CN106914335A

CN106914335A - 钢渣破碎筛选工艺

Info

Publication number: CN106914335A
Application number: CN201710190391.1A
Authority: CN
Inventors: 吴文南; 赵海兵; 于建中; 党清玉
Original assignee: Xiangshui Hengsheng Stainless Steel Casting Co Ltd
Current assignee: Xiangshui Hengsheng Stainless Steel Casting Co Ltd
Priority date: 2017-03-28
Filing date: 2017-03-28
Publication date: 2017-07-04

Abstract

本发明提供一种钢渣破碎筛选工艺，其包括洒水粉化、初筛、破碎、研磨、磁选和重选步骤，利用常见的矿石破碎及筛选装置，达到较好的筛选效果，使得处理后的钢渣有用金属质量含量降低到1.5%以下。其具有生产成本低、操作工艺简单和筛选效率高的优点。

Description

钢渣破碎筛选工艺

技术领域

本发明属于炉渣处理筛选领域，具体的说，涉及了一种不锈钢钢渣的破碎筛选工艺。

背景技术

在不锈钢冶炼过程中，钢水和炉渣之间不断地进行混合反应，炉渣中往往混杂着微小的钢水液滴。这些液滴如果没有足够时间进入钢水，就会随着炉渣的冷却，与炉渣在固体状态下混合。不锈钢炼钢厂在炼钢过程中会产生大量炉渣，炉渣量约占产钢量的23%w。经过初步分析，炉渣中含有大约有5%w的金属物质，金属物质主要为Fe、Cr和Ni，其余大部分为非金属CaO和和SiO₂。首先，因为金属物质本身是炼钢的原料，有很高的利用价值，当炉渣中混入有用的金属物质，造成不锈钢成本的浪费；其次，由于炉渣本体成分主要为CaO和SiO₂，普遍用作水泥的原材料，而炉渣中含有的金属颗粒，将对水泥性能产生负面影响；再次，由于炼钢炉渣中含有重金属Cr和Ni，虽大部分渣场为半封闭存放，但仍存在对环境的威胁因素；另外，我国镍资源严重贫乏，铬资源不足，导致前期镍价急涨、铬价不断攀升，使不锈钢的生产成本居高不下。如何回收不锈钢炉渣中的金属物质，降低生产成本并减少对环境的污染，是不锈钢炼钢厂重大的研究课题。

在碳钢炼钢厂的炉渣处理技术中，由于碳钢的磁性较强，对炉渣普遍采用先破碎后磁选的方式进行。但是，由于不锈钢炉渣中的金属颗粒磁性不强，甚至没有磁性，仅仅靠磁选的方式无法将金属物质和炉渣本体充分分离。专利申请号为201310220422.5，名称为一种钢渣加工处理工艺的发明专利公开了初筛、四次磁选、破碎和棒磨的工艺来处理筛选钢渣中的有用金属，但该工艺无法有效筛选非磁性钢渣，不适合用于不锈钢炼钢钢渣的筛选。且该工艺应用较多的磁选步骤，筛选出的物料多次返回磁选，需要较多磁选设备和输送设备，操作复杂，电量耗费较大，生产成本高。

为了解决上述问题，降低生产成本，简化操作工艺，我们一直在寻求一种理想的技术解决方案。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的不足，从而提供一种生产成本低且操作简单的钢渣破碎筛选工艺。

1、一种钢渣破碎筛选工艺，其包括如下步骤：一种钢渣破碎筛选工艺，其包括如下步骤：（1）洒水粉化，将原始钢渣洒水粉化为粉化钢渣，所述粉化钢渣的粒度≦1000mm；

（2）初筛，将所述粉化钢渣进行初筛得到筛上钢渣和筛下钢渣，初筛所用筛网的筛孔直径为300mm；

（2）破碎，所述筛上钢渣经破碎单元破碎后，得到破碎钢渣，所述破碎钢渣直径≦300mm；

（3）研磨筛分，所述破碎钢渣进入研磨筛分单元进行研磨筛分得到筛上研磨料和筛下研磨料；

（4）磁选，所述筛上研磨料在磁选单元经过磁选筛选出磁性料和非磁性料，所述非磁性料进入重选；

（5）重选，所述筛下研磨料在第一重选单元进行重选出的第一重料和第一轻料，所述非磁性料在第二重选单元进行筛选得到第二重料和第二轻料，所述第一重料和所述第二重料为有用金属颗粒；

其中，所述研磨筛分单元包括湿式球磨机，所述湿式球磨机具有振动筛，所述振动筛的孔径为3mm,所述第一重选单元为跳汰机，所述第二重选单元为摇床。

基于上述，所述跳汰机为动筛跳汰机。

基于上述，所述磁选单元为带式磁选机。

基于上述，所述带式磁选机为磁场强度可调式磁选机。

基于上述，所述破碎机为简摆颚式破碎机。

本发明相对现有技术具有突出的实质性特点和显著的进步，具体的说，本发明的洒水粉化利用CaO遇水反应膨胀的性质实现原始钢渣的粉化，操作简单，设备及生产成本低，还可以减少后续粉碎工序的灰尘。进一步说，本发明根据物料性质在研磨步骤中采用湿式球磨机，提高了后面工序磁选和重选的筛选效率。其具有生产成本低、操作工艺简单和筛选效率高的优点。

附图说明

图1是本发明的工艺流程框图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

如图1所示，一种钢渣破碎筛选工艺，包括如下步骤：（1）洒水粉化，将原始钢渣洒水粉化为粉化钢渣，所述粉化钢渣的粒度≦1000mm。

（2）初筛，将所述粉化钢渣进行初筛得到筛上钢渣和筛下钢渣，筛分所用筛网的筛孔直径为300mm；

（2）破碎，所述筛上钢渣进入所述破碎单元破碎后，得到破碎钢渣，所述破碎钢渣直径≦300mm。

在破碎中，本厂采用的破碎机为简摆颚式破碎机。简摆颚式破碎机结构紧凑简单，加工时物料较少有过度破碎的现象，破碎料粒度均匀，便于所述后续粉碎工序的粉碎，且设备不易磨损损坏。

（3）研磨筛分，所述破碎钢渣进入研磨筛分单元先进行研磨再筛分得到筛上研磨料和筛下研磨料，其中，所述研磨筛分单元包括湿式球磨机，所述湿式球磨机具有振动筛，所述振动筛的孔径为3mm。

因炉渣中混入的金属以颗粒形态出现，经过人工筛选，本厂钢渣中的金属颗粒大小在4mm左右，故采用粗粒度矿石研磨机。炉渣本体成分主要为CaO和SiO₂，按照破碎料中炉渣和金属颗粒抗压强度的不同，炉渣抗压强度较小较易研磨为粉末状，而含有有用金属的金属颗粒抗压强度较大，不易研磨细碎。本发明在研磨筛分步骤中采用湿式球磨机，大部分炉渣被球形研磨机研磨为粉末状被水冲下，不会粘结在金属颗粒上，故筛上研磨料含有较多大颗粒有用金属，而筛下研磨料有用金属颗粒较少。本发明中选用的所述湿式球型研磨机不仅契合钢渣的性质，也极大的提高了后续重选的筛选效率。

其中，所述湿式球磨机设置有振动筛，所述振动筛的筛孔直径为3mm，所述振动筛将所述研磨料筛分为筛上研磨料和筛下研磨料。其中，筛下研磨料的重选设备为摇床，摇床适合于重选粒度在3mm以下的颗粒，所述振动筛的筛孔直径选用3mm，即提高了摇床的筛分效率，又将大部分有用金属颗粒截留在筛上研磨料中进行下一道磁选单元，筛选效率高。

（4）磁选，所述筛上研磨料在所述磁选单元经过磁选筛选出磁性料和非磁性料，所述非磁性料进入重选单元。

本发明的磁选步骤将所述筛上研磨料磁选为磁性料和非磁性料，其中大部分金属颗粒为磁性料被筛选出，磁性料成分接近不锈钢产品的成分，可直接用于炼钢。非磁性料进入下一步重选工序。在具体实施中选用的磁选机5为带式磁选机，既是磁选机也是传输机，结构紧凑，降低了设备成本。本厂选用的为磁场强度可调的带式磁选机，可调磁场强度范围为100mT-200mT，在具体磁选过程中可以根据炼钢过程中工艺及产品的不同，调节处理其炉渣的磁选机的磁场强度，适用范围广，提高回收率，降低生产成本。

（5）重选，所述筛下研磨料在第一重选单元进行重选出的第一重料和第一轻料，所述非磁性粉状钢渣在第二重选单元进行筛选得到第二重料和第二轻料，所述第一重料和所述第二重料为有用金属颗粒。

在所述重选步骤中，本厂选用的所述第一重选单元为跳汰机，所述第二重选单元为摇床。所述跳汰机将所述所述非磁性物料重选后，比重大的金属颗粒在下层为第一重料，比重小的炉渣在上层为第一轻料，其中的第一重料为回收料，在本厂也称为研磨铁，其中研磨铁约占磁性料质量的10%，增加非磁性料重选步骤，可以大大提高有用金属的收率。在具体实施中，本厂采用的所述跳汰机为动筛跳汰机，动筛跳汰机能够依靠往复运动的筛子使筛面上的物料得以分层，因此不需要过多的水压和水流，节省水资源，降低生产成本。

摇床利用机械的摇动和水流的冲洗的作用，依靠小颗粒金属和小颗粒炉渣比重差异实现金属和炉渣分离。所述摇床将所述筛下研磨料重选出第二重料和第二轻料，其中的第二重料为小颗粒有用金属，在本厂称为摇床铁。

热态的原始钢渣经洒水粉化后粒度≦1000mm，在具体实施中所述筛网2的筛孔直径为300mm，大于300mm的钢渣二次粉碎经所述简摆颚式破碎机破碎后，粒度进一步降低到300mm左右，三次粉碎经所述湿式球形研磨机的研磨后粒度≦10mm。经过所述振动筛的筛分，粒度≧3mm的筛上研磨料进入所述带式磁选机进行磁选，磁选出磁性料，非磁性料经过跳汰机重选出研磨铁；粒度小于3mm的筛下研磨料进入摇床8重选，重选出摇床铁。

采用本发明的筛选方法对本厂的304系列不锈钢的炼钢炉渣进行4次处理筛选，应用X荧光分析仪对筛选后炉渣中的金属进行分析：Cr₂O₃和Ni的质量分数平均分别降低为1.22%和0.217%，筛选后的炉渣中金属的质量含量总和小于1.5%,达到预期的筛选目标，如表1所示。

表1.

	第一次	第二次	第三次	第四次	平均
						1.52	1.61	0.83	0.92	1.22
Ni%	0.3	0.38	0.06	0.13	0.217

应用GB/T 223.23——1994《钢铁及合金化学分析方法丁二酮肟分光光度法测定镍量》和GB/T 223.12——1991《钢铁及合金化学分析方法碳酸纳分离-二苯酰二肼光度法测定铬》对筛选出得渣钢成分进行分析：研磨铁：Cr=17.0%-17.3%，Ni=7%-7.2%；摇床铁：Cr=17.0%-17.3%，Ni=6.0%-6.1%，接近产品的含量，如表2所示。

表2.

本发明采用最常用的矿石筛选设备对炉渣进行筛选，可以达到较好的筛选效果，将不锈钢炉渣中有用金属含量从约5%降至约1.5%，达到预期目标，设备成本较低，减少了环境污染，降低了生产成本。

最后应当说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本发明技术方案的精神，其均应涵盖在本发明请求保护的技术方案范围当中。

Claims

1.一种钢渣破碎筛选工艺，其包括如下步骤：（1）洒水粉化，将原始钢渣洒水粉化为粉化钢渣，所述粉化钢渣的粒度≦1000mm；

2.根据权利要求1所述的钢渣破碎筛选工艺，其特征在于：所述跳汰机为动筛跳汰机。

3.根据权利要求1或2所述的钢渣破碎筛选工艺，其特征在于：所述磁选单元为带式磁选机。

4.根据权利要求3所述的钢渣破碎筛选工艺，其特征在于：所述带式磁选机为磁场强度可调式磁选机。

5.根据权利要求1或2所述的钢渣破碎筛选工艺，其特征在于：所述破碎机为简摆颚式破碎机。