CN113560183A - 一种钢渣微粉ro相气力分选系统及其使用方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种钢渣微粉RO相气力分选系统，包括依次连接的进料仓、涡流选粉机、旋风筒、袋式收尘器、引风机系统、排烟筒，涡流选粉机通过下料器连接收料仓一，旋风筒通过下料器连接收料仓二，袋式收尘器通过下料器连接收料仓三。进料仓通过螺旋给料机与涡流选粉机连接。本发明采用物理方法实现钢渣微粉RO相的有效脱除，不需添加任何添加剂，整体工艺成本低，进而实现提高钢渣微粉的水化活性和产品附加值等技术效果。钢渣微粉原粉的比表面积降低意味着钢渣微粉生产能耗的明显降低，有利于节约成本。

Description

一种钢渣微粉RO相气力分选系统及其使用方法
技术领域
本发明涉及钢渣加工技术领域，特别涉及一种钢渣微粉RO相气力分选系统及其使用方法。
背景技术
转炉钢渣(以下简称钢渣)含有与硅酸盐水泥熟料相似的水化活性矿物，如β-C2S、C3S、铁铝酸钙、铁酸钙、f-CaO等，这些矿物成分使得钢渣具有胶凝性。由于钢渣矿物学特征复杂，矿物相鉴定和矿物相定量检测难度大，关于钢渣显微结构分析的基础研究最新进展不理想，对钢渣矿物学特征包括钢渣的矿物组成和构造特征等缺乏系统研究。
目前钢渣主要用作水泥生料原料、水泥混合材或混凝土掺和料。因钢渣中含有与水泥熟料类似的水化活性矿物，其最主要利用方式作为水泥混合材或混凝土掺合料。同时钢渣中还含有金属Fe、Fe3O4和RO相(指钢渣中FeO、MgO、CaO、MnO等物质形成的连续固溶体)这一类水化惰性矿物，它们完全不具备水化活性，若不将其有效分离，钢渣微粉的水化活性将明显低于矿渣微粉，也不能满足GB/T 20491-2017《用于水泥和混凝土中的钢渣粉》的要求，无法实现钢渣微粉的规模化应用。惰性矿物一般占钢渣矿物含量约30％，而RO相为钢渣的主导水化惰性矿物。钢渣中惰性矿物(RO相)，导致活性矿物相对含量降低，钢渣活性指数低，掺入钢渣的水泥早期强度低、凝结时间长，影响水泥力学性能，这是影响钢渣在水泥中应用量以及钢渣总利用量的关键难题。
相对于钢渣微粉中β-C2S、C3S、铁铝酸钙、铁酸钙、f-CaO等物相，RO相有弱磁性，硬度相对较大，密度较大，若通过粉磨工艺使RO相与其它物相有效剥离，由于其硬度高，同等条件下其颗粒粒度较大，加上密度较大，则可以通过风选等物理方式进行分离。
现有技术中的钢渣微粉比表面积一般为450-600m2/kg，但其中的RO相被过粉磨，且没有被选出，由于RO相完全不具备水化活性，导致钢渣微粉的整体水化活性较低，不能满足GB/T28293-2012《钢铁渣粉》要求。
专利CN202010931383.X一种超细钢渣粉的生产方法，公开了一种超细钢渣粉的生产方法，将比表面积在400-600m2/kg之间的钢渣细粉，先进入第一分级机分选出比表面积为700m2/kg以上的合格产品，剩余粗粉再进入球磨机粉磨，本发明采用上述生产工艺，该比表下的钢渣粉活性接近或达到S95级矿渣粉的水平。用此比表面积下的钢渣粉可以与S95级矿粉进行1：1复合，生产超过S95级的改性矿粉。该发明以高细度的钢渣微粉为原料，其中的RO相等惰性矿物在球磨机等作用下将被强制粉磨至过细粒度，使得RO相的粒度、质量与其它矿物高度接近，通过风选方式进行超细粉体物理分离的效率很低，且粉磨耗能高，实用性较差。
因此，有必要开发一种钢渣微粉RO相气力分选系统及其使用方法，在较低成本下实现钢渣水化活性提升和惰性矿物分离，解决钢渣微粉规模化推广应用的关键技术瓶颈，为钢渣的无害化、资源化利用创造有利条件。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种钢渣微粉RO相气力分选系统，可在低成本条件下实现钢渣微粉RO相的有效脱除。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案实现：
一种钢渣微粉RO相气力分选系统，包括依次连接的进料仓、涡流选粉机、旋风筒、袋式收尘器、引风机系统、排烟筒，涡流选粉机通过下料器连接收料仓一，旋风筒通过下料器连接收料仓二，袋式收尘器通过下料器连接收料仓三。
所述的进料仓通过螺旋给料机与涡流选粉机连接。
一种钢渣微粉RO相气力分选系统的使用方法，包括以下步骤：
(1)启动引风机，使钢渣微粉RO相气力分选系统处于负压状态；
(2)装料：将钢渣微粉原粉装入进料仓，在负压作用下螺旋给料至涡流选粉机；
(3)分步分选：涡流分选机将分选出的粗料回收至收料仓一，称为粗粉；分选出的细料在负压风作用下继续进入旋风筒，旋风筒在离心力的作用下进一步将分选出的粗料回收至收料仓二，称为中粉；分选出的细料在负压风作用下继续进入袋式收尘器回收至收料仓三，称为细粉；气体通过排烟筒排出。
所述钢渣微粉原粉的比表面积为260-380m2/kg，RO相含量为25％-50％；
所述钢渣微粉原粉掺量为30％时的水化活性指数为50％-69％。
所述下料器频率设定为8-10Hz；引风机系统的风机频率45-75Hz。
所述涡流选粉机频率7-40Hz。
所述粗粉的比表面积≤100m2/kg；密度＞3.50g/cm3，RO相含量占比≥60％。
所述中粉的比表面积为360-600m2/kg；密度为3.15-3.50g/cm3，RO相含量占比≤30％。
所述细粉的比表面积≥1000m2/kg；密度＜3.15g/cm3，RO相含量占比≤10％。
所述袋式收尘器收尘后的气体粉尘浓度≤10mg/m3。
钢渣微粉RO相气力分选系统，可将钢渣微粉中的RO相等惰性矿物进行分离，并将其有效富集至粗粉中，粗料RO相和TFe含量高，可作为炼铁原料。中粉和细粉的RO相含量明显下降，水化活性明显提升，可达到矿渣微粉的水化活性标准，中粉和细粉RO相含量低，水化活性高，可作为矿渣微粉掺和原料。
与现有的技术相比，本发明的有益效果是：
本发明中的钢渣微粉原粉比表面积范围可确保其中的RO相不会被过粉磨，使其保持一定的粒度。相对于钢渣微粉中可水化的硅酸二钙、硅酸三钙等物质，RO相的硬度和密度均较大，因此可在涡流选粉机、旋风筒等装置中被选出，多数进入粗粉中，而具备水化活性的硅酸二钙、硅酸三钙等物质多数进入中粉和细粉中。这样中粉和细粉的RO相含量明显降低，而RO不具备水化活性，则RO的脱除必然会导致中粉和细粉的水化活性提升，直至可达到GB/T28293-2012《钢铁渣粉》要求。
本发明采用物理方法实现钢渣微粉RO相的有效脱除，不需添加任何添加剂，整体工艺成本低，进而实现提高钢渣微粉的水化活性和产品附加值等技术效果。钢渣微粉原粉的比表面积降低意味着钢渣微粉生产能耗的明显降低，有利于节约成本。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图中：进料仓1、涡流选粉机2、旋风筒3、袋式收尘器4、下料器5、引风机系统6、排烟筒7、料仓一8、收料仓二9、收料仓三10、螺旋给料机11。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式进一步说明：
如图1，一种钢渣微粉RO相气力分选系统，包括进料仓1、涡流选粉机2、旋风筒3、袋式收尘器4、引风机系统6、排烟筒7，进料仓1通过螺旋给料机11与涡流选粉机2连接，涡流选粉机2、旋风筒3、袋式收尘器4、引风机系统6、排烟筒7通过管道连接。
涡流选粉机2通过下料器5连接收料仓一8，旋风筒3通过下料器5连接收料仓二9，袋式收尘器4通过下料器5连接收料仓三10。涡流选粉机和旋风筒的原理为所选物料粉体的密度不同，在气流携带作用下进入涡流选粉机和旋风筒后，密度较大的粉体会贴壁滑行下降至底部回收，密度较小的粉体会随气流继续飞行至下一设备，直至从排烟筒排出。
实施例1
一种钢渣微粉RO相气力分选系统的使用方法，包括以下步骤：
(1)启动引风机，引风机系统的风机频率设定为50Hz；使钢渣微粉RO相气力分选系统处于负压状态；
(2)装料：将钢渣微粉原粉装入进料仓，在负压作用下螺旋给料至涡流选粉机；
钢渣微粉原粉的比表面积为330m2/kg，RO相含量占比为38％。
钢渣微粉原粉掺量为30％时的水化活性指数为55％。
(3)分步分选：涡流分选机将分选出的粗料经下料器回收至收料仓一，称为粗粉；粗粉的比表面积为95m2/kg；密度为3.62g/cm3，RO相含量占比为63％；分选出的细料在负压风作用下进入旋风筒。
旋风筒将分选出的粗料经下料器回收至收料仓二，称为中粉；中粉的比表面积为550m2/kg；密度为3.31g/cm3，RO相含量占比为27％。
分选出的细料在负压风作用下进入袋式收尘器经下料器回收至收料仓三，称为细粉；细粉的比表面积1150m2/kg；密度2.62g/cm3，RO相含量占比为9.1％。
气体通过排烟筒排出，下料器频率设定为8Hz。
涡流选粉机频率25Hz。
袋式收尘器收尘后的气体粉尘浓度为9mg/m3。
按照GB/T 20491-2017《用于水泥和混凝土中的钢渣粉》测定钢渣微粉的水化活性指数，掺量为30％时所述中粉的水化活性指数为75％；掺量为30％时所述细粉的水化活性指数为95％。
实施例2
一种钢渣微粉RO相气力分选系统的使用方法，包括以下步骤：
(1)启动引风机，引风机系统的风机频率设定为60Hz；使钢渣微粉RO相气力分选系统处于负压状态；
(2)装料：将钢渣微粉原粉装入进料仓，在负压作用下螺旋给料至涡流选粉机；
钢渣微粉原粉的比表面积为300m2/kg，RO相含量占比为41％。
钢渣微粉原粉掺量为30％时的水化活性指数为60％。
(3)分步分选：涡流分选机将分选出的粗料经下料器回收至收料仓一，称为粗粉；粗粉的比表面积为85m2/kg；密度3.75g/cm3，RO相含量占比为73％；分选出的细料在负压风作用下进入旋风筒。
旋风筒将分选出的粗料经下料器回收至收料仓二，称为中粉；中粉的比表面积为290m2/kg；密度为3.21g/cm3，RO相含量占比为25％。
分选出的细料在负压风作用下进入袋式收尘器经下料器回收至收料仓三，称为细粉；细粉的比表面积1500m2/kg；密度为3.02g/cm3，RO相含量占比为8.1％。
气体通过排烟筒排出，下料器频率设定为10Hz。
涡流选粉机频率为15Hz。
袋式收尘器收尘后的气体粉尘浓度为8.5mg/m3。
按照GB/T 20491-2017《用于水泥和混凝土中的钢渣粉》测定钢渣微粉的水化活性指数，掺量为30％时所述中粉的水化活性指数为85％；掺量为30％时所述细粉的水化活性指数为105％。
对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行改进与修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种钢渣微粉RO相气力分选系统，其特征在于，包括依次连接的进料仓、涡流选粉机、旋风筒、袋式收尘器、引风机系统、排烟筒，涡流选粉机通过下料器连接收料仓一，旋风筒通过下料器连接收料仓二，袋式收尘器通过下料器连接收料仓三。
2.根据权利要求1所述的一种钢渣微粉RO相气力分选系统，其特征在于，所述的进料仓通过螺旋给料机与涡流选粉机连接。
3.根据权利要求1所述的一种钢渣微粉RO相气力分选系统的使用方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)启动引风机，使钢渣微粉RO相气力分选系统处于负压状态；
(2)装料：将钢渣微粉原粉装入进料仓，在负压作用下螺旋给料至涡流选粉机；
(3)分步分选：涡流分选机将分选出的粗料回收至收料仓一，称为粗粉；分选出的细料在负压风作用下继续进入旋风筒，旋风筒在离心力的作用下进一步将分选出的粗料回收至收料仓二，称为中粉；分选出的细料在负压风作用下继续进入袋式收尘器回收至收料仓三，称为细粉；气体通过排烟筒排出。
4.根据权利要求3所述的一种钢渣微粉RO相气力分选系统的使用方法，其特征在于，所述钢渣微粉原粉的比表面积为260-380m2/kg，RO相含量为25％-50％。
5.根据权利要求3所述的一种钢渣微粉RO相气力分选系统的使用方法，其特征在于，所述下料器频率设定为8-10Hz；引风机系统的风机频率45-75Hz。
6.根据权利要求3所述的一种钢渣微粉RO相气力分选系统的使用方法，其特征在于，所述涡流选粉机频率7-40Hz。
7.根据权利要求3所述的一种钢渣微粉RO相气力分选系统的使用方法，其特征在于，所述粗粉的比表面积≤100m2/kg；密度＞3.50g/cm3，RO相含量占比≥60％。
8.根据权利要求3所述的一种钢渣微粉RO相气力分选系统的使用方法，其特征在于，所述中粉的比表面积为360-600m2/kg；密度为3.15-3.50g/cm3，RO相含量占比≤30％。
9.根据权利要求3所述的一种钢渣微粉RO相气力分选系统的使用方法，其特征在于，所述细粉的比表面积≥1000m2/kg；密度＜3.15g/cm3，RO相含量占比≤10％。
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