CN112961980B - 一种冶金行业废料回收再利用系统的工作方法 - Google Patents

一种冶金行业废料回收再利用系统的工作方法 Download PDF

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Abstract

一种冶金行业废料回收再利用系统及方法，涉及到环保技术领域。主要包括除尘器(10)，炼钢炉(8)、成型机(13)；将一定体积的除尘灰进行压实，得到成型除尘灰块(15)；成型除尘灰块(15)处于成型机内部腔体(6)中，然后关模器(5)受气缸拉力向下竖直抽出，使得成型机内部腔体(6)左侧端口打开，压机活塞(4)再受液压缸向左的推力，将成型除尘灰块(15)推出成型机内部腔体(6)。解决了除尘灰二次污染现象，使得冶炼生产过程中被除尘器补集到的除尘灰(细微金属粉末)变废为宝。

Description

一种冶金行业废料回收再利用系统的工作方法
技术领域
本发明涉及到环保技术领域，具体涉及到一种冶金行业废料回收的同时可进行除尘废料再利用的系统及方法。
背景技术
随着国家对钢铁企业环保要求的不断提高，国内各钢铁企业对冶炼生产过程中的粉尘治理设备能力(除尘器)不断提升，除尘器收集的除尘灰量增加超出了冶炼陪吃能力，由于除尘灰中含有大量金属粉末，因此除尘灰的倒运、存储及资源在利用成了钢铁企业急需解决的难题。
冶金除尘废料回收再利用系统是节能、环保、资源再利用、杜绝二次污染的新技术，经过该技术的处理后可以使得除尘灰能够直接参与冶炼，减少了除尘灰的处理不当对环境造成的污染，同时再利用其中的金属粉末进行钢铁冶炼，实现资源再利用是该工艺的核心技术。
当前除尘灰的处理工艺为除尘灰湿压压球生产线，首先从各除尘器将除尘灰用翻斗车或吸排车收集倒运到除尘灰压球生产现场，通过加水进行消解，消解后的除尘灰通过铲车或天车抓斗倒运至压球机给料灰仓，由皮带输送机将除尘灰输送至加湿搅拌设备进行二次加水和添加粘合剂，含有粘合剂和水的除尘灰混合料再经过多级搅拌，由皮带输送机送入压球机，经过压球机对辊碾压形成椭圆形球状固体，经过筛分及皮带输送机将成品球送至烘干机进行烘干，含水量≤4％的成品球通过皮带输送机送至成品存放场地，根据炼钢生产的配比量由铲车装入翻斗车，送至炼钢厂进行回炉配吃。
除尘灰湿压球工艺从收集到成品球运输中间流程复杂，存在诸多弊端：
1、装卸车过程中除尘灰外溢是不可避免的二次扬尘；
2、除尘灰湿法压球工艺仅适用于炼钢厂的一次除尘灰，除尘灰加水消解过程中产生的大量含尘蒸汽对生产现场造成了极大的污染；
3、除尘灰加水后会产生大量氨气，严重污染空气质量，储存量为2000 吨的消解间处理含尘蒸汽和氨气的设备投资需要300万以上；
4、从压球机上料到进入烘干机的中间环节，仍会有大量氨气挥发，生产现场的空气治理投资巨大。
5、湿法压球工艺必须添加粘合剂才能将除尘灰压成球状，目前国内采用添加工业淀粉和玻璃水两种形式，添加工业淀粉对烘干机的能力要求很高，温度过高粘合剂脆化，温度低了成球水分超标，制约了烘干机效率。添加玻璃水的成品球需要通风晾晒，氨气挥发严重污染空气质量。
6、添加粘合剂增加了压球成本，每吨成品球粘合剂的投入约130元，降低了资源在利用价值。以邯钢为例：日产炼钢一次除尘灰1000吨，年添加剂成本约4000万元。
基于现有的广泛使用的除尘灰湿压球工艺使用添加剂粘合成块，会对环境造成进一步的污染，并且存在成本高、处理过程复杂且效率不高的实际使用情况，因此针对炼钢除尘废料的处理需要引进新的技术手段，从而真正解决除尘灰对环境造成的污染问题，并对回收的含铁粉尘能源进一步有效利用。
发明内容
本发明所要解决的技术问题共有两个，一个是彻底消除除尘灰二次污染，使得粉状除尘灰在除尘器排灰口就地成型的方法；另一个是提供一种再利用除尘灰块入炉参与钢铁冶炼的方法。
本发明解决上述的技术问题所采用的技术方案为：
该钢铁冶炼除尘废料回收再利用系统，主要包括除尘器(10)，炼钢炉 (8)、成型机(13)；
成型机(13)是对除尘灰进行高压成型处理的部件，包括集灰仓(1)、成型机壳体(2)、加料桶(3)、压机活塞(4)、关模器(5)、成型机内部腔体(6)，集灰仓(1)用于收集除尘灰，成型机壳体(2)是成型机的壳体部分；成型机壳体(2)设有上表面开口的腔体即为集灰仓(1)，成型机壳体(2)设有左右相通的水平方向的腔体即为成型机内部腔体(6)，成型机内部腔体(6)与集灰仓(1)连通；记为成型机壳体(2)的左侧设有可上下滑动能够实现对成型机内部腔体(6)左侧端口进行封堵和打开的关模器 (5)，且关模器(5)能够受力来自成型机内部腔体(6)的冲击；成型机内部腔体(6)的右侧端口设有加料桶(3)和压机活塞(4)，加料桶(3)和压机活塞(4)同轴嵌套，加料桶(3)套在压机活塞(4)外，加料桶(3) 和压机活塞(4)可分别独立地沿成型机内部腔体(6)左右滑动，加料桶(3) 用于控制成型机内部腔体(6)与集灰仓(1)之间的连通和封堵，压机活塞 (4)用于向左滑动对关模器(5)施加冲击力；
集灰仓(1)由布料装置(12)与除尘灰运输装置(11)连接，除尘灰运输装置(11)与除尘器(10)连接，炼钢炉(8)排出的粉尘通过粉尘排放管道(9)进入除尘器(10)；由布料装置(12)收集的除尘灰落到集灰仓(1) 内，该过程主要作用是储存运输除尘器(10)内已收集到的钢铁冶炼过程中排放的粉尘物质，这些除尘灰中有大量的金属粉末，由集灰仓(1)进行导入成型机(13)进行处理；
成型机(13)左侧下端由成品运输装置(7)连接炼钢炉(8)，将成型机(13)制备成的成型除尘灰块(15)运输到炼钢炉(8)进行钢铁冶炼，实现除尘灰回收和再利用。
进一步成型机壳体(2)的左侧设有槽口向下的凹槽用于与关模器(5) 的上端匹配，关模器(5)的上端向上移动推入凹槽时则关模器(5)对成型机内部腔体(6)左端口封闭，关模器(5)的上端向下移动抽出凹槽时则关模器(5)对成型机内部腔体(6)左端口进行打开；关模器(5)的下端与气缸连接，关模器(5)的上下移动是有气缸带动。
本发明所述钢铁冶炼除尘废料回收再利用系统的使用方法，其特征在于，包括以下步骤：
工作前，集灰仓(1)处于上部敞开状态，加料桶(3)与压机活塞(4) 处于向右抽出状态，使得集灰仓(1)与成型机内部腔体(6)处于相连通状态，关模器(5)处于向上推入状态，使成型机内部腔体(6)左端口封闭；
工作时，除尘灰(14)落入集灰仓(1)和成型机内部腔体(6)中，加料桶(3)向左推入，使得集灰仓(1)下部成型机内部腔体(6)之间的连通关闭，除尘灰充满成型机内部腔体(6)中，而后压机活塞(4)受液压缸约 10-23Mpa推力向左推入成型机内部腔体(6)，将成型机内部腔体(6)中的除尘灰加压成型，该过程对除尘灰进行高压成型处理，将一定体积的除尘灰进行压实，得到成型除尘灰块(15)；成型除尘灰块(15)处于成型机内部腔体(6)中，然后关模器(5)受气缸拉力向下竖直抽出，使得成型机内部腔体(6)左侧端口打开，压机活塞(4)再受液压缸向左的推力，将成型除尘灰块(15)推出成型机内部腔体(6)，除尘灰块压制成型过程完成，成型除尘灰块(15)落入成品运输装置(7)进行运输；工作后，关模器(5)向上推入，加料桶(3)和压机活塞(4)同时向右抽出；
系统工作时，重复以上工作前、工作时、工作后的步骤，实现除尘灰连续转变为成型除尘灰块。
使用上述冶金除尘废料回收再利用系统实现除尘灰回收和再利用的方法，其特征包括以下方面：
(1)除尘灰成型机安装简单，占地面积小，可直接安装在除尘器集灰仓底部，取消了倒运过程，消除了倒运造成的二次污染隐患；
(2)成型过程中无任何添加专用粘合剂，成本低，每吨成品仅为湿法压球的1/2，从成型到入炉全程无氨气产生；
(3)除尘灰成型后可直接堆放，不存在粉化扬尘现象；
(4)成型机可根据每台除尘器的日产灰量进行设计选型，彻底消除因排灰不及时造成影响除尘器运行效率的重大环保隐患；
(5)该工艺适用广泛，钢铁行业的炼铁出铁场、矿槽、烧结机机头、烧结机机尾、炼钢一次、炼钢二次、精炼、倒灌站、地面料仓等除尘设备补集的除尘灰均可现场成型；
(6)该技术的研发推广彻底解决了除尘灰二次污染现象，使得冶炼生产过程中被除尘器补集到的除尘灰(细微金属粉末)变废为宝，其社会效益和经济效益巨大。
附图说明
图1是本发明的结构外部示意图。
图2为成型机工作示意图；
1-集灰仓，2-成型机壳体，3-加料桶，4-压机活塞，5-关模器，6-成型机内部腔体，7-成品运输装置，8-炼钢炉，9-粉尘排放管道，10-除尘器，11-除尘灰运输装置，12-布料装置，13-成型机，14-除尘灰，15-成型除尘灰块。
具体实施方式
以下结合附图对本发明作进一步详细描述，但不限于以下实施例。
实施例1
(1)除尘器连接冶炼炉，收集冶炼时的含尘废气，通过过滤后留下颗粒直径较大的除尘灰，由于除尘灰易出现扬尘现象，使用除尘灰运输装置将其运送到布料装置进行进一步的收集；收集后的除尘灰，由集灰仓进入成型机内部腔体，进行除尘灰的收集与运输；
(2)在成型机中，除尘灰进入成型机内部腔体，加料桶和关模器关闭后在成型机内部腔体形成一定体积和形状的除尘灰块；
(3)压机活塞对除尘灰块施加一定的高压，最终得到成型的可再次利用的除尘灰块，经过成品运输装置输送进炼钢炉，作为原料代替部分铁矿石进行冶炼。
(4)以上所有过程均已通过实验验证其可靠性和可实施性。

Claims (2)

1.一种冶金行业废料回收再利用系统的工作方法，其特征在于，所述的冶金行业废料回收再利用系统，成型过程中无任何添加专用粘合剂，主要包括除尘器（10），炼钢炉（8）、成型机（13）；
成型机（13）是对除尘灰进行高压成型处理的部件，包括集灰仓（1）、成型机壳体（2）、加料桶（3）、压机活塞（4）、关模器（5）、成型机内部腔体（6），集灰仓（1）用于收集除尘灰，成型机壳体（2）是成型机的壳体部分；成型机壳体（2）设有上表面开口的腔体即为集灰仓（1），成型机壳体（2）设有左右相通的水平方向的腔体即为成型机内部腔体（6），成型机内部腔体（6）与集灰仓（1）连通；记为成型机壳体（2）的左侧设有可上下滑动能够实现对成型机内部腔体（6）左侧端口进行封堵和打开的关模器（5），且关模器（5）能够受力来自成型机内部腔体（6）的冲击；成型机内部腔体（6）的右侧端口设有加料桶（3）和压机活塞（4），加料桶（3）和压机活塞（4）同轴嵌套，加料桶（3）套在压机活塞（4）外，加料桶（3）和压机活塞（4）可分别独立地沿成型机内部腔体（6）左右滑动，加料桶（3）用于控制成型机内部腔体（6）与集灰仓（1）之间的连通和封堵，压机活塞（4）用于向左滑动对关模器（5）施加冲击力；
集灰仓（1）由布料装置（12）与除尘灰运输装置（11）连接，除尘灰运输装置（11）与除尘器（10）连接，炼钢炉（8）排出的粉尘通过粉尘排放管道（9）进入除尘器（10）；由布料装置（12）收集的除尘灰落到集灰仓（1）内，该过程主要作用是储存运输除尘器（10）内已收集到的钢铁冶炼过程中排放的粉尘物质，这些除尘灰中有大量的金属粉末，由集灰仓（1）进行导入成型机（13）进行处理；
成型机（13）左侧下端由成品运输装置（7）连接炼钢炉（8），将成型机（13）制备成的成型除尘灰块（15）运输到炼钢炉（8）进行钢铁冶炼，实现除尘灰回收和再利用；
具体包括以下步骤：
工作前，集灰仓（1）处于上部敞开状态，加料桶（3）与压机活塞（4）处于向右抽出状态，使得集灰仓（1）与成型机内部腔体（6）处于相连通状态，关模器（5）处于向上推入状态，使成型机内部腔体（6）左端口封闭；
工作时，除尘灰（14）落入集灰仓（1）和成型机内部腔体（6）中，加料桶（3）向左推入，使得集灰仓（1）下部成型机内部腔体（6）之间的连通关闭，除尘灰充满成型机内部腔体（6）中，而后压机活塞（4）受液压缸10-23Mpa推力向左推入成型机内部腔体（6），将成型机内部腔体（6）中的除尘灰加压成型，该过程对除尘灰进行高压成型处理，将一定体积的除尘灰进行压实，得到成型除尘灰块（15）；成型除尘灰块（15）处于成型机内部腔体（6）中，然后关模器（5）受气缸拉力向下竖直抽出，使得成型机内部腔体（6）左侧端口打开，压机活塞（4）再受液压缸向左的推力，将成型除尘灰块（15）推出成型机内部腔体（6），除尘灰块压制成型过程完成，成型除尘灰块（15）落入成品运输装置（7）进行运输；工作后，关模器（5）向上推入，加料桶（3）和压机活塞（4）同时向右抽出；
系统工作时，重复以上工作前、工作时、工作后的步骤，实现除尘灰连续转变为成型除尘灰块。
2.按照权利要求1所述的一种冶金行业废料回收再利用系统的工作方法，其特征在于，成型机壳体（2）的左侧设有槽口向下的凹槽用于与关模器（5）的上端匹配，关模器（5）的上端向上移动推入凹槽时则关模器（5）对成型机内部腔体（6）左端口封闭，关模器（5）的上端向下移动抽出凹槽时则关模器（5）对成型机内部腔体（6）左端口进行打开；关模器（5）的下端与气缸连接，关模器（5）的上下移动是有气缸带动。
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