CN108103308B - 一种用于炼钢污泥造球的装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于炼钢污泥造球的装置及方法，主要解决现有炼钢污泥无法直接用于造球的技术问题。本发明一种用于炼钢污泥造球的装置，包括振动机、螺旋给料机、闸阀、强力混碾机、干料仓、马达、湿料仓、料斗、混合料螺旋给料机、螺旋压力制粒机、切割机、螺旋叶板、料筒、压力增强叶片、圆柱体成型孔板和减速器；干料仓的出料口与螺旋给料机传送管道的进料口相连通，螺旋给料机出料口通过闸阀与强力混碾机的进料口相连通；强力混碾机的出料口与料斗的进料口相连通；切割机与螺旋压力制粒机的出料口处固定连接，料筒内壁上内固定安装螺旋叶板。本发明装置制造成本低、制球成本低，满足了炼钢污泥直接造球需求。

Description

一种用于炼钢污泥造球的装置及方法

技术领域

本发明涉及一种用于冶金尘泥造球的装置，特别涉及一种用于炼钢污泥造球的装置及方法，具体而言，涉及直接利用炼钢含水污泥进行造球的装置及方法，属于冶金尘泥综合利用领域。

背景技术

钢铁生产流程中约产生粗钢产量的3％-5％的冶金尘泥。这些尘泥中除了含有铁及碳等有益的元素外，还含有对高炉冶炼不利的如锌、铅等元素。国内外处理尘泥的主要途径用于烧结配料，其缺点是不能去除尘泥中有害元素锌和铅，而越来越多的钢铁企则采用直接还原工艺对尘泥进行除锌等杂质后再利用，用直接还原工艺处理含锌尘泥是发展趋势，这种直接还原设备主要有转底炉、竖炉和回转窑。

为了便于尘泥运输、处理，满足尘泥处理工艺、保护环境的需要以及后续工序的利用方便，需要将尘泥制成具有一定强度、适宜粒度的团块，因此，造好块是尘泥处理中的一个十分重要的环节。目前用于直接还原设备的造块工艺主要有二种：圆盘造球及高压造球。根据圆盘造球原理，参与造球的尘泥应具有润湿性较好、含水低、分散性好的干燥尘泥，而对那些含水量大的如炼钢OG泥，则无法直接参与圆盘造球。若需将这些污泥参与圆盘造球则需将其预先进行脱水干燥处理。在高压造球工艺中，为了减少渣量及提高高压球的强度与含铁量，多使用有机粘结剂，尘泥原料的含水量通常不能超过3％。因此，含水高的OG泥难以直接参与造球，若需将这些污泥参与高压造球则也需将其预先进行脱水干燥处理。由于炼钢OG泥粒度较细，含铁品位在55％左右，CaO含量在10％左右，粘性好，干燥后容易结块，较难分散，虽价值高但利用难度大。为此，常常将其加水搅拌混匀后变成污泥浆溶液，取代球团造球过程中添加的工业水，直接喷加到造球盘内，既可改善原料的成球性能，又降低膨润土消耗；膏状的炼钢污泥含水约在30％～40％，既是原料又具有良好的粘结性，因此若能在湿态下分散利用OG泥应更加合理。

文献《竖炉球团造球喷加炼钢污水实践》(李东林等人，《新疆钢铁》2006年第4期，P11-P13)中介绍了利用回收的炼钢污水，提高竖炉球团生球强度，降低膨润土消耗的方法；文献《造球喷加炼钢污泥浆工业试验》(王万高等人，《球团技术》2004年第3期P14-P17)介绍了用炼钢污泥浆取代在球团造球过程中添加的工业水，将直接喷加到造球盘内，可改善原料的成球性能，降低了膨润土消耗；文献《含锌高炉瓦斯泥造球工艺》(佟志芳等，《有色金属科学与工程》Vo1.4，No.3Jun.2013，P10-P44)针对该厂瓦斯泥特性，利用转炉尘泥的形核率较好，成球性较差，瓦斯泥形核率较低，成球性能较好的特点，实验采用人工加水、加料混合后用滚动成球的方法，对含锌高炉瓦斯泥配加转炉污泥造球工艺进行研究，考察瓦斯泥与转炉尘泥混合比例、造球时间、加水量、黏结剂的用量以及煤粉的添加量对物料成球性能的影响，以期得到满足转底炉生产工艺要求的造球工艺条件，为该厂含锌瓦斯泥的利用提供参考依据。但是这些文献主要介绍了采用炼钢污泥水喷浆造球的利用方法，没有公开湿料OG泥直接参与造球的工艺。

公开号为CN1594607A中国专利文件公开了炼钢污泥浆用于球团生产造球的方法。本方法是：先将炼钢污泥浆的浓度调整到10～40％，将污泥浆按占铁矿粉与膨润土的混合粉的3～10％的配比(重量百分比)连续不断地喷加在造球盘中，混合粉料和污泥浆在造球盘中充分搅和后由粉状粘结成生球从造球盘中输出。优点是原料成球性能明显改善，生球强度显著提高；混合粉料中的膨润土用量可大幅度下降，有益于球团矿品位的提高，利用了污泥浆含水量，可减少外加清水的用量甚至不需另外再加清水。公开号为CN105506211A中国专利文件公开了一种含有含铁粉尘的转底炉生球制备方法，本发明属于转底炉技术领域。该发明包括以下步骤：1)将由含铁粉尘与铁矿粉组成的含铁原料和粘结剂加到造球机的造球盘上，同时喷水加湿，造得直径为1～5mm的小球团；2)将步骤1)造好的小球团输送至中间仓；3)将从中间仓出来的球团送入高压压球机内，被压制成转底炉生球。本发明将混合料先进行造小球，造得的小球再被送至高压压球机进行压球，得到生产需要的生球，以这种工艺生产的生球密度大、强度高、碎球率低，可有效提高转底炉生产率和产品质量。公开号为CN102337396A中国专利文件公开了利用冶金尘泥制备的炼铁用金属化球团及其生产方法，此发明发明了一种采用冶金尘泥进行造块、焙烧和直接还原的方法来生产炼铁用金属化球团。其原料及重量百分比：炼铁工序尘泥：32％～60％、炼钢工序尘泥40％～68％，外加膨润土或甲基纤维素；步骤：将上述料进行混合并搅拌均匀；压样机成型；烘干；焙烧还原；空冷或者在保护气氛下冷却至室温。本发明利用不同工序来源冶金尘泥种类和成分间的互补性，及各类冶金尘泥中的有用成分，有效去除和减少了有害元素锌等对冶炼过程及产品的影响，并获得铁品位较高的炼铁原料。本发明制备的金属化球团，含铁品位＞60％，去锌率＞80％，抗压强度＞1500N/球，且工艺简单，成本低廉。以上几种有关尘泥利用的发明专利中，涉及炼钢污水或污泥浆用于球团生产造球的方法，以及转底炉造球工艺中干料尘泥用于圆盘造球或高压造球的工艺方法，而已有的专利中则没有提及炼钢污泥直接用于造球的工艺方法。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于炼钢污泥造球的装置及方法，主要解决现有炼钢污泥无法直接用于造球的技术问题。

本发明采用的技术方案是：一种用于炼钢污泥造球的装置，包括振动机、螺旋给料机、闸阀、强力混碾机、干料仓、马达、湿料仓、料斗、混合料螺旋给料机、螺旋压力制粒机、切割机、螺旋叶板、料筒、压力增强叶片、圆柱体成型孔板及减速器；干料仓的侧面固定安装有振动机，干料仓的出料口与螺旋给料机传送管道的进料口相连通，螺旋给料机传送轴的一端连接马达，螺旋给料机出料口通过闸阀与强力混碾机的进料口相连通；湿料仓的侧面固定安装有振动机，湿料仓的出料口与螺旋给料机传送管道的进料口相连通，螺旋给料机出料口通过闸阀与强力混碾机的进料口相连通；强力混碾机的出料口与料斗的进料口相连通；料斗的出料口与混合料螺旋给料机传送管道的进料口相连通，混合料螺旋给料机传送轴的一端连接马达，混合料螺旋给料机的出料口与螺旋压力制粒机的进料口相连通，螺旋压力制粒机的传送轴上固定安装有压力增强叶片，螺旋压力制粒机的出料口端固定安装有圆柱体成型孔板，用于切割经圆柱体成型孔板挤出的圆柱料的切割机与螺旋压力制粒机的出料口端固定连接，螺旋压力制粒机的出料口插入到料筒进料口内，料筒内壁上内固定安装螺旋叶板。

进一步，圆柱体成型孔板为Ф13×13mm～Ф20×20mm成球效果佳。

用上述装置对炼钢污泥进行造球的方法，包括以下步骤：

1)按成品球的料比进行配料，操控振动机、闸阀、螺旋给料机，分别将干料仓存放造球用干料尘泥、粉矿和粘结剂的混合干料以及湿料仓存放含水炼钢污泥湿料输送到强力混碾机中，操控强力混碾机将干料和含水炼钢污泥进行强力碾混成混合料，湿料中的水作为混合料中水的来源，控制混合料中水的质量百分含量为8％～10％；

2)操控强力混碾机将碾混均匀后的混合料输送入料斗，操控混合料螺旋给料机将料斗中的混合料输送进螺旋压力制粒机；

3)操控螺旋压力制粒机，混合料在螺旋压力制粒机的压力增强叶片推动下，经螺旋压力制粒机前端的圆柱体成型孔板挤出成圆柱体料柱；操控切割机将圆柱体料柱切割成高径等同的圆柱状颗粒，圆柱状颗粒落入到料筒内并在料筒内壁上固定安装螺旋叶板间进行滚动球化成生球；

4)从料筒的出料口输出的生球经烘干得到成品球。

本发明相比现有技术具有如下积极效果：1、干、湿料分开加入，易于实现物料的定量精准加入。2、采用强制混合，使得含水污泥如OG泥或瓦斯泥等湿料与其它干尘泥(或精粉)等原料能得到充分的混合、润磨，污泥中的水得到利用，同时污泥的粘性又得到利用，减少了粘结剂的使用量，省去了污泥脱水流程，缩短了工艺流程，节省了造球成本。3、采用压制成球的工艺方法，造出的球大小均匀，成分及强度基本同质，球的质量好，成品率高；根据需要在一定直径范围内可造不同粒径的球团。

附图说明

图1是本发明装置的结构示意图。

图中标记说明：1-干料；2-振动机；3-螺旋给料机；4-闸阀；5-强力混碾机；6-干料仓；7-马达；8-湿料仓；9-湿料；10-料斗；11-混合料螺旋给料机；12-螺旋压力制粒机；13-切割机；14-螺旋叶板；15-料筒；16-压力增强叶片；17-圆柱体成型孔板；18-圆柱体料柱；19-生球；20-减速器。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的说明。

参照图1，一种用于炼钢污泥造球的装置，包括振动机2、螺旋给料机3、闸阀4、强力混碾机5、干料仓6、马达7、湿料仓8、料斗10、混合料螺旋给料机11、螺旋压力制粒机12、切割机13、螺旋叶板14、料筒15、压力增强叶片16、圆柱体成型孔板17和减速器20；干料仓6的侧面固定安装有振动机2，干料仓6的出料口与螺旋给料机3传送管道的进料口相连通，螺旋给料机3的传送轴一端连接马达7，螺旋给料机3出料口通过闸阀4与强力混碾机5的进料口相连通；湿料仓8的侧面固定安装有振动机，湿料仓8的出料口与螺旋给料机传送管道进料口相连通，螺旋给料机出料口通过闸阀与强力混碾机5的进料口相连通；强力混碾机5的出料口与料斗10的进料口相连通；料斗10的出料口与混合料螺旋给料机11传送管道的进料口相连通，混合料螺旋给料机11的传送轴一端连接马达，混合料螺旋给料机11的出料口与螺旋压力制粒机12的进料口相连通，螺旋压力制粒机12传送轴上固定安装有压力增强叶片16，螺旋压力制粒机12的出料口端固定安装有圆柱体成型孔板17，用于切割经圆柱体成型孔板挤出的圆柱料的切割机13与螺旋压力制粒机12的出料口端固定连接，螺旋压力制粒机12的出料口插入到料筒15进料口内，料筒15内壁上内固定安装螺旋叶板14。

实施例中，圆柱体成型孔板为Ф15×15mm。

用上述装置对炼钢污泥进行造球的方法，包括以下步骤：

1)按配比炼钢OG泥35％、精粉28％、高炉灰35％、膨润土2％进行造球配料。将精粉、高炉灰及膨润土预先混合均匀装入干料仓6；炼钢OG泥装入湿料仓8；按上述料比进行配料，操控振动机2、闸阀4、螺旋给料机3，分别将干料仓6存放造球用干料尘泥、粉矿和粘结剂的混合干料1以及湿料仓8存放含水炼钢污泥湿料9输送到强力混碾机5中，操控强力混碾机5将干料1和含水炼钢污泥湿料9进行强力碾混成混合料，湿料9中的水作为混合料中水的来源，控制混合料中水的质量百分含量为8％～10％；

2)操控强力混碾机5将碾混均匀后的混合料输送入料斗10，操控混合料螺旋给料机11将料斗10中的混合料输送进螺旋压力制粒机12；

3)操控螺旋压力制粒机12，混合料在螺旋压力制粒机12的压力增强叶片16推动下，经螺旋压力制粒机12前端的圆柱体成型孔板17挤出成圆柱体料柱18；操控切割机13将圆柱体料柱18切割成高径等同的圆柱状颗粒，圆柱状颗粒落入到料筒15内并在料筒内壁上固定安装螺旋叶板14间进行滚动球化成生球19；

4)从料筒15的出料口输出的生球19经烘干得到成品球。

本发明方法适合各种含水尘泥的配料制粒，不需要对含水尘泥进行预脱水处理，污泥的水分及粘性得到了很好的利用，可以通过对螺旋压力制粒机马达转速的调节实现造球混合料的压实度，制出的球大小均匀，紧实度相当，成分及强度基本同质，球的质量好，成品率高；更换不同孔径的圆柱体成型孔板可造出不同粒径的球团。

除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围。

Claims (3)

1.一种用于炼钢污泥造球的装置，包括振动机、螺旋给料机、闸阀、强力混碾机、干料仓、马达、湿料仓、料斗、混合料螺旋给料机、螺旋压力制粒机、切割机、螺旋叶板、料筒、压力增强叶片、圆柱体成型孔板和减速器，其特征是，干料仓的侧面固定安装有振动机，干料仓的出料口与螺旋给料机传送管道进料口相连通，螺旋给料机传送轴的一端连接有马达，螺旋给料机出料口通过闸阀与强力混碾机的进料口相连通；湿料仓的侧面固定安装有振动机，湿料仓的出料口与螺旋给料机传送管道的进料口相连通，螺旋给料机出料口通过闸阀与强力混碾机的进料口相连通；强力混碾机的出料口与料斗的进料口相连通；料斗的出料口与混合料螺旋给料机传送管道的进料口相连通，混合料螺旋给料机传送轴的一端连接有马达，混合料螺旋给料机的出料口与螺旋压力制粒机的进料口相连通，螺旋压力制粒机传送轴上固定安装有压力增强叶片，螺旋压力制粒机的出料口端固定安装有圆柱体成型孔板，用于切割经圆柱体成型孔板挤出的圆柱料的切割机与螺旋压力制粒机的出料口端固定连接，螺旋压力制粒机的出料口插入到料筒进料口内，料筒内壁上内固定安装螺旋叶板。

2.如权利要求1所述的用于炼钢污泥造球的装置，其特征是，圆柱体成型孔板为Ф13×13mm～Ф20×20mm。

3.一种对炼钢污泥进行造球的方法，采用权利要求1所述的用于炼钢污泥造球的装置进行造球，其特征是，所述的方法包括以下步骤：

1)按成品球的料比进行配料，操控振动机、闸阀、螺旋给料机，分别将干料仓存放造球用干料尘泥、粉矿和粘结剂的混合干料以及湿料仓存放含水炼钢污泥湿料输送到强力混碾机中，操控强力混碾机将干料和含水炼钢污泥进行强力碾混成混合料，湿料中的水作为混合料中水的来源，控制混合料中水的质量百分含量为8％～10％；

2)操控强力混碾机将碾混均匀后的混合料输送入料斗，操控混合料螺旋给料机将料斗中的混合料输送进螺旋压力制粒机；

3)操控螺旋压力制粒机，混合料在螺旋压力制粒机的压力增强叶片推动下，经螺旋压力制粒机前端的圆柱体成型孔板挤出成圆柱体料柱；操控切割机将圆柱体料柱切割成高径等同的圆柱状颗粒，圆柱状颗粒落入到料筒内并在料筒内壁上固定安装螺旋叶板间进行滚动球化成生球；

4)从料筒的出料口输出的生球经烘干得到成品球。