CN109825654A

CN109825654A - 一种道路用钢渣预处理装置和方法

Info

Publication number: CN109825654A
Application number: CN201910239238.2A
Authority: CN
Inventors: 聂珊; 崔培强; 王凯; 田孝武; 欧阳奕波; 刘飞; 蔡悟阳; 胡轩; 潘协超
Original assignee: Gezhouba Wuhan Road Materials Co Ltd
Current assignee: Gezhouba Wuhan Road Materials Co Ltd
Priority date: 2019-03-27
Filing date: 2019-03-27
Publication date: 2019-05-31

Abstract

一种道路用钢渣预处理装置和方法，包括滚筒、支撑托轮、电机、减速机和齿轮传动机构，滚筒两端分别连通锥形管，在滚筒和锥形管内壁均连接有多块导板，各块导板是倾斜于滚筒轴线，并绕着滚筒轴线均匀分布，在滚筒两端分别设有进料装置和排料装置；进料装置包括螺旋输送机和卸料机，螺旋输送机一端轴连接在滚筒一端锥形管内，另外一端与卸料机连通，螺旋输送机通过蒸汽管与蒸汽源连通、通过注液管连通蓄液罐，在注液管上安装有水泵，在蒸汽管上安装有阀门和压力表；本发明要能够在短时间内有效降低固态钢渣的游离氧化钙含量，使其达到道路工程中的使用要求。

Description

一种道路用钢渣预处理装置和方法

技术领域

本发明涉及一种道路用钢渣预处理装置和方法。

背景技术

钢渣是炼钢的副产物。我国是钢铁工业生产第一大国，每年的钢渣的产量巨大，但利用率却不足30%。钢渣长期堆积不仅会占用大量的土地，同时也会对环境造成一定程度的污染。另一方面，我国道路建设和养护事业正在高速的发展，对道路工程材料的需求也在不断加大。随着国家环保形势更加严峻，钢渣等冶金废弃物在道路工程领域的的资源化再利用得到了更广泛的关注。但是钢渣中过高的游离氧化钙含量仍制约着钢渣的规模化应用。迄今为止针对钢渣中游离氧化钙的处理问题仍然得不到很好的解决，现有的钢渣预处理方法要么耗时较长，要么需要投入大量的成本，因此急需开发一种新的简单、有效，而且耗时较短的方法来对钢渣进行处理，从而达到消解游离氧化钙的目的，提高钢渣在道路工程中的应用规模。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种道路用钢渣预处理装置和方法，能够在短时间内有效降低固态钢渣的游离氧化钙含量，使其达到道路工程中的使用要求。

为了解决上述问题，本发明要解决的技术方案为：

一种道路用钢渣预处理装置，包括滚筒、支撑托轮、电机、减速机和齿轮传动机构，滚筒两端分别连通锥形管，在滚筒和锥形管内壁均连接有多块导板，各块导板是倾斜于滚筒轴线，并绕着滚筒轴线均匀分布，在滚筒两端分别设有进料装置和排料装置；

进料装置包括螺旋输送机和卸料机，螺旋输送机一端轴连接在滚筒一端锥形管内，另外一端与卸料机连通，螺旋输送机通过蒸汽管与蒸汽源连通、通过注液管连通蓄液罐，在注液管上安装有水泵，在蒸汽管上安装有阀门和压力表；

排料装置包括支架和端盖，固定连接在支架上的轴座和蜗轮蜗杆升降机，轴座内设有支撑轴，支撑轴一端与端盖固定连接，另外一端通过传力机构与蜗轮蜗杆升降机连接，蜗轮蜗杆升降机通过传动机构和支撑轴推动盖板扣合在滚筒另一端锥形管上。

螺旋输送机与滚筒一端锥形管之间通过填料密封。

所述卸料机包括机壳，机壳内具有圆形空腔，空腔上下两端均设有卸料口，在机壳中部设有转轴，在转轴两侧分别设有一块用于封闭卸料口的弧形板，两块弧形板通过多根连杆与转轴连接，转轴位于机壳外一端与摇臂固定连接。

所述传力机构包括固定连接在支撑轴一端的推力盖，在推力盖内设有平面轴承和推板，推力盖盖口设有一圈向内延伸凸缘，蜗轮蜗杆升降机中的蜗杆穿过凸缘后与推板固定连接。

在端盖端面上设有凹槽，凹槽内固定连接有铜垫圈。

一种钢渣预处理装置对钢渣进行处理的方法，包括如下步骤：

第一步：定量钢渣由卸料机和螺旋输送机被输送到滚筒内，钢渣在经过螺旋输送机的过程中，水泵将蓄液罐中的消解剂输送到钢渣中；

第二步：电机通过减速机和齿轮传动机构驱动滚筒在支撑托轮上以2~3r/min的速度旋转4~6小时，与此同时，蒸汽由蒸汽管被输入到滚筒内，并保持滚筒中的蒸汽压力维持在0.5~1.5Mpa；

第三步：蜗轮蜗杆升降机驱动端盖从锥形管管口上分离，滚筒持续旋转，利用导板将滚筒内的钢渣排出。

本发明的技术效果为：使用进料装置和排料装置能够对滚筒两端进行封堵的情形下，确保滚筒能够旋转，另外确保滚筒内的钢渣能够在预设蒸汽压力下被处理，实现整个处理过程的高效化，并且经处理后的钢渣可以达到游离氧化钙含量在3%以下，为钢渣在道路工程中的规模化应用提供良好的技术支撑。

附图说明

下面结合附图对本发明做进一步的说明：

图1为本发明的主视结构示意图，

图2为本发明关于进料装置的结构示意图，

图3为本发明关于排料装置的结构示意图，

图4为本发明关于卸料机的主视结构示意图，

图5为本发明关于滚筒的剖面结构示意图。

图中：滚筒1、支撑托轮2、减速机4、排料装置3、齿轮传动机构5、蓄液罐6、电机7、导板11、锥形管12、填料密封13、螺旋输送机21、机壳22、卸料口23、弧形板24、连杆25、摇臂26、转轴27、支架30、端盖31、蜗轮蜗杆升降机32、推力盖33、支撑轴34、轴座35、钢珠套36、平面轴承37、推板38、铜垫圈39、注液管61、水泵62、蒸汽管63。

具体实施方式

如图1到5所示，一种道路用钢渣预处理装置，包括滚筒1、支撑托轮2、电机7、减速机4和齿轮传动机构5，滚筒1两端分别连通锥形管12，在滚筒1和锥形管12内壁均连接有多块导板11，各块导板11是倾斜于滚筒1轴线，并绕着滚筒1轴线均匀分布，在滚筒1两端分别设有进料装置2和排料装置3；电机7通过齿轮传动机构5驱动安装在支撑托轮2上的滚筒1旋转，在滚筒1内存在钢渣时，钢渣随着滚筒1旋转在倾斜导板11上移动，最后从锥形管12排出；

进料装置2包括螺旋输送机21和卸料机，螺旋输送机21一端轴连接在滚筒1一端锥形管12内，另外一端与卸料机连通，螺旋输送机21通过蒸汽管63与蒸汽源连通、通过注液管61连通蓄液罐6，在注液管61上安装有水泵62，在蒸汽管63上安装有阀门和压力表；螺旋输送机21与滚筒1一端锥形管12之间通过填料密封13；滚筒1在螺旋输送机21外旋转，滚筒1与螺旋输送机21之间的缝隙则由填料密封13。

排料装置3包括支架30和端盖31，固定连接在支架30上的轴座35和蜗轮蜗杆升降机32，轴座35内设有支撑轴34，支撑轴34与轴座35之间设有钢珠套36，支撑轴34一端与端盖31固定连接，另外一端通过传力机构与蜗轮蜗杆升降机32连接，蜗轮蜗杆升降机32通过传动机构和支撑轴34推动盖板扣合在滚筒1另一端锥形管12上。

本装置的使用方法为：

第一步：定量钢渣由卸料机和螺旋输送机21被输送到滚筒1内，钢渣在经过螺旋输送机21的过程中，水泵62将蓄液罐6中的消解剂输送到钢渣中，钢渣被消解剂完全湿润；

消解剂按照重量份计的以下组分：水100份、工业醋酸6-10份，磷酸二氢钙0.5-2份、氯化钙10-30份、焦磷酸钠3-6份；消解剂为每吨钢渣施用20-50升混合液；喷淋处理温度为15～40℃。

第二步：滚筒1两端锥形管12分别由进料装置2和排料装置3密封，随后电机7通过减速机4和齿轮传动机构5驱动滚筒1在支撑托轮2上以2~3r/min的速度旋转4~6小时，与此同时，蒸汽由蒸汽管63被输入到滚筒1内，蒸汽源可以是工厂锅炉，锅炉中的蒸汽经过蒸汽管63后进入到滚筒1内，通过启闭蒸汽管63上的阀门，将滚筒1内蒸汽压力维持在0.5~1.5Mpa之间；

第三步：蜗轮蜗杆升降机32驱动端盖31从锥形管12管口上分离，滚筒1持续旋转，利用导板11将滚筒1内的钢渣排出。

消解剂中不同物料的组合，在蒸汽的高温和高压下，极大加速钢渣中游离氧化钙的水化反应，缩短陈化时间，提高钢渣的利用效率；其中工业醋酸可与钢渣中的氧化钙和氧化镁发生反应，磷酸二氢钙可与氢氧化钙反应生成磷酸钙，氯化钙可与氧化钙结合生成CaOH₂·CaCl₂·2H₂O，三种物料均可不同程度的消解钢渣中的游离氧化钙，而焦磷酸钠溶液可以加快各种物料与氧化钙的反应速度，从而达到短时间内消解氧化钙的目的，同时工业醋酸、磷酸二氢钙、氯化钙、焦磷酸钠的混合液性能稳定，不易分解。

所述卸料机包括机壳22，机壳22内具有圆形空腔，空腔上下两端均设有卸料口23，在机壳22中部设有转轴27，在转轴27两侧分别设有一块用于封闭卸料口23的弧形板24，两块弧形板24通过多根连杆25与转轴27连接，转轴27位于机壳22外一端与摇臂26固定连接。在将钢渣倒入螺旋输送机21中时，则弧形板24转动出卸料口23，钢渣从卸料口23进入螺旋输送机21，钢渣输送机完毕后，则通过摇臂26旋转两块弧形板24，以将两个卸料口23予以密封。

所述传力机构包括固定连接在支撑轴34一端的推力盖33，在推力盖33内设有平面轴承37和推板38，推力盖33盖口设有一圈向内延伸凸缘，蜗轮蜗杆升降机32中的蜗杆穿过凸缘后与推板38固定连接。

排料装置3对锥形管12管口进行密封时，可以通过蜗轮蜗杆机构推动端盖31扣合在锥形管12管口上，对锥形管12管口进行密封，同时能够让端盖31随着滚筒1旋转而旋转，防止滚筒1内蒸汽泄漏。

在端盖31端面上设有凹槽，凹槽内固定连接有铜垫圈39。铜垫圈39能够提高端盖31对锥形管12的密封效果。

Claims

1.一种道路用钢渣预处理装置，包括滚筒（1）、支撑托轮（2）、电机（7）、减速机（4）和齿轮传动机构（5），滚筒（1）两端分别连通锥形管（12），在滚筒（1）和锥形管（12）内壁均连接有多块导板（11），各块导板（11）是倾斜于滚筒（1）轴线，并绕着滚筒（1）轴线均匀分布，其特征在于：在滚筒（1）两端分别设有进料装置（2）和排料装置（3）；

进料装置（2）包括螺旋输送机（21）和卸料机，螺旋输送机（21）一端轴连接在滚筒（1）一端锥形管（12）内，另外一端与卸料机连通，螺旋输送机（21）通过蒸汽管（63）与蒸汽源连通、通过注液管（61）连通蓄液罐（6），在注液管（61）上安装有水泵（62），在蒸汽管（63）上安装有阀门和压力表；

排料装置（3）包括支架（30）和端盖（31），固定连接在支架（30）上的轴座（35）和蜗轮蜗杆升降机（32），轴座（35）内设有支撑轴（34），支撑轴（34）一端与端盖（31）固定连接，另外一端通过传力机构与蜗轮蜗杆升降机（32）连接，蜗轮蜗杆升降机（32）通过传动机构和支撑轴（34）推动盖板扣合在滚筒（1）另一端锥形管（12）上。

2.根据权利要求1所述的一种道路用钢渣预处理装置，其特征在于：螺旋输送机（21）与滚筒（1）一端锥形管（12）之间通过填料密封（13）。

3.根据权利要求1所述的一种道路用钢渣预处理装置，其特征在于：所述卸料机包括机壳（22），机壳（22）内具有圆形空腔，空腔上下两端均设有卸料口（23），在机壳（22）中部设有转轴（27），在转轴（27）两侧分别设有一块用于封闭卸料口（23）的弧形板（24），两块弧形板（24）通过多根连杆（25）与转轴（27）连接，转轴（27）位于机壳（22）外一端与摇臂（26）固定连接。

4.根据权利要求1所述的一种道路用钢渣预处理装置，其特征在于：所述传力机构包括固定连接在支撑轴（34）一端的推力盖（33），在推力盖（33）内设有平面轴承（37）和推板（38），推力盖（33）盖口设有一圈向内延伸凸缘，蜗轮蜗杆升降机（32）中的蜗杆穿过凸缘后与推板（38）固定连接。

5.根据权利要求1所述的一种道路用钢渣预处理装置，其特征在于：在端盖（31）端面上设有凹槽，凹槽内固定连接有铜垫圈（39）。

6.一种使用权利要求1所述钢渣预处理装置对钢渣进行处理的方法，其特征在于：包括如下步骤：

第一步：定量钢渣由卸料机和螺旋输送机（21）被输送到滚筒（1）内，钢渣在经过螺旋输送机（21）的过程中，水泵（62）将蓄液罐（6）中的消解剂输送到钢渣中；

第二步：电机（7）通过减速机（4）和齿轮传动机构（5）驱动滚筒（1）在支撑托轮（2）上以2~3r/min的速度旋转4~6小时，与此同时，蒸汽由蒸汽管（63）被输入到滚筒（1）内，并保持滚筒（1）中的蒸汽压力维持在0.5~1.5Mpa；

第三步：蜗轮蜗杆升降机（32）驱动端盖（31）从锥形管（12）管口上分离，滚筒（1）持续旋转，利用导板（11）将滚筒（1）内的钢渣排出。