TWI675919B - 由還原渣中回收石灰的方法 - Google Patents

Abstract

一種由還原渣中回收石灰的方法，包含一預備步驟、一入料步驟，及一篩濾步驟。在該預備步驟中，準備一石灰回收裝置，該石灰回收裝置包含一分料單元、一連通該分料單元的篩濾單元，及一用於將氣體由該分料單元及該篩濾單元內抽出的負壓單元。透過該分料單元及該篩濾單元承接還原渣可避免其飄散至外界，並以氣流帶動150微米以下的顆粒通過該篩濾單元並被引導至外部收集。由於能將150微米以下含有大量氧化鈣的顆粒由還原渣中分離，因此可大幅提升回收石灰之效率。

Description

由還原渣中回收石灰的方法

本發明是有關於一種過濾及回收的方法，特別是指一種過濾還原渣以回收石灰的方法。

一般廢鐵回收煉鋼廠主要是以電弧爐煉鋼，而煉鋼過程可依其化學反應分成熔解期、氧化期及還原期等三個階段。在還原期中，待造渣完成並將浮渣倒除後，為了與氧化物充分反應以避免鋼液內殘留過多的氧氣，因此會加入大量的石灰石及碳粉等副原料，但在反應過後往往還有不少的石灰殘留於還原渣中，具有強鹼性的石灰若未經回收而與還原渣一同廢棄處理，將會對環境造成衝擊及傷害，在環保意識日趨高漲的情況下，由還原渣中有效回收石灰應是勢在必行的，但可惜的是，我國目前尚未見到任何的相關處理方式，對於綠色永續發展無疑是一大重擊。

根據篩分析，還原渣中的篩分粒徑比例大致為：較大物料佔50%、通過100號篩(約150微米)佔23%、通過200號篩(約75微米)佔28%，其中75微米以下的成分中氧化鈣的成分高達54%，150微米至75微米的成分中氧化鈣的成分也高達52%，因此若能將150微米以下的顆粒與還原渣分離，將可得到50%以上的石灰。

若使用篩網進行篩濾的回收方式，則150微米以下的顆粒過小而容易在篩濾時飄散於外在環境中，導致回收效率低落並對環境造成汙染，有違當初回收石灰以防環境衝擊之初衷，而本發明不僅能克服前述篩網回收之問題，且回收效率高，能有效減少鋼鐵廠的廢棄物而大幅降低環境污染。

因此，本發明之目的，即在提供一種可有效率地回收還原渣中之石灰的方法。

於是，本發明由還原渣中回收石灰的方法，包含一預備步驟、一入料步驟，及一篩濾步驟。在該預備步驟中，準備一石灰回收裝置，該石灰回收裝置包含一分料單元、一連通該分料單元的篩濾單元，及一用於將氣體由該分料單元及該篩濾單元內抽出的負壓單元。在該入料步驟中，開啟該負壓單元，使氣流依序通過該分料單元及該篩濾單元後再向外排出，接著將還原渣置入該分料單元中，並使還原渣在該分料單元中初步篩分為粒徑較大的粗料及粒徑較小的細料。在該篩濾步驟中，氣流帶動還原渣中的細料，並使細料通過該篩濾單元而被進一步篩濾，通過該篩濾單元的細料被收集而完成回收，所回收的細料中含有50%以上的石灰。

本發明之功效在於：透過該負壓單元所產生的氣流可帶動還原渣中粒徑較小的細料進一步通過篩濾後被收集，透過該分料單元及該篩濾單元承接還原渣可避免其飄散至外界，並以氣流帶動150微米以下的顆粒通過該篩濾單元並被引導至外部收集，由於能將150微米以下含有大量氧化鈣的顆粒由還原渣中分離，因此可大幅提升回收石灰之效率，並能避免細小顆粒飄散於外在環境而造成汙染之情事。

在本發明被詳細描述之前，應當注意在以下的說明內容中，類似的元件是以相同的編號來表示。

參閱圖1與圖2，本發明由還原渣中回收石灰的方法之一第一實施例，包含一預備步驟、一入料步驟，及一篩濾步驟。在該準備步驟中，準備一石灰回收裝置1。該石灰回收裝置1包含一分料單元2、一連接該分料單元2的篩濾單元3，及一連通該篩濾單元3的負壓單元4。該分料單元2包括一界定出一內部空間210的外壁21，及一設置於該內部空間210內的篩分機構22。該外壁21形成一連通該內部空間210頂部且朝向上方的入料口211、一位於該入料口211下方且側向(即水平方向)開設並連通該內部空間210的連通口212，及一位於該連通口212下方且連通該內部空間210底部的收集口213。該篩分機構22沿上下方向位於該入料口211及該收集口213之間，並具有複數沿上下方向彼此相間隔地固定於該外壁21內表面的承板221。每一承板221是傾斜延伸，其中較高的一端朝該入料口211延伸，較低的一端朝該連通口212延伸。

該篩濾單元3包括一界定出一過濾空間310的外殼體31，及一設置於該外殼體31之過濾空間310內的濾材32。該外殼體31形成一側向開設而連通該過濾空間310及該分料單元2之連通口212的接口311，及一位於該接口311下方而連通該過濾空間310底部的出料口312。該濾材32具有複數固定於該外殼體31內表面且位於該出料口312上方的濾袋321，需要特別說明的是，除了該等濾袋321外，該濾材32也可以是多層濾網或其他過濾元件，不以此為限。該負壓單元4包括一連通該出料口312而可將空氣由該出料口312抽出，且可調控風力的抽風機41。

在該入料步驟中，開啟該抽風機41，使空氣由該內部空間210及該過濾空間310中抽出，形成從該入料口211進入，並通過該連通口212及該接口311，最後通過該等濾袋321並由該出料口312排出的氣流。而後將還原渣5由該入料口211送入該內部空間210中，向下掉落的還原渣5會先撞擊最上層的承板221，含有不同粒徑及重量之成分的還原渣5，此時會如圖2所示地先初步篩分成因粒徑較大(重量較重)而沿該承板221向下滑落的粗料51，及因粒徑較小(重量較輕)而揚起且飄散的細料52，向下滑落的粗料51會向下掉落至該收集口213中而被收集，有的則會再次撞擊位於下方的承板221，從而再次進行篩分，而多個承板221的設置可確保還原渣5掉下時能擊中該等承板221。

在該篩濾步驟中，由於被篩分出的細料52重量較輕，故會被該抽風機41所引導的氣流帶動而通過該連通口212及該接口311，並進入該過濾空間310中。進入該過濾空間310中的細料52續行被氣流帶動，接著會通過該等濾袋321而被進一步篩濾，細料52中粒徑較大的顆粒會被留在該等濾袋321內，而粒徑較小的顆粒會通過篩濾並被氣流引導至底部的出料口312而被回收，所被回收的顆粒之粒徑多在150微米以下，含有極高成分的氧化鈣，從而可達成回收50%以上的石灰之功效，回收效率高，且可避免因粉塵逸散至外界環境而造成汙染之情事。

需要特別說明的是，透過本第一實施例而回收的顆粒，由於其氧化鈣和氧化鎂含量加總超過60%，因此相當適合作為燒結配料及造渣劑，同時由於氧化鈣的含量超過50%而可符合水泥生料之要求，因此可取代開山開礦的石灰石粉，如此還能省去生料粉磨造成的電力耗損，屬於十分環保的綠色材料。此外，由於所回收之顆粒的高鹼性特質，因此也可用於中和廢水中的酸性而取代消石灰，或提供鹼度供波蜀蘭材料反應而作為固化劑之配料，應用層面十分廣泛且有助於降低對生態之衝擊。

參閱圖3及圖4，為本發明由還原渣中回收石灰的方法之一第二實施例，本第二實施例大致上是與該第一實施例相同，不同之處在於：在該預備步驟中，該分料單元2之篩分機構22具有一沿上下方向位於該入料口211及該收集口213之間，且對應該連通口212設置於該內部空間210中的離心機222。該離心機222具有複數呈環狀排列且轉軸平行上下方向的扇葉223。

在該入料步驟中，當還原渣5落下時，會如圖4所示地受到該等扇葉223的撞擊或被周遭的風力吹散，如此便可將還原渣5篩分成因重量而向下落至該收集口213的粗料51，及飄散揚起的細料52，故本第二實施例透過離心式分離進行初步篩分，不同於該第一實施例的重力式分離，提供了另一種供使用者選擇的篩分方式，提高泛用性及選擇性。此外，該篩分機構22也可具有多個沿上下方向間隔設置的離心機222，以對落下的粗料51進一步地進行篩分，提高回收率。

綜上所述，本發明透過該篩分機構22可初步將還原渣5篩分為細料52及粗料51，透過該抽風機41所引導的氣流，可帶動細料52通過該等濾袋321以續行過濾，從而濾得粒徑在150微米以下的顆粒，有效提高所回收石灰的含量，並能避免粒徑較小的顆粒飄散於外境環境中，降低對環境的汙染及衝擊，以有效減少鋼鐵廠的廢棄物，故確實能達成本發明之目的。

惟以上所述者，僅為本發明之實施例而已，當不能以此限定本發明實施之範圍，凡是依本發明申請專利範圍及專利說明書內容所作之簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本發明專利涵蓋之範圍內。

1‧‧‧石灰回收裝置

2‧‧‧分料單元

21‧‧‧外壁

210‧‧‧內部空間

211‧‧‧入料口

212‧‧‧連通口

213‧‧‧收集口

22‧‧‧篩分機構

221‧‧‧承板

222‧‧‧離心機

223‧‧‧扇葉

3‧‧‧篩濾單元

31‧‧‧外殼體

310‧‧‧過濾空間

311‧‧‧接口

312‧‧‧出料口

32‧‧‧濾材

321‧‧‧濾袋

4‧‧‧負壓單元

41‧‧‧抽風機

5‧‧‧還原渣

51‧‧‧粗料

52‧‧‧細料

本發明之其他的特徵及功效，將於參照圖式的實施方式中清楚地呈現，其中：
圖1是一示意圖，說明本發明由還原渣中回收石灰的方法之一第一實施例；
圖2是一不完整的示意圖，說明該第一實施例中，一篩分機構進行分料之情形；
圖3是一示意圖，說明本發明由還原渣中回收石灰的方法之一第二實施例；及
圖4是一不完整的示意圖，說明該第二實施例中，該篩分機構進行分料之情形。

Claims (7)

1. 一種由還原渣中回收石灰的方法，包含
   一預備步驟，準備一石灰回收裝置，該石灰回收裝置包含一分料單元、一連通該分料單元的篩濾單元，及一用於將氣體由該分料單元及該篩濾單元內抽出的負壓單元；
   一入料步驟，開啟該負壓單元，使氣流依序通過該分料單元及該篩濾單元後再向外排出，接著將還原渣置入該分料單元中，並使還原渣在該分料單元中初步篩分為粒徑較大的粗料及粒徑較小的細料；及
   一篩濾步驟，氣流帶動還原渣中的細料，並使細料通過該篩濾單元而被進一步篩濾，通過該篩濾單元的細料被收集而完成回收，所回收的細料中含有50%以上的石灰。
2. 如請求項1所述由還原渣中回收石灰的方法，其中，在該預備步驟中，該分料單元包括一界定出一內部空間的外壁，及一設置於該內部空間內的篩分機構，該外壁形成一的入料口、一位於該入料口下方且連通該篩濾單元的連通口，及一位於該連通口下方且連通該內部空間底部的收集口，該篩分機構具有至少一沿上下方向位於該入料口及該收集口之間且傾斜設置的承板，該至少一承板的兩端是分別朝該入料口及該連通口延伸，在該入料步驟中，還原渣是由該入料口送入該內部空間中，接著撞擊該至少一承板而被篩分為粗料及細料，粗料會向下掉落而進入該收集口，細料則被氣流帶動而通過該連通口進入該篩濾單元。
3. 如請求項1所述由還原渣中回收石灰的方法，其中，在該預備步驟中，該分料單元包括一界定出一內部空間的外壁，及一設置於該內部空間內的篩分機構，該外壁形成一的入料口、一位於該入料口下方且連通該篩濾單元的連通口，及一位於該連通口下方且連通該內部空間底部的收集口，該篩分機構具有至少一沿上下方向位於該入料口及該收集口之間的離心機，在該入料步驟中，還原渣是由該入料口送入該內部空間中，接著撞擊該至少一離心機而被篩分為粗料及細料，粗料會向下掉落而進入該收集口，細料則在被氣流帶動而通過該連通口後進入該篩濾單元。
4. 如請求項2或3所述由還原渣中回收石灰的方法，其中，在該預備步驟中，該篩濾單元包括一界定出一過濾空間的外殼體，及一設置於該外殼體之過濾空間內的濾材，該外殼體形成一連通該分料單元之連通口及該過濾空間的接口，及一連通該過濾空間的出料口，在該篩濾步驟中，氣流帶動細料通過該濾材以進行篩濾，通過該濾材的細料由該出料口輸出並被收集。
5. 如請求項3所述由還原渣中回收石灰的方法，其中，在該預備步驟中，該至少一離心機具有複數呈環狀排列且轉軸平行上下方向的扇葉。
6. 如請求項4所述由還原渣中回收石灰的方法，其中，在該預備步驟中，該負壓單元包括一連通該篩濾單元之出料口的抽風機。
7. 如請求項4所述由還原渣中回收石灰的方法，其中，該篩濾單元之濾材具有複數固定於該外殼體內表面而位於該過濾空間內的濾袋。