。
根据本发明的具体实施例，作为原料的熔融态铬铁渣的温度为1550～1700℃，由此，熔融态铬铁渣温度高，余热利用率高。
参考图2，根据本发明的实施例，粒化装置可以包括中间保温电炉和高温粒化器。
根据本发明的实施例，中间保温电炉具有熔融铬铁渣入口和熔融铬铁渣出料管，熔融铬铁渣出料管上设置有耐高温流量阀。可以先将高温熔融态铬铁渣供给至中间保温电炉中，再通过出料管供给至高温粒化器中，通过耐高温流量阀控制熔渣进入高温粒化器的流量，从而使粒化过程更为稳定。根据本发明的具体实施例，熔融铬铁渣在中间保温电炉中停留的时间为20～30min。
根据本发明的实施例，高温粒化器中设置有转盘，转盘底部设置有电机，转盘适于在电机的驱动下转动，熔融铬铁渣出料管的出口端延伸至转盘上方，转盘下方设置有第一球粒出口；高温粒化器的侧壁上均匀设置有多个通风孔。根据本发明的具体实施例，转盘呈“碗形”。随着转盘的旋转，熔融渣液在离心力的作用下在转盘边缘以滴状分裂、粒化、甩出，从而得到第一球粒。
根据本发明的具体实施例，转盘中轴线与熔融铬铁渣出料管的中心线重合。可通过控制熔渣进入转盘的流量和流速，控制转盘中渣液液面高于熔融铬铁渣出料管出口，从而可以保证连续进熔渣时不会引起液面波动或溅渣。
根据本发明的具体实施例，高温粒化器的侧壁为多孔承接板，其上均匀密布有直径为2～3mm的通风孔，可以采用外部鼓风机将常温空气从通风孔鼓入粒化器，从而对第一球粒进行初步冷却。通过调节鼓风量可以调节第一球粒的初步冷却温度。
根据本发明的具体实施例，转盘转动的线速度可以为2～8m/s，优选为4～6m/s。需要说明的是，上述线速度是指转盘边缘的转动的线速度。如果转盘线速度过高，将导致熔渣呈丝带状甩出，无法成粒；如果线速度过低，将导致熔渣呈片状，得到的料球粒度不均匀。
根据本发明的具体实施例，制备得到的第一球粒的温度为1200～1400℃。熔融铬铁渣经粒化得到的第一球粒仍具有较高的温度，从而可以进一步降低工序工艺的能耗。
S200：固结处理
该步骤中，将第一球粒供给至固结装置中进行固结处理，以便得到第二球粒。根据本发明的实施例，第一球粒从粒化装置排出后，通过耐高温输送篦板输送至固结装置的高温固结室内进行固结处理，由此，可以进一步降低料球的气孔率，得到结构致密、高强度的第二球粒。
根据本发明的实施例，固结装置内设置有多个烧嘴，可通过调节烧嘴喷入燃气或空气的量来调节固结处理的温度。根据本发明的具体实施例，固结处理可以在1200～1450℃下进行15～30min完成，优选地，温度为1250～1380℃。发明人在实验中发现，如果固结温度过低，会导致料球内液相不足，表面无光泽，内部结构不致密，制备得到的陶粒强度低；如果固结温度过高，会导致料球内部液相过多，使料球易粘接结瘤，同时导致料球内部气体逸出，在料球内部形成孔洞，颗粒强度下降。如果固结时间过短，会是物料反应不充分，料球内部液相量和气体量均不足，料球膨胀不完全，内部气孔量过少、孔径大小不均匀且孔壁过厚；如果固结时间过长，会使料球骨料出现过烧现象，料球内气体孔洞增多，内部形成的气孔由于液相粘度的降低逐渐汇聚成大的通孔，导致料球表观密度和颗粒强度下降。
S300：均化处理
该步骤中，将第二球粒供给至均化装置中进行均化处理，以便得到第三球粒。根据本发明的实施例，第二球粒从固结装置排出后，通过耐高温输送篦板输送至均化装置的中温均化室内进行均化处理，从而可以制备得到净化均匀、内部结构稳定的第三球粒。
根据本发明的实施例，均化装置内设置有多个烧嘴，可通过调节烧嘴喷入燃气或空气的量来调节均化处理的温度。根据本发明的具体实施例，均化处理可以在600～900℃下进行30～60min完成。由此，可以进一步使料球晶化均匀，保证料球内部结构稳定，提高料球的强度。
根据本发明的具体实施例，在对第三料球进行筛分处理前，可以先将第三球粒以10～20℃/min的降温速度冷却至600℃后，以8～15℃/min的降温速度冷却至室温。根据本发明的实施例，本发明制备得到的陶粒产品的强度来源于铬铁渣中镁橄榄石和镁铝尖晶石相，其主要成分为Al2O3、MgO和SiO2，三者质量分数分别为35～50％、20～30％、25～40％，三者含量总和在80％以上，另外还含有少量的CaO、Cr2O3、Fe2O3、TiO2等，粒度2～5mm。通过控制冷却速度，可以保证铬铁渣中镁橄榄石和镁铝尖晶石相结构稳定，晶粒均匀且晶体结构完整，使制备得到的陶粒产品强度更高、物化性能更稳定。
根据本发明的具体实施例，均化装置的第三球粒出口处可以设置引风机，以便于料球的排出。
S400：筛分处理
该步骤中，将第三球粒冷却后供给至筛分装置中进行筛分，以便得到陶粒产品。根据本发明的具体实施例，筛分得到的成品陶粒粒度为2～5mm，堆密度0.5～1.0g/cm3，筒压强度2～5MPa，吸水率5～12％。
由此，根据本发明实施例的处理铬铁渣的方法，通过将熔融铬铁渣供给至粒化装置中进行粒化处理，得到的第一球粒供给至固结装置中进行固结处理，以便降低料球的气孔率，使料球结构致密，得到第二球粒，再将第二球粒供给至均化装置中进行均化处理，使料球晶化均匀，保证料球内部结构稳定，提高料球强度，进而将均化处理得到的第三球粒冷却至室温后，供给至筛分装置中进行筛分处理，得到陶粒产品。本发明的方法以冶金固废铬铁渣替代传统工艺中的铝矾土制备陶粒，可以降低生产成本60％以上，通过利用高温熔渣的显热和潜热，无需消耗能量将物料再次升温熔化、焙烧，且省去传统工艺中的细磨工序，有效降低了粉尘污染，改善了工作环境。本发明制备得到的陶粒晶粒均匀、强度高、物化性能稳定，由此，本发明的方法实现了冶金固废铬铁渣的资源化、无害化利用。
下面参考具体实施例，对本发明进行描述，需要说明的是，这些实施例仅仅是描述性的，而不以任何方式限制本发明。
实施例1
1、将铬铁渣导入中间保温电炉，使熔渣维持在流动性良好的熔融状态，渣温1600～1650℃，控制中间保温电炉熔渣出口流量阀门，使熔渣以一定的速度流入高温粒化器转盘里。
2、转盘在电机的带动下高速旋转，线速度2m/s，熔渣粒化温度1200～1400℃，熔渣在离心力、重力、摩擦力等力的合力作用下，经由转盘上边缘以滴状甩离转盘。
3、滴状熔渣在下降过程中与冷风接触降温至1200～1400℃并表面固化，冷风由高温粒化器侧壁多孔承接板的通风孔鼓入。
4、经初冷的陶粒由耐温输送篦板送至固结装置的高温固结室进行高温固结，高温固结室温度1200℃，陶粒高温固结时间25min。
5、经高温固结的陶粒由耐温输送篦板送至均化装置的中温均化室进行中温均化，中温均化室温度600℃，陶粒中温均化时间60min。
6、中温均化过的陶粒冷却至室温，筛分得到2～5mm的成品陶粒。
本实施例以铬铁冶炼产生的固废铬铁渣制备陶粒，原料成本降低60％以上，无需原料细磨预处理，节省投资10～20％；充分利用高温熔融态铬铁渣本身的显热，无需反复升降温，降低能耗30％以上，成品陶粒堆密度0.6g/cm3，筒压强度2.6MPa，吸水率10.8％。
实施例2
1、将铬铁渣导入中间保温电炉，使熔渣维持在流动性良好的熔融状态，渣温1700～1750℃，控制中间保温电炉熔渣出口流量阀门，使熔渣以一定的速度流入高温粒化器转盘里。
2、转盘在电机的带动下高速旋转，线速度6m/s，熔渣粒化温度1200～1400℃，熔渣在离心力、重力、摩擦力等力的合力作用下，经由转盘上边缘以滴状甩离转盘。
3、滴状熔渣在下降过程中与冷风接触降温至1200～1400℃并表面固化，冷风由高温粒化器侧壁多孔承接板的通风孔鼓入。
4、经初冷的陶粒由耐温输送篦板送至固结装置的高温固结室进行高温固结，高温固结室温度1300℃，陶粒高温固结时间22min。
5、经高温固结的陶粒由耐温输送篦板送至均化装置的中温均化室进行中温均化，中温均化室温度900℃，陶粒中温均化时间30min。
6、中温均化过的陶粒冷却至室温，筛分得到2～5mm的成品陶粒。
本实施例以铬铁冶炼产生的固废铬铁渣制备陶粒，原料成本降低60％以上，无需原料细磨预处理，节省投资10～20％；充分利用高温熔融态铬铁渣本身的显热，无需反复升降温，降低能耗30％以上，成品陶粒堆密度0.7g/cm3，筒压强度4.5MPa，吸水率5.4％。
实施例3
1、将铬铁渣导入中间保温电炉，使熔渣维持在流动性良好的熔融状态，渣温1650～1700℃，控制中间保温电炉熔渣出口流量阀门，使熔渣以一定的速度流入高温粒化器转盘里。
2、转盘在电机的带动下高速旋转，线速度8m/s，熔渣粒化温度1200～1400℃，熔渣在离心力、重力、摩擦力等力的合力作用下，经由转盘上边缘以滴状甩离转盘。
3、滴状熔渣在下降过程中与冷风接触降温至1200～1400℃并表面固化，冷风由高温粒化器侧壁多孔承接板的通风孔鼓入。
4、经初冷的陶粒由耐温输送篦板送至固结装置的高温固结室进行高温固结，高温固结室温度1450℃，陶粒高温固结时间15min。
5、经高温固结的陶粒由耐温输送篦板送至均化装置的中温均化室进行中温均化，中温均化室温度750℃，陶粒中温均化时间45min。
6、中温均化过的陶粒冷却至室温，筛分得到2～5mm的成品陶粒。
本实施例以铬铁冶炼产生的固废铬铁渣制备陶粒，原料成本降低60％以上，无需原料细磨预处理，节省投资10～20％；充分利用高温熔融态铬铁渣本身的显热，无需反复升降温，降低能耗30％以上，成品陶粒堆密度0.8g/cm3，筒压强度4.3MPa，吸水率8.7％。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种处理铬铁渣的系统，其特征在于，包括：
粒化装置，所述粒化装置具有熔融铬铁渣入口和第一球粒出口；
固结装置，所述固结装置具有第一球粒入口和第二球粒出口，所述第一球粒入口与所述第一球粒出口相连；
均化装置，所述均化装置具有第二球粒入口和第三球粒出口，所述第二球粒入口与所述第二球粒出口相连；
筛分装置，所述筛分装置具有第三球粒入口和陶粒产品出口，所述第三球粒入口与所述第三球粒出口相连。
2.根据权利要求1所述的处理铬铁渣的系统，其特征在于，所述粒化装置包括：
中间保温电炉，所述中间保温电炉具有熔融铬铁渣入口和熔融铬铁渣出料管，所述熔融铬铁渣出料管上设置有耐高温流量阀；
高温粒化器，所述高温粒化器中设置有转盘，所述转盘底部设置有电机，所述转盘适于在所述电机的驱动下转动，所述熔融铬铁渣出料管的出口端延伸至所述转盘上方，所述转盘下方设置有第一球粒出口；所述高温粒化器的侧壁上均匀设置有多个通风孔。
3.根据权利要求1所述的处理铬铁渣的系统，其特征在于，进一步包括：
耐高温输送篦板，所述第一球粒出口与所述第一球粒入口之间、所述第二球粒出口与所述第二球粒入口之间通过所述耐高温输送篦板相连。
4.一种采用权利要求1～3任一项所述的处理铬铁渣的系统处理铬铁渣的方法，其特征在于，包括：
将熔融铬铁渣供给至粒化装置中进行粒化处理，以便得到第一球粒；
将所述第一球粒供给至固结装置中进行固结处理，以便得到第二球粒；
将所述第二球粒供给至均化装置中进行均化处理，以便得到第三球粒；
将所述第三球粒冷却后供给至筛分装置中进行筛分，以便得到陶粒产品。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述熔融铬铁渣的温度为1550～1700℃。
6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述粒化装置包括：中间保温电炉和高温粒化器，所述高温粒化器中设置有转盘，所述转盘转动的线速度为2～8m/s。
7.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述第一球粒的温度为1200～1400℃。
8.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述固结处理是在1200～1450℃下进行15～30min完成的。
9.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述均化处理是在600～900℃下进行30～60min完成的。
10.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，将所述第三球粒以10～20℃/min的降温速度冷却至600℃后，以8～15℃/min的降温速度冷却至室温。
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