CN108866319A - 一种增强钢渣ro相磁性的系统和方法 - Google Patents

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苏琦
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韦菲飞
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王凯
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Abstract

本发明公开了一种增强钢渣RO相磁性的系统和方法，其流程为待处理钢渣粉储存在缓存仓内经缓冲仓底部计量系统计量后进入输送系统，由输送系统将钢渣输送至焙烧单元的预热系统，物料预热后进入焙烧反应器在反应器内完成物料的焙烧增磁，最后物料进入冷却系统冷却后得到磁化钢渣粉，本系统流程简单，操作方便，增磁效果明显(比磁化率可提高3～10倍)，为后期钢渣的资源化分选利用提供了可靠的基础。

Description

一种增强钢渣RO相磁性的系统和方法
技术领域
本发明属于钢渣处理技术领域，特别涉及一种增强钢渣RO相磁性的系统和方法。
背景技术
钢渣是炼钢过程产生的废渣，其产量随着钢产量的提高逐渐增多。通常情况下生产1t粗钢，约产生160kg钢渣，具相关统计，目前我国每年的钢渣排放量超过1亿t。年钢渣的综合利用率仅为21％左右，另有历年累计排放数亿吨钢渣的堆积、不仅压占土地，而且常年露天堆放，钢渣中的重金属离子，碱金属离子和粉尘等会向水和空气中释放，造成严重的环境污染，影响到人类正常生产和生活。
钢渣的大量排放及不断堆积需要占用大量土地，并造成环境污染，也成为一项沉重的社会负担。我国在钢渣综合利用方面进行了很多研究和实践，目前钢渣再利用情况多种多样，除了少量用作冶金烧结熔剂和农业化肥外，主要用作水泥生料的原料、水泥混合材或混凝土掺合料。其中作为烧结溶剂用量很低，制作化肥存在土壤板结等问题，在国内没有大规模生产。钢渣最主要应用是作为建筑材料。
钢渣作为水泥混合材使用，在水泥中掺入少量适量钢渣粉后，具有抗冻、水化热低、耐腐蚀性、后期强度高等优点。但由于钢渣活性低影响水泥的早期性能，应用量受到很大限制。
经研究发现钢渣活性低的一大原因在于其惰性矿物(主要为RO相，Fe3O4和Fe)含量较高，高达25～40％，惰性矿物的存在极大的影响着钢渣的水化活性，但惰性矿物自身因其Fe元素含量高，具有一定的经济价值。因此如何将钢渣中惰性矿物和活性矿物进行有效分离成为钢渣资源化的关键。
惰性矿物中Fe3O4和Fe均为强磁性物质，利用磁力很容易进行分选，RO相为中磁性物质，利用磁力很难分选。
发明内容
为了克服上述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种增强钢渣RO相磁性的系统和方法，解决了钢渣RO相比磁化率低，难以磁力分选的问题，为钢渣分选资源化利用提供了可靠的基础。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：
与现有技术相比，本发明可将钢渣RO相比磁化率提高3～10倍，增加钢渣RO相的磁力选别性，为进一步资源化分选提供可靠的基础。
附图说明
图1是本发明工艺流程示意图。
图2为本发明应用实例1系统结构示意图
图3为本发明应用实例2系统结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例详细说明本发明的实施方式。
如图1所示，本发明增强钢渣RO相磁性的方法，包括如下步骤：
第一步：将平均粒度10～200μm的钢渣粉运输至钢渣缓冲仓内；
第二步：利用计量系统对出缓冲仓的钢渣粉进行计量；
第三步：计量后的钢渣粉进入输送系统；
第四步：由输送系统将钢渣粉输送至预热系统；
第五步：钢渣粉预热后进入焙烧反应器进行磁化焙烧，焙烧温度控制在500～1100℃的范围内；
第六步：磁化后物料由冷却系统冷却后得到磁性钢渣粉。
在工艺过程中，冷空气经冷却系统，与焙烧钢渣粉换热后进入焙烧反应器，焙烧反应器内燃料与预热后冷却风共燃达到一定的焙烧磁化温度，反应后的热烟气进入预热系统和钢渣粉换热，换热后排出。
基于该工艺，本发明提供了增强钢渣RO相磁性的系统，以下是其两种具体的结构形式。
如图1，本发明增强钢渣RO相磁性系统的应用实例1。
待焙烧物料由前端工艺输送至缓冲仓01，仓下设螺旋计量秤02，计量后物料进入提升机03，提升机03将物料提升并利用泵04送至预热系统05，预热系统05为旋风预热器。物料经过Y1，Y2，Y3三级预热器进入焙烧系统06，焙烧系统06包含焙烧反应器和S1分离器，焙烧反应器为稀相反应器。燃料通过燃烧器由焙烧反应器底部加入，在焙烧反应器内形成一定稳定的温度场，预热后的钢渣粉在反应器内悬浮态稀相焙烧磁化，然后随风一起进入S1分离器，在分离器内，钢渣粉被分离出来进入冷却系统07，焙烧钢渣粉经过L1，L2，L3三级冷却器冷却后得到增磁钢渣粉。
如图2，本发明增强钢渣RO相磁性系统的应用实例2，
待焙烧物料由前端工艺输送至缓冲仓01，仓下设螺旋计量秤02，计量后物料进入提升机03，提升机03将物料提升并利用泵04送至预热系统05，预热系统05为旋风预热器。物料经过Y1，Y2，Y3三级预热器进入焙烧系统06，焙烧系统06为回转窑，是堆集态反应器，预热后物料进入回转窑尾部，燃料通过燃烧器由回转窑头部加入，在回转窑内形成一定稳定的温度场，预热后的钢渣粉在回转窑内堆集态焙烧磁化，最终由回转窑头部排出，进入冷却系统07，冷却系统07为滚筒冷却器，焙烧磁化后的钢渣粉进入滚筒冷却器尾部，冷风由滚筒冷却器头部进入和焙烧钢渣粉逆流换热，冷却后的钢渣粉即为增磁钢渣粉。
利用萃取法提存RO相，然后通过磁化率测定仪，测定焙烧前后RO相的磁化率，通过以下计算式得出焙烧前后RO相质量磁化率的比值B。
χm＝χ/ρ (1)
B＝χm前/χm后 (2)
χ——物质磁化率
χm——物质质量磁化率
本实施例中，取国内某钢厂钢渣，焙烧前钢渣RO相质量磁化率为1.5×10-5m3·kg-1，焙烧后钢渣RO相质量磁化率为10.5×10-5m3·kg-1。
以上实例并不是发明较佳的穷举，本发明的设备形式还可以有多种形式。
以上所述，仅是本发明的较佳实例而已，并非本对发明做任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实例揭示如上，然而并非用于限定本发明，任何熟悉本发明的技术人员，在不脱离发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出任何些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单的修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种增强钢渣RO相磁性的系统，其特征在于，包括：
缓冲仓，暂存钢渣粉；
计量系统，设置于缓冲仓下，对出缓冲仓的钢渣粉进行计量；
输送系统，接所述计量系统的出口，输送被计量的钢渣粉；
预热系统，接所述输送系统的出口，将接收的钢渣粉进行预热；
焙烧反应器，接所述预热系统的出口，对预热后的钢渣粉进行磁化焙烧；
以及，冷却系统，接所述焙烧反应器的出口，对磁化焙烧后的钢渣粉进行冷却。
2.根据权利要求1所述增强钢渣RO相磁性的系统，其特征在于，所述输送系统为气力输送设备或机械输送设备。
3.根据权利要求1所述增强钢渣RO相磁性的系统，其特征在于，所述预热系统为立式预热器或旋风预热器或滚筒预热器中的一种或者几种组合。
4.根据权利要求1所述增强钢渣RO相磁性的系统，其特征在于，所述焙烧反应器为稀相反应器或浓相反应器或堆集态反应器。
5.根据权利要求1或4所述增强钢渣RO相磁性的系统，其特征在于，所述焙烧反应器直接引入燃料，或者，在系统外另设置热风炉，然后将产生的热风引入焙烧反应器。
6.根据权利要求1所述增强钢渣RO相磁性的系统，其特征在于，所述冷却系统的冷媒入口接冷空气，换热后的热空气依次经焙烧反应器和预热系统后排出。
7.一种增强钢渣RO相磁性的方法，其特征在于，包括如下步骤：
第一步：将一定细度的钢渣粉运输至钢渣缓冲仓内；
第二步：利用计量系统对出缓冲仓的钢渣粉进行计量；
第三步：计量后的钢渣粉进入输送系统；
第四步：由输送系统将钢渣粉输送至预热系统；
第五步：钢渣粉预热后进入焙烧反应器进行磁化焙烧；
第六步：磁化后物料由冷却系统冷却后得到磁性钢渣粉。
8.根据权利要求7所述增强钢渣RO相磁性的方法，其特征在于，所述第一步中钢渣粉的平均粒度应控制在10～200μm。
9.根据权利要求7所述增强钢渣RO相磁性的方法，其特征在于，所述第五步中磁化焙烧温度控制在500～1100℃的范围内。
10.根据权利要求7所述增强钢渣RO相磁性的方法，其特征在于，在工艺过程中，冷空气经冷却系统，与焙烧钢渣粉换热后进入焙烧反应器，焙烧反应器内燃料与预热后冷却风共燃达到一定的焙烧磁化温度，反应后的热烟气进入预热系统和钢渣粉换热，换热后排出。
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