莱芜钢铁集团泰东实业有限公司资源利用分公司 山东省济南市 271104
摘要:目前我国钢渣的加工和利用钢渣的水平普遍偏低。其主要原因就是对钢渣细碎困难。
关键词:钢渣加工;细碎设备;钢渣细碎;渣铁解离;适用性;
近年,我国的粗钢年产量六亿多吨,同比百分之九点三的增长率,创历史产量新高。钢渣是在炼钢的生产过程中,所产生的主要固体副产品。随着我国炼钢企业粗钢生产量的不断提高,钢渣的产生量也在随之不断的增加。对钢渣若不加以处理,势必占用大量的土地,对环境造成污染,还会造成钢渣中尾渣还有废钢的资源浪费,这样就不利于我国的炼钢工业的可持续发展。
据资料统计,目前我国的钢渣有效利用率刚刚达到百分之十左右,这样的利用率与国际上的对钢渣的有效利用率水平还有很大的差距,主要原因就是,我国对钢渣处理还没有比较完善的设备,特别是没有对钢渣细碎的合适设备。因此,我国钢铁企业对研制钢渣细碎设备以及钢渣细碎技术的课题就尤为重要和迫切。只有对钢渣细碎技术进行科研攻关,才能解决钢渣细碎技术的难题。就可以经济的对钢渣有效的进行深加工,解决我国对钢渣有效的综合利用问题。
一.钢渣细碎的必要性
(一)通过钢渣细碎能够对金属铁得到更多的回收。在钢渣中有百分之七至百分之十的废钢,结构复杂的钢渣,是铁和渣的结合体,它们之间互相夹杂包裹。因此想要对更多的金属铁回收,就需要对钢渣尽可能的破碎到很细的粒度,这样才能实现钢渣与尾渣之间的有效的解离。
(二)细碎的钢渣有利于后续的加工。对钢渣后续的加工,极大多数需要经过粉磨,这样可以使废钢与尾渣之间进一步单体解离。对钢渣粉磨的理论与实践表明,钢渣碎磨时,应该遵守对钢渣(多碎少磨)的原则。以降低入粒磨度,以利于提高磨碎效率,从而降低能耗。
(三)降低粉磨成本。如果钢渣没有细碎到尽可能细的粒度,其钢渣的含铁量就会较高,就会影响生产的产量,不但增加磨机能耗,还会缩短研磨体和机体衬板的使用寿命以及增加生产成本。所以,需要预先将钢渣原料破碎至10mm以下后,对钢渣原料才可以进行粉磨。
二.钢渣细碎设备的特点以及适用性分析
(一)颚式破碎机
该设备是采用四杆机构工作原理,是将连杆作为动颚,随着曲柄轴的转动,连杆做周期往复的摆动,并利用压碎和弯曲的方法,来对物料进行破碎的作用。颚式破碎机主要工作在矿山和公路建设及化工等行业中,该设备对物料进行粗碎和中碎,所以,该设备不适于钢渣的细碎工作。
(二)辊式破碎机
该设备是在水平轴上,装置两个平行的相向回转的辊子,用轴承固定其中一个辊子,另外一个辊子和轴承可以活动,可动辊的两端装置弹簧,用来缓冲和保护机器。破碎辊是由轴和轮毂还有辊皮组成。
但是该设备对于钢渣的细碎并不适用,主要缺点是:辊式破碎机的两个辊子的间距可以变动,这样就使产品粒度的大小发生变化,还有加工出钢渣产品的粒度不均匀。再就是该设备工作时,容易使钢渣飞溅,会给工作现场的环境以及安全带来问题。该设备能耗较大,维修不便,还有就是使用成本高等缺点。
(三)锤式破碎机
该设备是利用锤头高速回转打击作用,来进行破碎工作的,由于钢渣质地坚硬,对锤头磨损严重,所以锤式破碎机不适用钢渣破碎工作。
(四)立式冲击破碎机和反击式破碎机
该两种设备的工作原理类似于锤式破碎机,是靠旋转冲击破碎的原理,使物料快在冲击下产生破碎作用。由于该设备的结构和工作原理,在工作中磨损的零部件,比其他破碎设备的磨损程度,要严重很多。另外该两种设备的装机功率比较大,破碎粒度达不到产品要求。因此,该两种设备不太适合细碎钢渣的工作。
(五)棒磨机
棒磨机也叫做棒磨式制砂机,是最常见的设备之一。棒磨机主要运用于金属和非金属矿山及水利,将建材部门使用的粉磨成各种矿石或岩石。棒磨机采用中控轴钢件,其内衬可拆卸更换,回转大齿轮用铸件加工加固,所以棒磨机具有很强的耐磨性。棒磨机运转平稳,并且工作可靠。
三.我国几大钢厂对钢渣加工现状
我国的一些钢厂,对钢渣加工工艺和使用的细碎设备,以及工艺流程设置皮带的条数,加工工作方式、产品粒度见表1.图表中产品粒数为最后工序的产品粒度。闭路工作方式是指细碎工段最后筛网的筛孔尺寸决定粒度。
表1 我国几家钢厂的钢渣加工设备和流程情况
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从表1中我们看出,我国的这些钢厂,都是采用一样的两段闭路的破碎加工工艺。这些钢厂为了实现闭路循环,和多级磁选,有一些钢厂钢渣的加工生产线,设计了许多条皮带,其中有的多达八条。这样一来,皮带越多,加工流程就越复杂。生产效率会越低,以及对生产线可操控性会越差。这样的加工方式,虽然在破碎加工后期可以使用磁选钢渣中的金属铁,得到一部分回收,但由于粒度大,尾渣和金属铁之间并没有能有效解离,这样金属铁回收率就不高,还有回收回来钢渣的铁质量低,而且不易循环利用。
鉴于我国的钢厂,对钢渣加工设备在工业应用中,存在的技术问题,还是有必要开发适用于我国钢厂钢渣细碎的设备。要研究出加工工艺流程简洁,完成产品粒度更细,和金属铁与渣之间解离更完全的加工技术。来更好的促进我国钢渣完善的加工技术,以及加工设备性能的提高。实现钢渣更好的综合利用。
四.钢渣高效渣铁解离细碎工艺及设备
该项目主要针对钢渣的质量不均,而且含有的金属铁不容易解离,特别是没有合适的钢渣细碎工艺及设备。这是我国目前钢渣有效的综合利用率低的现状。经过理论分析和研究。优化和研制适合我国钢渣细碎、渣铁解离的设备。并成功研发了我国新型的对钢渣高效渣铁的解离细碎工艺。
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图1 钢渣渣铁解离细碎工艺流程
棒磨机的主要原理是在棒磨机内加入钢棒,通过棒磨机整体设备的运转带动了内部钢棒的运动,加大了钢棒与钢棒之间的接触面积,进一步对钢渣进行破碎,取代了以往的球磨机钢球点对点的小面积接触,改为钢棒线与线的接触后,整体增加了破碎面积,以此来提升破碎效果。
结束语:通过使用优化的技术和设备,能够实现渣铁高效解离,使金属铁的回收率得到提高。做到了金属铁在尾渣中的含量小与百分之1,尾渣的粒度可以加工到很细,实现满足钢铁冶炼、水泥生产等生产应用的要求。
参考文献:
[1]赵可昕,杨永民. 冶金钢渣的性能及其应用研究进展[A]第五届中国粉煤灰 矿渣及煤矸石加工与应用技术交流大会暨展示会论文集江苏:(国家) 建筑材料工业技术情报研究所,2007. 37 44.
[2] 谷艳慧. 钢渣处置工艺的清洁生产研究与实施[J]. 环境科学与管理。