程志洪

（濟(jì)鋼集團(tuán)國際工程技術(shù)有限公司，山東濟(jì)南　250101）

鋼渣二次加工處理技術(shù)優(yōu)化

程志洪

（濟(jì)鋼集團(tuán)國際工程技術(shù)有限公司，山東濟(jì)南250101）

濟(jì)鋼現(xiàn)有的鋼渣后續(xù)處理技術(shù)已經(jīng)不能滿足當(dāng)前對資源綜合利用的要求。采用鄂式破碎加圓錐破碎的兩級(jí)破碎工藝，增加循環(huán)破碎技術(shù)，實(shí)現(xiàn)鋼渣全量破碎處理，保證滿足下道工序?qū)Ψ谴判凿撛牧６龋?0 mm的要求；采用強(qiáng)、弱磁性結(jié)合、多級(jí)磁選技術(shù)，實(shí)現(xiàn)鋼渣的渣鐵深度分離，降低了非磁性渣中的含鐵量，滿足了尾渣用于生產(chǎn)微粉的要求。按照年處理鋼渣量100萬t測算，年增加收益150萬元。

鋼渣；篩分；破碎；磁選；工序優(yōu)化

1　前言

濟(jì)鋼轉(zhuǎn)爐鋼渣經(jīng)過熱悶處理后，運(yùn)輸至整粒加工生產(chǎn)線進(jìn)行二次加工處理。整粒加工生產(chǎn)線主要由破碎、篩分、磁選3個(gè)工序組成，使鋼渣破碎并回收其中廢鋼、渣鋼、磁性渣粉等有價(jià)值的磁性成分，返回?zé)Y(jié)或煉鋼，作為生產(chǎn)原料。但是，由于濟(jì)鋼鋼渣二次處理生產(chǎn)線建設(shè)早期，對資源綜合利用要求不高，該條生產(chǎn)線的工藝技術(shù)相對落后，設(shè)備配置相對簡單，對鋼渣的二次處理效率不高，越來越不能滿足濟(jì)鋼大力提倡的循環(huán)經(jīng)濟(jì)和資源綜合利用的要求。主要存在以下問題:工藝設(shè)備配置落后，設(shè)備工作能耗高，工藝流程不順行；鋼渣中磁性物質(zhì)（廢鋼、渣鋼、磁性渣粉）選出效率較低；分選后的非磁性渣粒度過大，不能滿足下道工序要求，且選用滾筒篩易堵塞；分選后非磁性渣中含鐵量過高，難以實(shí)現(xiàn)對非磁性渣深度加工。

針對以上問題，對該整粒加工生產(chǎn)線中的各工序進(jìn)行優(yōu)化。

2　工序優(yōu)化方案

2.1破碎工藝優(yōu)化

2.1.1調(diào)整二級(jí)破碎機(jī)的設(shè)備類型

整粒加工生產(chǎn)線的破碎工序中設(shè)置了兩級(jí)顎式破碎機(jī)。顎式破碎機(jī)廣泛應(yīng)用于礦山、冶金等領(lǐng)域，具有輕便易維護(hù)、外形尺寸小、排料方便等諸多優(yōu)點(diǎn)。但在使用過程中也存在諸如襯板易磨損，產(chǎn)量不高，產(chǎn)品粒度大且不均勻，難以滿足下道工序粒度要求等問題。尾渣作為制備微粉生產(chǎn)線的原料，粒度要求10 mm以下，尾渣粒度不能滿足微粉生產(chǎn)要求。

目前，市場上能夠有效地將鋼渣破碎到＜10 mm的細(xì)碎設(shè)備主要有圓錐破碎機(jī)和棒磨機(jī)。圓錐破碎機(jī)具有投資少、能耗低、運(yùn)行成本低且生產(chǎn)流程簡單的優(yōu)點(diǎn)，并能夠滿足出料粒度＜10 mm的要求。為此，將二級(jí)破碎機(jī)的顎式破碎機(jī)改為圓錐破碎機(jī)。

2.1.2增加初級(jí)破碎機(jī)

整粒加工生產(chǎn)線的格篩保證進(jìn)入1#皮帶機(jī)的鋼渣粒度＜200 mm，＞200 mm的鋼渣分離后堆存。＞200 mm的鋼渣產(chǎn)生量并不大，但是大塊鋼渣硬度大，含鋼量高，處理較為困難。

為降低后續(xù)破碎機(jī)的負(fù)荷，使后續(xù)破碎效率更高，現(xiàn)將格篩孔尺寸由原來200 mm減為150 mm，使落入1#皮帶機(jī)的鋼渣尺寸＜150 mm。在1#皮帶機(jī)的尾部設(shè)置顎式破碎機(jī)，專用于鋼渣初級(jí)破碎處理，破碎格篩分離出的尺寸＞150 mm的大塊鋼渣，破碎后的鋼渣匯入1#皮帶機(jī)，保證鋼渣的全量處理。

在新增的顎式破碎機(jī)前設(shè)置1個(gè)鋼渣倉，用于存放＞150 mm的鋼渣，當(dāng)滿倉后，啟動(dòng)破碎機(jī)。這種間斷運(yùn)行方式，降低了設(shè)備運(yùn)行成本。

2.2篩分工藝優(yōu)化

2.2.1調(diào)整鋼渣篩類型

整粒加工生產(chǎn)線采用的篩分設(shè)備是滾筒篩，其有一定的傾角，安裝于機(jī)架上。鋼渣進(jìn)入傾斜的滾筒后，篩面上的物料隨著滾筒翻轉(zhuǎn)與滾動(dòng)，使篩下鋼渣通過底部排出，篩上鋼渣滾動(dòng)至滾筒尾部排出。由于鋼渣有一定的濕度且塊度不均勻，易造成進(jìn)料口堵料和篩網(wǎng)卡料，影響生產(chǎn)線的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。

棒條振動(dòng)篩上設(shè)置激振器，由其產(chǎn)生的激振力傳遞至篩面，迫使篩面在縱向激振力的作用下作前后位移，致使篩面上的鋼渣被向前拋起，落下時(shí)小于篩孔的鋼渣則落到下層，這樣周而復(fù)始的拋物運(yùn)動(dòng)，完成鋼渣篩分作業(yè)。由于振動(dòng)篩入料是開放式的，拋灑在篩面上，從根本上解決了入口堵料的問題，篩網(wǎng)卡料問題也不復(fù)存在。

2.2.2調(diào)整篩分粒度

整粒加工生產(chǎn)線設(shè)置三級(jí)篩分:原料初篩分采用格篩，設(shè)置粒度為200 mm級(jí)，一級(jí)破碎前篩分粒度為100 mm級(jí)，二級(jí)破碎前篩分粒度為50 mm級(jí)。

根據(jù)破碎工序優(yōu)化措施中圓錐破碎機(jī)的入料粒度要求，充分發(fā)揮新增顎式破碎機(jī)的作用，需要重新劃分篩分粒度和級(jí)別。

調(diào)整優(yōu)化后的鋼渣篩分級(jí)別仍然采用三級(jí):原料初篩分仍采用格篩，設(shè)置粒度為150 mm級(jí)，一級(jí)破碎前篩分粒度調(diào)整為50 mm級(jí)，二級(jí)破碎前篩分粒度調(diào)整為10 mm級(jí)。

格篩孔篩分粒度由200 mm調(diào)整為150 mm，增加了大塊鋼渣的篩分量，提高了新增粗破碎機(jī)的使用效率，同時(shí)降低了后續(xù)破碎機(jī)的負(fù)荷，使后續(xù)鋼渣破碎效率更高、破碎粒度更?。灰患?jí)破碎前篩分粒度由100 mm調(diào)整為50 mm級(jí)，減小后續(xù)圓錐破碎機(jī)的負(fù)荷，使150～50 mm粒度鋼渣由一級(jí)顎式破碎機(jī)完成；二級(jí)破碎前篩分粒度由50 mm調(diào)整為10 mm級(jí)，可滿足尾渣生產(chǎn)鋼渣微粉的要求，以提升鋼渣的利用率。

2.3磁選工藝優(yōu)化

原生產(chǎn)線設(shè)置了兩級(jí)磁選:第1級(jí)磁選設(shè)置在2#皮帶機(jī)機(jī)頭，第2級(jí)磁選設(shè)置在4#皮帶機(jī)機(jī)頭，每一級(jí)磁選都由除鐵器和電磁滾筒組成。由于鋼渣粒度較大及尾渣出料端沒有進(jìn)一步的磁選，造成尾渣中含鐵量較高，無法滿足后道微粉工序?qū)ξ苍鼏钨|(zhì)鐵含量＜2%的要求。在破碎工序和篩分工序分別優(yōu)化設(shè)置了圓錐破碎機(jī)和10 mm粒級(jí)的振動(dòng)篩，以保證尾渣粒度＜10 mm的同時(shí)，優(yōu)化磁選工序。

干式磁選機(jī)針對干燥的含磁物料進(jìn)行分選，其滾筒表面平均磁感強(qiáng)度可達(dá)到100～600 mT，入料粒度一般要求在0～10 mm，具有構(gòu)造簡單、處理量大、操作簡便、易于維護(hù)等優(yōu)點(diǎn)。根據(jù)生產(chǎn)線前道優(yōu)化情況，本工序在6#皮帶機(jī)頭部設(shè)置1臺(tái)干式磁選機(jī)，以滿足后部生產(chǎn)線對渣中含鐵量的要求。

優(yōu)化后的生產(chǎn)線配置三級(jí)磁選:一、二級(jí)采用除鐵器和電磁滾筒配合使用，三級(jí)采用干式磁選機(jī)。優(yōu)化后的工藝流程如圖1所示。

2.4技術(shù)可行性分析

本方案是在現(xiàn)有的整粒加工生產(chǎn)線基礎(chǔ)上進(jìn)行改造，對鋼渣篩、格篩、破碎機(jī)、磁選機(jī)等設(shè)施進(jìn)行改造、替代或增加，生產(chǎn)工藝得到優(yōu)化提升。

1）格篩是由導(dǎo)軌焊接制成的鋼結(jié)構(gòu)件，其篩孔經(jīng)過簡單加工處理即可實(shí)現(xiàn)。

圖1　優(yōu)化后工藝流程

2）振動(dòng)篩廣泛應(yīng)用于鋼渣整粒加工生產(chǎn)線中，具有結(jié)構(gòu)簡單、更換方便、不易堵塞等優(yōu)點(diǎn)?，F(xiàn)有生產(chǎn)線調(diào)整更換振動(dòng)篩時(shí)，仍利用現(xiàn)有滾筒篩的框架平臺(tái)和鋼渣進(jìn)口和出口，更換較為方便。

3）用于鋼渣處理的磁選機(jī)是一種低碳環(huán)保的新型設(shè)備，是將資源變廢為寶的最佳回收設(shè)備，已經(jīng)廣泛應(yīng)用于鋼廠、冶金、建材等行業(yè)領(lǐng)域?，F(xiàn)有生產(chǎn)線新增的磁選機(jī)設(shè)置在6#皮帶機(jī)末端，需建設(shè)磁選機(jī)框架平臺(tái)，并改造非磁性渣棚。

2.5效益分析

經(jīng)計(jì)算，生產(chǎn)線升級(jí)改造需投資約156萬元，通過工藝優(yōu)化，將磁性渣集中轉(zhuǎn)運(yùn)與篩分處理，減少周轉(zhuǎn)次數(shù)和皮帶機(jī)數(shù)量，因此，減少投資約24萬元，用于生產(chǎn)線升級(jí)改造投資約為132萬元。優(yōu)化方案實(shí)施后，增加的營業(yè)收入主要來源于每年多選出的磁性渣粉和節(jié)約的運(yùn)行成本。按照年處理鋼渣量100萬t測算，每年可多選出約1萬t磁性渣粉，價(jià)格按150元/t，年增加收益150萬元，1 a即可收回投資。

通過工藝方案優(yōu)化，設(shè)備集中布置，減少用地面積約10%。

3　結(jié)語

鋼渣二次加工處理技術(shù)優(yōu)化后，實(shí)現(xiàn)了鋼渣全量破碎處理和渣鐵深度分離，保證滿足下道工序?qū)Ψ谴判凿撛６龋?0 mm的要求，其中單質(zhì)鐵含量降至＜2%，滿足尾渣用于生產(chǎn)微粉的要求。通過優(yōu)化工藝布置，減少投資約24萬元，減少用地面積約10%。按照年處理鋼渣量100萬t測算，年增加收益150萬元。

Abstrraacctt::The existing steel slag treatment technology has been unable to meet the requirements for the comprehensive utilization of resources.The two stage crushing including jaw crusher and cone crusher is adopted，and the recycling crushing technology is added to realize the whole crushing treatment of steel slag and meet the requirements of next process，the granularity of non-magnetic slag is controlled less than 10 mm.Iron and slag are completely separated，iron content in non-magnetic slag is reduced.And tailings can be used to produce fine powder by adopting strong and weak magnetic combination，and multi-stage magnetic separation technology.The revenue increases 1.5 million Yuan a year，according to the calculation of the annual capacity of 1 million tons.

Key worrddss::steel slag；screening；crushing；magnetic separation；process optimization

Technology Optimization of Steel Slag Treatment in the Second Process

CHENG Zhihong
（Jinan Iron and Steel Group International Engineering and Technology Co.，Ltd.，Jinan 250101，China）

X757

A

1004-4620（2016）05-0053-02

2016-01-29

程志洪，男，1982年生，2009年畢業(yè)于安徽工業(yè)大學(xué)鋼鐵冶金專業(yè)?，F(xiàn)為濟(jì)鋼集團(tuán)國際工程技術(shù)有限公司工程師，從事煉鋼工程設(shè)計(jì)工作。