CN206318883U - 利用钢渣微粉和矿渣微粉生产双掺粉的设备 - Google Patents

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付秀芳
牛润芝
陈鹏
尚文杰
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Abstract

本实用新型提供了一种利用钢渣微粉和矿渣微粉生产双掺粉的设备,包括:钢渣微粉仓、矿渣微粉仓、钢渣微粉卸料装置、矿渣微粉卸料装置、钢渣微粉称量装置、矿渣微粉称量装置、空气斜槽、混料装置、斗式提升机以及双掺粉仓,钢渣微粉卸料装置与钢渣微粉仓连接,钢渣微粉称量装置用于对钢渣微粉进行称量并送入空气斜槽,矿渣微粉卸料装置与矿渣微粉仓连接,矿渣微粉称量装置用于对矿渣微粉进行称量并送入空气斜槽,空气斜槽用于对钢渣微粉和矿渣微粉进行预混料并送入混料装置,混料装置通过斗式提升机与双掺粉仓连接。本实用新型能够实现钢铁企业废渣回收再利用,生产的双掺粉能够提升混凝土质量,且工艺流程简洁,占地小。

Description

利用钢渣微粉和矿渣微粉生产双掺粉的设备
技术领域
本实用新型涉及冶金渣的资源回收利用领域,具体设计一种混凝土掺合料的生产设备,尤其涉及一种利用钢渣微粉和矿渣微粉生产双掺粉的设备。
背景技术
钢渣和矿渣是钢铁行业排放量最大的冶炼渣,产出率约为粗钢产量的14%和30%。高炉冶炼产生的矿渣水淬后具有较好的活性,大都用作水泥混合材和混凝土掺合料,我国的综合利用率约为77%;而转炉冶炼产生的钢渣由于存在f-CaO、f-MgO等物质可能导致体积安定性不良、钢渣微粉早期活性较差、易磨性不佳等原因,影响了其在水泥和混凝土中的应用。只能简单地用作道路材料、工程回填材料等,其综合利用率仅22%,大量未加利用的钢铁渣堆积在钢铁厂周边,占用土地,污染环境,而且源源不断产生的钢铁渣还需要更多的堆渣用地,长期下去钢铁行业将难以实现清洁生产和可持续发展。
随着我国城镇化进程的加快,各地建设方兴未艾,预拌混凝土产量逐年增加,而作为预拌混凝土中重要组分的掺合料供应日渐紧缺。钢渣与矿渣均为钢铁厂排放的工业废渣,具有协同处置的先天优势。矿渣微粉用于建材行业技术早已成熟,用作混凝土掺合料具有改善混凝土的工作性、降低水化热等优点,但也有自身的局限性:如掺量过多将增加混凝土的收缩、降低混凝土的碱度等。钢渣微粉具有水化热低、微膨胀、耐磨性好等特点,且产量大、分布广,完全可开发作为一种常规的混凝土掺合料使用。比表面积均布小于400m2/kg的钢渣微粉与矿渣微粉按照一定比例配料混合为双掺粉,作为一种掺合料使用,可综合高炉矿渣微粉和钢渣微粉二者优点,成为一种掺量大、活性佳、体积安定性良好、供应充足的混凝土用优质掺合料。
双掺粉作为混凝土掺合料可以充分发挥钢渣微粉与矿渣微粉二者优点,减少钢渣对环境的影响,提高钢渣资源化利用率。钢渣微粉中的C3S、C2S水化可以释放出Ca(OH)2促进矿渣微粉的水化反应,保证体系的碱度,钢渣微粉中f-CaO、f-MgO水化膨胀特性可补偿混凝土自身及矿渣微粉掺入所增加的收缩,减少混凝土因收缩造成开裂的风险。
掺加双掺粉后的混凝土具有如下性能特点:1)凝结时间延长,坍落度损失小; 2)对夏季施工有利,拌和物粘聚性增加,不易分层离析,还可降低高强度等级混凝土掺加粉煤灰后拌合物过粘的缺点,可泵性好;3)混凝土泌水减少,降低混凝土早期水化热,对减少沉降开裂有利掺钢铁渣粉混凝土的物理力学性。
目前国家对钢铁厂实现清洁生产和循环经济的要求越来越高,节能减排已成为我国钢铁厂的首要任务。协同处置钢渣和矿渣,生产混凝土行业急需的高活性掺合料,开展钢铁渣高价值资源化利用工作是实现钢铁渣“ 零排放”的首要途径。混凝土中双掺粉的大量使用既可以改善混凝土性能,降低混凝土生产成本,又可以帮助钢铁行业大量消纳工业废渣,实现混凝土的低碳生产。但是,目前还没有出现一种专门针对利用钢渣微粉和矿渣微粉生产双掺粉的设备。
因此,有必要设计一种利用钢渣微粉和矿渣微粉生产双掺粉的设备,以解决上述问题。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种利用钢渣微粉和矿渣微粉生产双掺粉的设备,用于解决钢铁行业大量未加利用的钢铁渣堆积,占用土地,污染环境,无法循环再利用等问题,提供一种钢铁渣回收再利用的双掺粉生产设备。
本实用新型是这样实现的:
本实用新型提供一种利用钢渣微粉和矿渣微粉生产双掺粉的设备,包括:钢渣微粉仓、矿渣微粉仓、钢渣微粉卸料装置、矿渣微粉卸料装置、钢渣微粉称量装置、矿渣微粉称量装置、空气斜槽、混料装置、斗式提升机以及双掺粉仓,所述钢渣微粉卸料装置与所述钢渣微粉仓的出料口连接,所述钢渣微粉称量装置用于对卸料之后的钢渣微粉进行称量并送入所述空气斜槽,所述矿渣微粉卸料装置与所述矿渣微粉仓的出料口连接,所述矿渣微粉称量装置用于对卸料之后的矿渣微粉进行称量并送入所述空气斜槽,所述空气斜槽用于对钢渣微粉和矿渣微粉进行预混料并送入所述混料装置,所述混料装置通过所述斗式提升机与所述双掺粉仓的进料口连接。
进一步地,包括与所述双掺粉仓的出料口连接的双掺粉卸料装置,还包括对卸料之后的双掺粉进行装车的装车设施。
进一步地,还包括微粉制备系统,所述微粉制备系统包括:
原料配料子系统;
V型选粉机,所述V型选粉机的入料口通过原料转运机构与所述原料配料子系统衔接;
高效选粉机,所述高效选粉机的入料口与所述V型选粉机的细料出料口连通;
用于磨粉的辊磨机,所述高效选粉机的粗料出料口及所述V型选粉机的粗料出料口均与所述辊磨机的入料口连通;
用于检测待进入所述V型选粉机的原料含水率的含水率检测机构;
热风供应机构,所述热风供应机构与所述V型选粉机的入风口连接,所述热风供应机构包括调节进入所述V型选粉机的热风风量的调节结构。
进一步地,所述热风供应机构包括热风炉,所述热风炉的出风口通过热风管道与所述V型选粉机连接,所述调节结构包括设于所述热风管道上的调节风阀。
进一步地,所述微粉制备系统还包括中央控制系统,所述含水率检测机构与所述中央控制系统的输入端电连接,所述热风炉的风温控制模块及所述调节风阀均与所述中央控制系统的输出端电连接。
进一步地,所述高效选粉机的粗料出料口及所述V型选粉机的粗料出料口分别连接有一磁选单元,两所述磁选单元的非磁性料出口均与所述辊磨机的入料口连通。
进一步地,所述辊磨机的出料口与所述V型选粉机的入料口连通。
进一步地,所述原料配料子系统包括矿渣原料子系统和钢渣尾渣原料子系统。
进一步地,所述原料配料子系统包括原料粒度控制机构,所述原料粒度控制机构包括振动筛和破碎机,所述振动筛的筛上料出口与所述破碎机的入料口连通,振动筛的筛下料出口及所述破碎机的出料口均与原料渣仓连通;所述振动筛的筛孔直径为10mm,所述破碎机的破碎粒度≤10mm。
与现有技术相比,本实用新型具有以下有益效果:
1、本实用新型提供的这种利用钢渣微粉和矿渣微粉生产双掺粉的设备,实现钢铁渣零排放,采用钢渣微粉与矿渣微粉配料生产双掺粉,钢渣微粉的利用率可达到100%,实现钢铁企业废渣100%回收再利用,推动钢铁企业实现清洁生产和循环经济。
2、本实用新型提供的这种利用钢渣微粉和矿渣微粉生产双掺粉的设备,采用先进可靠的双掺粉配料及混料工艺,可根据混凝土用户需求及掺入双掺粉后混凝土7d及28d强度试验,合理调整配比及掺入量,使两种微粉优缺点互补,大大提高混凝土中掺合料的掺入量,实现混凝土的低碳生产,双掺粉的两个重要指标(活性和MFe含量)良好,对于混凝土产品质量的提升及替代熟料的节能降耗有重大的意义,经济效益显著。
3、本实用新型提供的这种利用钢渣微粉和矿渣微粉生产双掺粉的设备,钢渣微粉与矿渣微粉通过称量、配料、混料、储存、外运等工序在一套连续的工艺流程中完成,流程简洁,占地小,对环境友善。
附图说明
图1为本实用新型实施例提供的一种利用钢渣微粉和矿渣微粉生产双掺粉的设备的结构示意图;
图2为本实用新型实施例提供的一种微粉制备系统的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图,对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例,都属于本实用新型保护的范围。
如图1所示,本实用新型实施例提供一种利用钢渣微粉和矿渣微粉生产双掺粉的设备,包括:钢渣微粉仓、矿渣微粉仓、钢渣微粉卸料装置、矿渣微粉卸料装置、钢渣微粉称量装置、矿渣微粉称量装置、空气斜槽、混料装置、斗式提升机以及双掺粉仓,所述钢渣微粉卸料装置与所述钢渣微粉仓的出料口连接,用于对所述钢渣微粉仓中的钢渣微粉进行卸料并送入所述钢渣微粉称量装置,所述钢渣微粉称量装置用于对卸料之后的钢渣微粉进行称量并送入所述空气斜槽,所述矿渣微粉卸料装置与所述矿渣微粉仓的出料口连接,用于对所述矿渣微粉仓中的矿渣微粉进行卸料并送入所述矿渣微粉称量装置,所述矿渣微粉称量装置用于对卸料之后的矿渣微粉进行称量并送入所述空气斜槽,所述空气斜槽用于对钢渣微粉和矿渣微粉进行预混料并送入所述混料装置,所述混料装置将所述钢渣微粉和所述矿渣微粉充分混料,形成双掺粉,所述混料装置通过所述斗式提升机与所述双掺粉仓的进料口连接,从而将混料之后得到的双掺粉送至所述双掺粉仓储存。
本优选实施例中,还包括与所述双掺粉仓的出料口连接的双掺粉卸料装置,以及对卸料之后的双掺粉进行装车的装车设施,以将双掺粉装车后运送至混凝土站。
采用上述设备生产双掺粉的过程分为三个工艺流程。第一个工艺流程为称量、配料,制粉车间生产的比表面积均布小于400m2/kg的钢渣微粉与矿渣微粉均储存在仓内,根据生产配料需求,将两种微粉采用卸料装置卸料,再经称量装置按照比例进行称量,称量好后的两种微粉进行配料;第二个工艺流程为混料,将按照一定比例配好的微粉送至空气斜槽中进行预混料并经空气斜槽运送至混料装置中进行混料,达到两种微粉充分混合,形成双掺粉;第三工艺流程为储存、外运,将混料后得到的双掺粉采用斗式提升机送至双掺粉仓内储存,并在双掺粉仓的出料口处设置卸料装置及装车设施,可将双掺粉装车后运至混凝土站作为混凝土掺合料。
进一步优化本实施例,该设备还包括微粉制备系统,所述微粉制备系统包括:原料配料子系统3;V型选粉机1,所述V型选粉机1的入料口通过原料转运机构与所述原料配料子系统3衔接;高效选粉机2,所述高效选粉机2的入料口与所述V型选粉机1的细料出料口连通;用于磨粉的辊磨机5,所述高效选粉机2的粗料出料口及所述V型选粉机1的粗料出料口均与所述辊磨机5的入料口连通;用于检测待进入所述V型选粉机1的原料含水率的含水率检测机构4;热风供应机构,所述热风供应机构与所述V型选粉机1的入风口连接,所述热风供应机构包括调节进入所述V型选粉机1的热风风量的调节结构7。
通过V型选粉机1、高效选粉机2与辊磨机5配合,可高效、可靠地进行微粉制粉操作,既适用于钢渣微粉的制备,又适用于矿渣微粉的制备,因而采用一套本微粉制备系统即可满足钢厂高炉矿渣与转炉钢渣的处理,避免重复投资。上述原料配料子系统3包括矿渣原料子系统32和钢渣尾渣原料子系统31。如图2,矿渣原料子系统32和钢渣尾渣原料子系统31共同通过原料转运机构与上述V型选粉机1连接。需要说明的是,由于钢渣尾渣与矿渣的比重、硬度、含水率、化学成分等物化指标均存在差异,加之混凝土、水泥等建材行业对微粉质量及其配比的严格要求,本微粉制备系统只宜单独生产钢渣微粉或者矿渣微粉,不宜将钢渣尾渣与矿渣两种原料混合后再利用本微粉制备系统生产微粉。
上述原料配料子系统3配制的原料的粒度控制在≤10mm,以保证后续良好的选粉效果。本实施例中,所述原料配料子系统3包括尾渣堆棚311和原料粒度控制机构,所述原料粒度控制机构包括振动筛312和破碎机313,所述振动筛312的筛上料出口与所述破碎机313的入料口连通,振动筛312的筛下料出口及所述破碎机313的出料口均与原料渣仓连通;所述振动筛312的筛孔直径为10mm,所述破碎机313的破碎粒度≤10mm。
接续上述结构,如图2,上述原料转运机构包括带式输送机和斗提机13,上述矿渣原料子系统32或上述钢渣尾渣原料子系统31配制的原料经由带式输送机送至斗提机13入料口,经斗提机13提升至V型选粉机1入料口处。上述含水率检测机构4优选为采用在线含水率检测设备,如在线含水率检测仪4,可根据工程需要定时或不定时对原料的含水率进行在线检测,以指导热风供应机构对V型选粉机1的热风供应情况(包括风量控制、风温控制等),起到实时调整系统工作参数的作用,在满足产品质量的前提下,可有效降低能耗,提高本微粉制备系统的环保性。该在线含水率检测仪4设于上述带式输送机旁。
接续上述结构,本实施例中,所述热风供应机构包括热风炉6,所述热风炉6的出风口通过热风管道与所述V型选粉机1连接,所述调节结构7包括设于所述热风管道上的调节风阀7。该热风炉6可就近采用高炉煤气作为气源及燃料源,节约能源。通过热风炉6向V型选粉机1供应热风,热风的风温可通过热风炉6自身控制,热风的风量则可通过上述调节风阀7控制,实现对原料含水率的控制,以便V型选粉机1、高效选粉机2及辊磨机5的工作控制,达到所需的微粉制备要求。优选地,所述微粉制备系统还包括中央控制系统,所述含水率检测机构4与所述中央控制系统的输入端电连接,所述热风炉6的风温控制模块及所述调节风阀7均与所述中央控制系统的输出端电连接。即实现上述调节过程的自动化控制,在保证产品质量的前提下,有效地降低能耗。
物料在V型选粉机1内被打散,细颗粒物料因质量较轻,在热风的作用下从V型选粉机1的右上部分离出来进入高效选粉机2,大颗粒物料在重力的作用下从该V型选粉机1的下部排出。进入高效选粉机2的细颗粒物料在高效选粉机2内进行进一步地分离;该高效选粉机2优选为采用变频驱动方式,可调节选粉机内离心力的大小,通过改变离心力的大小来调节选粉细度的大小。通过该高效选粉机2选出的微粉作为生产双掺粉的原料,所述高效选粉机2的细料出料口通过成品细料输送单元11与所述钢渣微粉仓和所述矿渣微粉仓的入料口连通,从而将所述高效选粉机2选出的钢渣微粉或者矿渣微粉运送到对应的微粉仓。
接续上述结构,如图2,所述高效选粉机2的粗料出料口及所述V型选粉机1的粗料出料口分别连接有一磁选单元10,两所述磁选单元10的非磁性料出口均与所述辊磨机5的入料口连通。其中,该磁选单元10优选为采用除铁器10,如磁鼓除铁器等;通过该磁选单元10选出的磁性料可送入储料箱回收,非磁性料则可通过称重给料机送入辊磨机5处理。如图2,在辊磨机5的上方设置有恒流称重仓12,该恒流称重仓12可保证仓内的物料有一恒定的压力,可持续稳定地将物料送入辊磨机5。在该恒流称重仓12底部卸料口处设置有棒条阀和气动阀,可方便设备检修及调节料流大小。所述辊磨机5的出料口与所述V型选粉机1的入料口连通,经辊磨机5处理后的物料返回至V型选粉机1进行循环处理;具体地,在辊磨机5的下方设置有带式输送机,该带式输送机与上述斗提机13衔接,将经辊磨机5挤压处理后的物料送入上述斗提机13提升至上述V型选粉机1循环处理。上述辊磨机5优选为采用高压辊磨机5。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已,并不用以限制本实用新型,凡在本实用新型的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种利用钢渣微粉和矿渣微粉生产双掺粉的设备,其特征在于,包括:钢渣微粉仓、矿渣微粉仓、钢渣微粉卸料装置、矿渣微粉卸料装置、钢渣微粉称量装置、矿渣微粉称量装置、空气斜槽、混料装置、斗式提升机以及双掺粉仓,所述钢渣微粉卸料装置与所述钢渣微粉仓的出料口连接,所述钢渣微粉称量装置用于对卸料之后的钢渣微粉进行称量并送入所述空气斜槽,所述矿渣微粉卸料装置与所述矿渣微粉仓的出料口连接,所述矿渣微粉称量装置用于对卸料之后的矿渣微粉进行称量并送入所述空气斜槽,所述空气斜槽用于对钢渣微粉和矿渣微粉进行预混料并送入所述混料装置,所述混料装置通过所述斗式提升机与所述双掺粉仓的进料口连接。
2.如权利要求1所述的利用钢渣微粉和矿渣微粉生产双掺粉的设备,其特征在于:进一步包括与所述双掺粉仓的出料口连接的双掺粉卸料装置,还包括对卸料之后的双掺粉进行装车的装车设施。
3.如权利要求1所述的利用钢渣微粉和矿渣微粉生产双掺粉的设备,其特征在于:进一步包括微粉制备系统,所述微粉制备系统包括:
原料配料子系统;
V型选粉机,所述V型选粉机的入料口通过原料转运机构与所述原料配料子系统衔接;
高效选粉机,所述高效选粉机的入料口与所述V型选粉机的细料出料口连通;
用于磨粉的辊磨机,所述高效选粉机的粗料出料口及所述V型选粉机的粗料出料口均与所述辊磨机的入料口连通;
用于检测待进入所述V型选粉机的原料含水率的含水率检测机构;
热风供应机构,所述热风供应机构与所述V型选粉机的入风口连接,所述热风供应机构包括调节进入所述V型选粉机的热风风量的调节结构。
4.如权利要求3所述的利用钢渣微粉和矿渣微粉生产双掺粉的设备,其特征在于:所述热风供应机构包括热风炉,所述热风炉的出风口通过热风管道与所述V型选粉机连接,所述调节结构包括设于所述热风管道上的调节风阀。
5.如权利要求4所述的利用钢渣微粉和矿渣微粉生产双掺粉的设备,其特征在于:所述微粉制备系统还包括中央控制系统,所述含水率检测机构与所述中央控制系统的输入端电连接,所述热风炉的风温控制模块及所述调节风阀均与所述中央控制系统的输出端电连接。
6.如权利要求3所述的利用钢渣微粉和矿渣微粉生产双掺粉的设备,其特征在于:所述高效选粉机的粗料出料口及所述V型选粉机的粗料出料口分别连接有一磁选单元,两所述磁选单元的非磁性料出口均与所述辊磨机的入料口连通。
7.如权利要求3所述的利用钢渣微粉和矿渣微粉生产双掺粉的设备,其特征在于:所述辊磨机的出料口与所述V型选粉机的入料口连通。
8.如权利要求3至7中任一项所述的利用钢渣微粉和矿渣微粉生产双掺粉的设备,其特征在于:所述原料配料子系统包括矿渣原料子系统和钢渣尾渣原料子系统。
9.如权利要求8所述的利用钢渣微粉和矿渣微粉生产双掺粉的设备,其特征在于:所述原料配料子系统包括原料粒度控制机构,所述原料粒度控制机构包括振动筛和破碎机,所述振动筛的筛上料出口与所述破碎机的入料口连通,振动筛的筛下料出口及所述破碎机的出料口均与原料渣仓连通;所述振动筛的筛孔直径为10mm,所述破碎机的破碎粒度≤10mm。
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