專利名稱：一種鋼渣的破碎加工方法
技術領域：
本發(fā)明涉及機械加工技術領域，尤其涉及一種鋼渣的破碎加工方法，用于分選、制 備鋼渣(微)粉。
背景技術：
鋼渣是煉鋼工業(yè)的副產品，隨著煉鋼工業(yè)的發(fā)展，每年都有很多鋼渣產生，它的堆 棄不僅占用大量土地、污染周圍環(huán)境，還造成資源的浪費，對環(huán)境保護和循環(huán)經濟非常不 利。鋼渣的結構特殊，是渣和鐵(鋼)的結合體，有的塊主要是渣，有的塊主要是鐵；有 的是渣包鐵，有的是鐵包渣?，F有的顎式破碎機粗碎、中碎鋼渣，圓錐破碎機細碎鋼渣，都非 常困難，破碎機很容易被鋼渣中的大塊鐵損壞，這就造成我國鋼渣的有效綜合利用率很低。 鋼渣的有效綜合利用是指在煉鋼工業(yè)中循環(huán)利用或在水泥等其他行業(yè)中作為原料制成新 產品，而不是直接將鋼渣作為回填用。其中鋼渣在水泥行業(yè)應用，除對成分有要求外還對鋼 渣微粉的粒度有要求，一般要求0.075mm篩余量和比表面積兩個指標。由于鋼渣微粉的價 值有限，故要求使用合理的工藝以消耗盡量低的成本制備鋼渣微粉，因此好的鋼渣微粉制 備方法對鋼渣的綜合利用至關重要。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是提供一種鋼渣的破碎加工方法，解決鋼渣難以加工的問題，提供 鋼渣微粉的合理制備方法。該方法將鋼渣經多次破碎、磁選和磨碎，能使其中的磁性鐵和渣 99. 2%以上分離，得到的渣鋼、鋼粒、鐵精粉等產品可以在鋼鐵冶煉中使用，得到0. 075mm 篩余量小于1%、比表面積大于580m2/kg的鋼渣微粉可以用于水泥生產或代替部分水泥作 混凝土的摻合料，從而實現鋼渣的百分之百有效利用，促進固體廢棄物鋼渣的綜合利用水 平發(fā)展。本發(fā)明的目的是通過以下技術方案實現的一種鋼渣的破碎加工方法，包括A、粗碎，使用重錘破碎大塊鋼渣，破碎至粒度400mm以下，得到粗碎后鋼渣；B、一級磁選，磁選出重錘粗碎后鋼渣中的可以磁選出的鐵含量高的一級渣鐵，并 將一級渣鐵分離出去，得到一級鋼渣；C、中碎，用振動顎式破碎機將一級鋼渣中碎，破碎至粒度80mm以下，得到中碎后 鋼渣；D、二級磁選，磁選出中碎后鋼渣中的可以磁選出的鐵含量高的二級渣鐵，并將二 級渣鐵分離出去，得到二級鋼渣；E、細碎，用柔性傳動圓錐破碎機將二級鋼渣細碎，破碎至粒度6mm以下，得到細碎 后鋼渣；F、三級磁選，磁選出細碎后鋼渣中的可以磁選出的鐵含量高的三級渣鐵，并將三級渣鐵分離出去，得到三級鋼渣；G、粗磨碎，用球磨機將三級鋼渣粗磨碎，得到粗磨碎后鋼渣；H、四級磁選，磁選出粗磨碎后鋼渣中的可以磁選出的鐵含量高的四級渣鐵，并將 四級渣鐵分離出去，得到鋼渣粉。所述的方法還包括I、輔助磨碎，用球磨機將三級渣鐵或四級渣鐵磨碎，得到輔助磨碎后鋼渣；J、輔助磁選，磁選出輔助磨碎后鋼渣中的可以磁選出的鐵含量高的五級渣鐵，并 將五級渣鐵分離出去，得到鋼渣粉。所述的方法還包括K、篩選分級，對五級渣鐵進行篩選，得到鋼粒和鐵精粉。所述的方法還包括L、干燥，將鋼渣粉進行干燥；M、細磨碎，用振動磨磨碎干燥后的鋼渣粉，得到鋼渣微粉。所述的方法還包括將一級渣鐵返回粗碎，使用重錘破碎大塊鋼渣，破碎至粒度 400mm以下，得到粗碎后鋼渣。由上述本發(fā)明提供的技術方案可以看出，本發(fā)明所述的鋼渣的破碎加工方法解決 鋼渣難以加工的問題提供鋼渣微粉的合理制備方法。該方法將鋼渣經多次破碎、磁選和磨 碎，能使其中的磁性鐵和渣99. 2%以上分離，得到的渣鋼、鋼粒、鐵精粉等產品可以在鋼鐵 冶煉中使用，得到0. 075mm篩余量小于1%、比表面積大于580m2/kg的鋼渣微粉可以用于水 泥生產或代替部分水泥作混凝土的摻合料，從而實現鋼渣的百分之百有效利用，促進固體 廢棄物鋼渣的綜合利用水平發(fā)展。


為了更清楚地說明本發(fā)明實施例的技術方案，下面將對實施例描述中所需要使用 的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本 領域的普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他 附圖。圖1為本發(fā)明實施例提供的鋼渣的破碎加工方法的工藝流程圖。
具體實施例方式下面結合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術方案進行清楚、完整 地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒?發(fā)明的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施 例，都屬于本發(fā)明的保護范圍。下面將結合附圖對本發(fā)明實施例作進一步地詳細描述。如圖1所示，一種鋼渣的破碎加工方法，具體過程為步驟A、粗碎，使用重錘破碎大塊鋼渣，破碎至粒度400mm以下，得到粗碎后鋼渣；所述的重錘，是用卷揚機或梁式起重機吊起質量5000到8000kg的方形鐵塊，當它 從高處落下時，能夠打砸鋼渣，使其中的渣和鋼分離，或者使鋼渣破碎。由于鋼渣包重量很
4大，需要用起重電磁鐵并輔以梁式起重機、吊車、挖掘機、裝載機等裝備中的一種或多種來 堆積在重錘的下方。用重錘打砸破碎鋼渣，使鋼渣中大塊鋼分離出來，同時使鋼渣破碎到 400mm以下。用起重電磁鐵或其他設備，將原渣鐵挑出來，原渣鐵的品位達到90以上，可以 在冶煉中直接使用。其他粗碎后鋼渣粒度小于400mm，進入步驟B。所述的起重電磁鐵的起 重能力一般應大于3噸。步驟B、一級磁選，磁選出重錘粗碎后鋼渣中的可以磁選出的鐵含量高的一級渣 鐵，并將一級渣鐵分離出去，得到一級鋼渣；由于粗碎后鋼渣中可能含有塊度在一兩百毫 米，甚至是三四百毫米的鋼，如果含有這樣大塊鋼的鋼渣進入后續(xù)的振動顎式破碎機，雖不 會造成破碎機損壞，但會卡在破碎機的破碎腔中，使破碎工作中斷，需要停機處理，從而影 響生產的連續(xù)性。因此，需要將準備進入振動顎式破碎機的鋼渣進行一級磁選，以將含有較 大塊鋼的鋼渣磁選分離出去。這種含有較大塊鋼的鋼渣不易用任何破碎機破碎，可返回重 錘加工工序，繼續(xù)處理，以使其渣、鋼在重錘作用下分離。C、中碎，用振動顎式破碎機將一級鋼渣中碎，破碎至粒度80mm以下，得到中碎后 鋼渣；由于鋼渣在生產線中皮帶運輸機等設備的運輸中不可避免存在堆積，故一級磁選 并不能保證百分之百將含大塊鋼的鋼渣分離出去，所以不可避免有含大塊鋼的鋼渣進入后 續(xù)破碎機械中。因此，需要采用具有柔性系統(tǒng)的破碎機，以避免破碎機發(fā)生損壞。振動顎式 破碎機是一種柔性系統(tǒng)的破碎機，不會因含大塊鋼的鋼渣進入而發(fā)生損壞。本發(fā)明采用振 動顎式破碎機將一級鋼渣中碎，破碎至粒度80mm以下。當含大塊鋼的鋼渣進入破碎腔，只 會卡在破碎腔中，使動顎不能運動，而中斷工作。此時，只需要停機，用鋼絲繩等工具縛住鋼 渣，吊出后即可繼續(xù)開機工作。所述的振動顎式破碎機，是一種通過激振器提供動力的顎式破碎機，它不采用其 他顎式破碎機所具有的四連桿機構，它是通過激振器產生的慣性離心力迫使扭軸產生扭轉 變形來實現往復運動和破碎工作的，因而是一種柔性系統(tǒng)。它不會因鋼渣中混有大塊鐵進 入破碎腔而發(fā)生損壞，能夠自我保護。實際應用中，如果沒有振動顎式破碎機，可以用一般 顎式破碎機代替，但會因為鋼渣中有較大塊度鋼而發(fā)生故障或損壞，生產線的運行率會下 降、生產成本會相應增加。D、二級磁選，磁選出中碎后鋼渣中的可以磁選出的鐵含量高的二級渣鐵，并將二 級渣鐵分離出去，得到二級鋼渣；二級渣鐵的品位達到70以上，可以在冶煉中直接使用。E、細碎，用柔性傳動圓錐破碎機將二級鋼渣細碎，破碎至粒度6mm以下，得到細碎 后鋼渣；同樣由于鋼渣在生產線中皮帶運輸機等設備的運輸中不可避免存在堆積，故不可 避免有含較大塊鋼的鋼渣進入破碎機。因此，細碎工序也需要采用具有柔性系統(tǒng)的破碎機。 本發(fā)明采用柔性傳動圓錐破碎機細碎二級鋼渣渣，它能開路將鋼渣破碎至粒度6mm以下。 當有稍小塊鋼進入時，它能將之砸扁，并排出破碎腔，不影響工作的連續(xù)性。在有較大塊鋼 進入并不能砸扁排除時，它不會發(fā)生損壞，只會使動錐卡住而中斷工作，停機處理后即可繼 續(xù)開機工作。所述柔性傳動圓錐破碎機，是一種由傳動系統(tǒng)帶動激振器旋轉提供工作動力的圓 錐破碎機，它不采用其他圓錐破碎機的傘齒輪傳統(tǒng)、偏心軸套和錐軸的傳統(tǒng)和動力機構，它的傳統(tǒng)系統(tǒng)是一種萬向節(jié)裝置，可以實現柔性傳動。它的動錐的運動軌跡是不固定的、不確 定的，從而在破碎腔中有不可破碎的鋼鐵進入時，不會發(fā)生損壞。F、三級磁選，磁選出細碎后鋼渣中的可以磁選出的鐵含量高的三級渣鐵，并將三 級渣鐵分離出去，得到三級鋼渣；G、粗磨碎，用球磨機將三級鋼渣粗磨碎，得到粗磨碎后鋼渣；因為三級鋼渣為6mm以下，但其中還有極少量的細小鋼顆粒。磨碎加工40分鐘后， 其中的大于0. 5mm的顆粒的百分比含量減少速度變得非常緩慢。這些大于0. 5mm的顆粒就 是含有細小鋼顆粒的鋼渣顆粒，為四級渣鐵，如果繼續(xù)磨碎加工，則對四級渣鐵的加工效率 極低，因此需要使用磁選將之分離出去。所以，粗磨碎的時間控制在40 60分鐘，不宜再 延長時間，以避免磨機低效率工作。H、四級磁選，磁選出粗磨碎后鋼渣中的可以磁選出的鐵含量高的四級渣鐵，并將 四級渣鐵分離出去，得到鋼渣粉。上述的方法，加工過程中，由于三級渣鐵只有40左右，不能直接回收使用，所以需 要進入支路磨碎工序，以實現渣、鋼分離，從而達到提純目的；同時，四級磁選的四級渣鐵也 需進一步的磨碎加工，故引入輔助工序I、輔助磨碎，用球磨機將三級渣鐵或四級渣鐵磨碎，得到輔助磨碎后鋼渣；加工時 間5至10分鐘，使渣三級渣鐵或四級渣鐵中的鋼和渣絕大部分達到分離。J、輔助磁選，磁選出輔助磨碎后鋼渣中的可以磁選出的鐵含量高的五級渣鐵，并 將五級渣鐵分離出去，得到鋼渣粉。同時本發(fā)明的方法還包括K、篩選分級，對五級渣鐵進行篩選，得到鋼粒和鐵精粉。用振動篩分級，使用篩孔 為Imm的篩子，分選出的大于Imm的部分為鋼粒、小于Imm的部分為鐵精粉。此篩選工序， 不僅是為將高品位鋼粒和相對品位較低的鐵精粉離，而且是分級出不同粒度的產品，以滿 足它們在冶煉中的不同應用要求。其中鋼粒可以用作轉爐煉鋼的降溫劑，鐵精粉以用作燒 結原料。上述過程中提到的，鋼渣粉還可繼續(xù)加工L、干燥，將鋼渣粉進行干燥；鋼渣粉中若含水量較高，則鋼渣粉磨機中容易發(fā)生團聚現象，影響鋼渣粉的流動 性和可磨性，因此在細磨前需要進行干燥。將鋼渣粉用轉筒式烘干機或推板式烘干機干燥， 降低其中的水分，使其含水量質量百分比小于0.1 %。M、細磨碎，用振動磨磨碎干燥后的鋼渣粉，得到鋼渣微粉。鋼渣粉的顆粒已經比較細，平均粒度在0. 09 0. 15mm之間，如果繼續(xù)使用一般的 球磨機加工，則加工效率將比較低下，所以應該采用振動磨機。振動磨機可用于加工硬度較 高的物料，它的工作頻率高、作用力及運動強烈、能耗低，所以適宜于鋼渣的細磨工作。由于 振動磨的工作介質鋼球的粒徑配置更為合理，它的磨碎效率更高，所以加工25 30分鐘， 即能得到0. 075mm篩余量小于1 %、比表面積大于580m2/kg的鋼渣微粉。此后，如果繼續(xù)進 行磨碎加工，則0. 075mm的篩余量減少將非常緩慢、鋼渣微粉的比表面積增加也非常緩慢， 工作效率變得較低，所以一般在這兩個指標達到要求后不需要再增加加工時間，以降低生 產成本。
本方法通過以上工作內容，回收鋼渣中99. 2%以上的磁性鐵，其中一級渣鐵和二 級渣鐵可作為廢鋼用于電弧爐煉鋼，鋼?？捎糜谵D爐煉鋼降溫劑，鐵精粉用作燒結原料，都 能夠在鋼鐵行業(yè)的內循環(huán)中直接使用；同時制備出0. 075mm篩余量少、比表面積大的鋼渣 微粉，可直接在水泥、混凝土等中應用。本方法可滿足鋼渣的完整加工分選，并制備高附加 值的鋼渣微粉，從而促進鋼渣的百分之百綜合利用。另外，所述各級磁選，根據工序的不同階段顆粒大小和要求磁場強度，選擇不同的 磁選工具，如起重電磁鐵、磁滾筒、磁選機等，它們不僅種類不同，而且磁場強度也不同。所述的一級磁選使用筒表面磁場強度為1000高斯(Gs)的磁滾筒，也可以用自卸 式除鐵器。所述的二級磁選使用筒表面磁場強度為1200高斯(GS)的磁滾筒。所述的三級磁選使用筒表面磁場強度為2500高斯(Gs)的磁滾筒。所述的四級磁選使用筒表面磁感應強度為0. 7特斯拉(T)的干式磁選機。所述的輔助磁選使用筒表面磁感應強度為0. 7特斯拉(T)的干式磁選機。所述的磨碎，在工序中根據不同需要和給料的不同大小，選擇不同種類和型號的 磨機。所述的輔助磨碎使用球磨機，工作介質為鋼球，球徑分別為40mm、50mm、70mm，三種 鋼球的質量比為40%、35%、25%。所述的粗磨碎使用水泥磨機，采用兩倉結構，即磨機的筒體分隔為兩部分，前面一 倉為粗磨，工作介質使用鋼球，后面一倉為細磨，工作介質使用鋼段，以加強磨機的磨碎能 力。兩倉交界處采用帶有篩分裝置的雙層隔倉板，隔倉板防止工作介質相互流出，篩 分裝置是對粗磨倉中的物料進行篩分分級，使合格顆粒進入細磨倉進行細磨。粗磨倉中的鋼球球徑分別為40mm、50mm、70mm，三種鋼球的質量比為45%、35%、 20%。另外，本方法的加工工序到步驟E細碎和步驟F三級磁選，即能將鋼渣中97%以上 磁性鐵分離出來。如果步驟E細碎的產品粒度大于6mm，則得到的三級渣鐵的鐵品位就會低 于40，而且三級渣鐵的量會增大。因此，步驟E細碎得到小于6mm產品，會減少支路步驟I 輔助磨碎的工作量，從而在回收相同量的鋼情況下，實現節(jié)能降耗，同時降低生產成本。另外，在實際應用中，在步驟E用柔性傳動圓錐破碎機細碎，得到的產品中細粒級 含量較高，產品的平均粒度小，能夠提高后續(xù)磨碎工序的工作效率，從而提高磨機的產量和 降低磨碎工作的生產成本。通過使用重錘粗碎、振動顎式破碎機中碎、柔性傳動圓錐破碎機細碎、磨碎和磁選 可以很好地解決鋼渣加工的難題，回收鋼渣中大部分鋼鐵；通過磨碎、磁選、干燥、再磨碎可 以高效地制備出技術性能較好的鋼渣微粉。這種鋼渣加工分選及鋼渣微粉制備方法，為鋼 渣這一固體廢棄物的有效利用提供條件，從而促進鋼渣綜合利用水平的發(fā)展，為循環(huán)經濟 和科學發(fā)展做貢獻。另外，本方法的粗碎、中碎、細碎、磨碎部分工序還可以解決銅渣、鎳渣等其他冶金 渣的加工難題。以上所述，僅為本發(fā)明較佳的具體實施方式
，但本發(fā)明的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本技術領域的技術人員在本發(fā)明揭露的技術范圍內，可輕易想到的變化或替換， 都應涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內。因此，本發(fā)明的保護范圍應該以權利要求書的保護范 圍為準。
權利要求
一種鋼渣的破碎加工方法，其特征在于，包括A、粗碎，使用重錘破碎大塊鋼渣，破碎至粒度400mm以下，得到粗碎后鋼渣；B、一級磁選，磁選出重錘粗碎后鋼渣中的可以磁選出的鐵含量高的一級渣鐵，并將一級渣鐵分離出去，得到一級鋼渣；C、中碎，用振動顎式破碎機將一級鋼渣中碎，破碎至粒度80mm以下，得到中碎后鋼渣；D、二級磁選，磁選出中碎后鋼渣中的可以磁選出的鐵含量高的二級渣鐵，并將二級渣鐵分離出去，得到二級鋼渣；E、細碎，用柔性傳動圓錐破碎機將二級鋼渣細碎，破碎至粒度6mm以下，得到細碎后鋼渣；F、三級磁選，磁選出細碎后鋼渣中的可以磁選出的鐵含量高的三級渣鐵，并將三級渣鐵分離出去，得到三級鋼渣；G、粗磨碎，用球磨機將三級鋼渣粗磨碎，得到粗磨碎后鋼渣；H、四級磁選，磁選出粗磨碎后鋼渣中的可以磁選出的鐵含量高的四級渣鐵，并將四級渣鐵分離出去，得到鋼渣粉。
2.根據權利要求1所述的鋼渣的破碎加工方法，其特征在于，所述的方法還包括I、輔助磨碎，用球磨機將三級渣鐵或四級渣鐵磨碎，得到輔助磨碎后鋼渣；J、輔助磁選，磁選出輔助磨碎后鋼渣中的可以磁選出的鐵含量高的五級渣鐵，并將五 級渣鐵分離出去，得到鋼渣粉。
3.根據權利要求2所述的鋼渣的破碎加工方法，其特征在于，所述的方法還包括 K、篩選分級，對五級渣鐵進行篩選，得到鋼粒和鐵精粉。
4.根據權利要求1、2或3所述的鋼渣的破碎加工方法，其特征在于，所述的方法還包括L、干燥，將鋼渣粉進行干燥；M、細磨碎，用振動磨磨碎干燥后的鋼渣粉，得到鋼渣微粉。
5.根據權利要求1、2或3所述的鋼渣的破碎加工方法，其特征在于，所述的方法還包 括將一級渣鐵返回粗碎，使用重錘破碎大塊鋼渣，破碎至粒度400mm以下，得到粗碎后鋼渣。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種鋼渣的破碎加工方法，包括多級破碎、磁選與磨碎工序，解決鋼渣難以加工的問題，提供鋼渣微粉的合理制備方法。該方法將鋼渣經多次破碎、磁選和磨碎，能使其中的磁性鐵和渣99.2％以上分離，得到的渣鋼、鋼粒、鐵精粉等產品可以在鋼鐵冶煉中使用，得到0.075mm篩余量小于1％、比表面積大于580m2/kg的鋼渣微粉可以用于水泥生產或代替部分水泥作混凝土的摻合料，從而實現鋼渣的百分之百有效利用，促進固體廢棄物鋼渣的綜合利用水平發(fā)展。
文檔編號B22F9/04GK101890501SQ201010225409
公開日2010年11月24日 申請日期2010年7月5日 優(yōu)先權日2010年7月5日
發(fā)明者劉方明, 夏曉鷗, 王旭, 羅秀建, 陳幫 申請人:北京凱特破碎機有限公司