CN207738665U - 一种冶金渣制备烧结砖的系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开一种冶金渣制备烧结砖的系统。该系统包括：预处理单元、压制装置、辊道和焙烧炉；预处理单元包括物料进口和混合料出口；压制装置包括压力机和模具，模具包括模具上板、模具体和模具下板，模具体上设有混合料进口；预处理单元的混合料出口连接模具体的混合料进口，辊道的进料端位于模具的下方，辊道贯穿焙烧炉。本实用新型利用冶金固废生产烧结砖，系统结构简单，方法流程紧凑，实现了固废的利用。
Description
技术领域
本实用新型属于废物利用技术领域，尤其涉及一种利用冶金渣制备烧结砖的系统。
背景技术
冶金废渣是指冶金工业生产过程中产生的各种固体废弃物，主要指炼铁炉中产生的高炉渣、钢渣；有色金属冶炼产生的各种有色金属渣，如铜渣、铅渣、锌渣、镍渣等；以及从铝土矿提炼氧化铝排出的赤泥等。据统计，目前我国冶金工业固体废弃物年产生量约为4.3亿吨，综合利用率为18.03％。其中工业尾矿产生量为2.84亿吨，利用率1.5％；高炉渣产生量7557万吨，利用率65％；钢渣产生量3819万吨，利用率10％；可见冶金固废的利用率较低，大量的冶金固废不仅占用土地，污染环境，同时冶金固废中所蕴含的资源也未得到充分利用，造成资源的浪费。目前针对冶金固废的再利用的途径主要是面向生产建材方向，比如水泥、建筑砖、混凝土、矿渣棉和路基材料等。
传统的烧结砖采用黏土作为原料，目前我国建筑砖的生产中已经明令限制烧结黏土砖的生产。
实用新型内容
为了解决上述问题，本实用新型提出一种冶金渣制备烧结砖的系统，采用冶金渣作为原料进行烧结砖的生产，实现了固废的有效利用。
本实用新型的目的之一是提供一种冶金渣制备烧结砖的系统，包括：预处理单元、压制装置、辊道和焙烧炉；
所述预处理单元包括物料进口和混合料出口；
所述压制装置包括压力机和模具，所述模具包括模具上板、模具体和模具下板，所述模具上板固定在所述压力机的滑块上，所述模具体固定在所述压力机上，位于所述模具上板的下方，所述模具体上设有混合料进口，所述模具体的底部安装有滑道，所述模具下板可滑动的安装在所述滑道上，所述模具下板与驱动器连接；
所述预处理单元的混合料出口连接所述模具体的混合料进口，所述辊道的进料端位于所述模具的下方，所述辊道贯穿所述焙烧炉。
作为本实用新型优选的方案，所述预处理单元包括细磨机和搅拌器；所述细磨机包括物料进口和细磨物料出口；所述搅拌器包括细磨物料进口、注水口和混合料出口；所述细磨机的细磨物料出口连接所述搅拌器的细磨物料进口。
作为本实用新型优选的方案，所述搅拌器的混合料出口与所述模具体的混合料进口通过螺旋进料器连接。
作为本实用新型优选的方案，所述驱动器包括电机和拉杆，所述电机带动所述拉杆移动，所述拉杆与所述模具下板固定连接。
作为本实用新型优选的方案，在所述辊道的出料端一侧设有运输平车。
本实用新型的另一目的是提供一种利用上述系统制备烧结砖的方法，包括以下步骤：
A、将冶金渣、粉煤灰、生石灰和水送入预处理单元，制得混合料；
B、将所述混合料送入模具，在压力机带动下，模具上板下移，对模具内的混合料加压，形成砖坯；
C、驱动器带动模具下板滑出，所述砖坯落在辊道上；
D、焙烧炉的进料口打开，所述辊道带动所述砖坯进入所述焙烧炉，所述焙烧炉的进料口关闭，在所述焙烧炉内，所述砖坯在1000-1200℃进行焙烧，获得烧结砖；
E、所述焙烧炉的出料口打开，所述辊道带动所述烧结砖移出所述焙烧炉，所述焙烧炉的出料口关闭。
作为本实用新型优选的方案，所述步骤A包括：将冶金渣、粉煤灰、生石灰送入细磨机进行细磨，获得细磨物料，所述冶金渣、粉煤灰、生石灰的质量比为(50-80)：(20-40)：(0-10)；将所述细磨物料送入搅拌器后加水，搅拌均匀，获得混合料，所述细磨物料与水的质量比为100：(10-20)。
进一步的，所述细磨物料中，粒径≤200目的颗粒占细磨物料质量的百分比≥90％。
作为本实用新型优选的方案，所述压力机施加的压力为5-100MPa。
作为本实用新型优选的方案，所述步骤D中，砖坯的焙烧时间为20～60分钟。
本实用新型提供的冶金渣制备烧结砖的系统，采用冶金固废作为主原料，替代粘土，节约了土地资源；砖坯的成型采用压力机提供压力，增加了产品的强度；整个系统结构简单，制备烧结砖的流程紧凑，生产效率高。
附图说明
图1是本实用新型实施例的系统示意图；
图2是本实用新型实施例的方法流程图。
具体实施方式
以下结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式进行更加详细的说明，以便能够更好地理解本实用新型的方案及其各个方面的优点。然而，以下描述的具体实施方式和实施例仅是说明的目的，而不是对本实用新型的限制。
如图1所示，本实用新型实施例提供一种冶金渣制备烧结砖的系统，包括：预处理单元1、压制装置2、辊道3和焙烧炉4。本系统采用冶金渣为原料，经过混料-加压成型-焙烧后制成烧结砖。
预处理单元1用于各个物料的混合，制备混合料，包括细磨机11和搅拌器12。
细磨机11包括物料进口和细磨物料出口，用于物料的磨细。磨细后的物料更有利用砖坯的成型，保证烧结砖的质量。本实施例中，需将物料细磨至粒度在200目以下。
搅拌器12包括细磨物料进口、注水口和混合料出口，细磨机11的细磨物料出口连接搅拌器12的细磨物料进口。细磨机11产出的细磨物料进入搅拌器12，在搅拌器12中，细磨物料与水混合搅拌，获得湿料即混合料。
混合料需送入压制装置2进行压制，搅拌器12的混合料出口连接螺旋进料器13。螺旋进料器将混合料送入压制装置2，并可控制混合料的进料量。
压制装置2包括压力机21和模具22，为砖坯的压制设备。压力机21为模具22的压制提供动力，压力机21可以是液压机也可以是机械压力机，本实施例选用的是液压机。
模具22包括模具上板221、模具体222、滑道223、模具下板224、驱动器225。模具上板221固定在压力机21的滑块上，模具体222用于盛放混合料，在模具体222上设有混合料进口。模具体222固定在压力机21上，位于模具上板221的下方。滑道223固定在模具体222的下部，模具下板224作为模具的底，可滑动的安装在滑道223上。混合料进入模具时，模具下板224位于模具体222内，混合物料落在模具下板224上；压力机21的滑块带动模具上板221下移，模具上板221进入模具体222，对混合料施压，制成砖坯；模具下板224滑出，使得模具的下部打开，砖坯受重力自动下落。搅拌器12的进料口通过螺旋进料器13连接模具体222的进料口。
模具下板224连接驱动器225，模具下板224的滑出和滑入由驱动器225带动。驱动器225包括电机和拉杆，电机带动拉杆移动，拉杆与模具下板224固定连接。本实用新型实施例的拉杆带动为三级拉杆，电机与第一级拉杆为铰接方式相连，第一级拉杆与第二级拉杆为铰接方式相连，第二级拉杆与第三级拉杆为铰接方式相连，第三级拉杆与模具下板224固定连接。
根据不同的需要，可将模具设计为不用的规格，以制造出满足不同需求的烧结砖。
辊道3用于砖坯的输送，模具22落下的砖坯落到辊道3上，辊道3带动砖坯移动。辊道3为闭环的输送带，在两端设有传动辊。辊道的进料端31位于模具22的下方，辊道3贯穿焙烧炉4，可将砖坯直接送进焙烧炉4的内腔。辊道3贯穿焙烧炉4后，出料端32位于焙烧炉4的另一侧。
砖坯落在辊道3上后，焙烧炉4的进料口打开，辊道3旋转带动砖坯进入焙烧炉4，焙烧炉4的进料口关闭；焙烧完成后，焙烧炉4的出料口打开，辊道3旋转带动砖坯移出焙烧炉4，焙烧炉4的出料口关闭，烧制成的烧结砖即位于辊道的出料端32。
在辊道的出料端32的一侧设有运输平车5，烧结砖由辊道的出料端32移动到运输平车5上，运输平车5将烧结砖输送至仓库内码垛。
如图2所示，本实用新型实施例提供一种利用上述系统制备烧结砖的方法，包括以下步骤：
1、将冶金渣、粉煤灰、生石灰送入细磨机进行细磨，获得细磨物料，冶金渣、粉煤灰、生石灰的质量比为(50-80)：(20-40)：(0-10)。
2、将细磨物料送入搅拌器后加水，搅拌均匀，获得混合料，细磨物料与水的质量比为100：(10-20)。
3、将混合料送入模具，在压力机带动下，模具上板下移，对模具内的混合料加压，形成砖坯，压力机施加的压力为5-100MPa。
4、驱动器带动模具下板滑出，砖坯落在辊道上，之后驱动器带动模具下板滑入模具。
5、焙烧炉的进料口打开，辊道带动砖坯进入焙烧炉，焙烧炉的进料口关闭，在焙烧炉内，砖坯在1000-1200℃进行焙烧，焙烧时间为20～60分钟，获得烧结砖。
6、焙烧炉的出料口打开，辊道带动烧结砖移出焙烧炉，焙烧炉的出料口关闭。
7、将烧结砖移至运输平车，运输平车将烧结砖输送至仓库内码垛。
步骤1获得的细磨物料中，粒径在200目以下(含200目)的颗粒占细磨物料质量的百分比≥90％。
本实用新型实施例在细磨物料的制备过程中添加了粉煤灰和生石灰。添加粉煤灰是提高混合物料中的Al2O3的含量，Al2O3与SiO2烧结过程中产生莫来石相(3Al2O3·2SiO2)能够增加烧结砖强度，但Al2O3含量宜在10％-20％之间，过高的Al2O3的含量会提高烧结温度。添加生石灰是由于使得烧结过程中产生低熔点的物质如(CaO·SiO2)等，从而能够降低烧结温度，但混合料中CaO含量不宜超过10％，否则容易导致缩小烧结温度范围，烧结过程不易控制，烧结砖易发生变形。
在细磨物料中添加水，是为了方便成型，水在成型过程中起到粘结剂的作用，水存在时具有尽可能缩小其表面的趋势，液体表面好像一张拉紧了的弹性膜，处在沿着表面的使表面有收缩倾向的张力作用下，这种力为表面张力，同时水在颗粒间存在毛细压力，在表面张力和毛细压力的作用下能够将原料颗粒聚集到一起，从而对成型起到作用。
实施例1
1、将5000kg赤泥、4000kg粉煤灰、1000kg生石灰送入细磨机进行细磨，获得细磨物料，细磨物料中，粒径在200目以下(含200目)的颗粒占细磨物料总质量的90％。
2、将细磨物料送入搅拌器后，加入1000kg水搅拌均匀，获得混合料。
3、将混合料送入模具，在压力机带动下，模具上板下移，对模具内的混合料加压，形成200mm*100mm*60mm的砖坯，压力机施加的压力为10MPa。
4、驱动器带动模具下板滑出，砖坯落在辊道上，之后驱动器带动模具下板滑入模具。
5、焙烧炉的进料口打开，辊道带动砖坯进入焙烧炉，焙烧炉的进料口关闭，在焙烧炉内，砖坯在1000℃进行焙烧，焙烧时间为60分钟，获得烧结砖。
6、焙烧炉的出料口打开，辊道带动烧结砖移出焙烧炉，焙烧炉的出料口关闭。
7、将烧结砖移至运输平车，运输平车将烧结砖输送至仓库内码垛。
经检测，本实施例制备的烧结砖的抗压强度为15.6MPa，满足国标MU15级烧结砖的要求。
实施例2
1、将2000kg赤泥、1000kg铜渣、1000kg镍渣、750kg粉煤灰、250kg生石灰送入细磨机进行细磨，获得细磨物料，细磨物料中，粒径在200目以下(含200目)的颗粒占细磨物料总质量的92％。
2、将细磨物料送入搅拌器后，加入1000kg水搅拌均匀，获得混合料。
3、将混合料送入模具，在压力机带动下，模具上板下移，对模具内的混合料加压，形成200mm*100mm*60mm的砖坯，压力机施加的压力为8MPa。
4、驱动器带动模具下板滑出，砖坯落在辊道上，之后驱动器带动模具下板滑入模具。
5、焙烧炉的进料口打开，辊道带动砖坯进入焙烧炉，焙烧炉的进料口关闭，在焙烧炉内，砖坯在1150℃进行焙烧，焙烧时间为30分钟，获得烧结砖。
6、焙烧炉的出料口打开，辊道带动烧结砖移出焙烧炉，焙烧炉的出料口关闭。
7、将烧结砖移至运输平车，运输平车将烧结砖输送至仓库内码垛。
经检测，本实施例制备的烧结砖的抗压强度为16.2MPa，满足国标MU15级烧结砖的要求。
需要说明的是，以上参照附图所描述的各个实施例仅用以说明本实用新型而非限制本实用新型的范围，本领域的普通技术人员应当理解，在不脱离本实用新型的精神和范围的前提下对本实用新型进行的修改或者等同替换，均应涵盖在本实用新型的范围之内。此外，除上下文另有所指外，以单数形式出现的词包括复数形式，反之亦然。另外，除非特别说明，那么任何实施例的全部或一部分可结合任何其它实施例的全部或一部分来使用。
Claims (5)
1.一种冶金渣制备烧结砖的系统，其特征在于，包括：预处理单元、压制装置、辊道和焙烧炉，
所述预处理单元包括物料进口和混合料出口；
所述压制装置包括压力机和模具，所述模具包括模具上板、模具体和模具下板，所述模具上板固定在所述压力机的滑块上，所述模具体固定在所述压力机上，位于所述模具上板的下方，所述模具体上设有混合料进口，所述模具体的底部安装有滑道，所述模具下板可滑动的安装在所述滑道上，所述模具下板与驱动器连接；
所述预处理单元的混合料出口连接所述模具体的混合料进口，所述辊道的进料端位于所述模具的下方，所述辊道贯穿所述焙烧炉。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述预处理单元包括细磨机和搅拌器；
所述细磨机包括物料进口和细磨物料出口；
所述搅拌器包括细磨物料进口、注水口和混合料出口；
所述细磨机的细磨物料出口连接所述搅拌器的细磨物料进口。
3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述搅拌器的混合料出口与所述模具体的混合料进口通过螺旋进料器连接。
4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述驱动器包括电机和拉杆，所述电机带动所述拉杆移动，所述拉杆与所述模具下板固定连接。
5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，在所述辊道的出料端一侧设有运输平车。
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| CN201721765717.0U CN207738665U (zh) | 2017-12-15 | 2017-12-15 | 一种冶金渣制备烧结砖的系统 |
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| CN110395909A (zh) * | 2019-08-19 | 2019-11-01 | 广东新生环保科技股份有限公司 | 一种工业微晶玻璃的生产设备及其工艺 |
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2017
- 2017-12-15 CN CN201721765717.0U patent/CN207738665U/zh active Active
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