阅读说明：本技术 一种钢渣破碎分级分选连续处理装置及方法 (Steel slag crushing, grading, sorting and continuous processing device and method ) 是由 胡天麒 吴龙 孙健 闾文 王会刚 吴跃东 曹静 张亮亮 卢忠飞 杜昱樊 邓湘君 于 2020-06-20 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种钢渣破碎分级分选连续处理装置及方法,所述钢渣破碎分级分选连续处理装置包括：给料系统(1)、料斗(2)、纵型高速回转破碎系统(3)、除铁系统(4)、风力分级分选系统(5)、出料系统(6)、料仓(7)、集尘系统(8)和控制系统(9)；钢渣由料斗(2)落入所述高速回转破碎系统(3),经过所述高速回转破碎系统(3)内的钢棒与钢渣高速回旋互相碰撞以达到破碎效果,破碎后的钢渣落入所述分选系统(5),由于重力差分选成不同粒度等级的钢渣,由各自的出料口进入料仓(7)；整个过程协同、连续进行,提高了钢渣处理的效率。(The invention relates to a steel slag crushing, grading, sorting and continuous processing device and a method, wherein the steel slag crushing, grading, sorting and continuous processing device comprises: the device comprises a feeding system (1), a hopper (2), a vertical high-speed rotary crushing system (3), an iron removal system (4), a wind classification sorting system (5), a discharging system (6), a storage bin (7), a dust collection system (8) and a control system (9); the steel slag falls into the high-speed rotary crushing system (3) from the hopper (2), steel bars in the high-speed rotary crushing system (3) and the steel slag are rotated at a high speed to collide with each other so as to achieve a crushing effect, the crushed steel slag falls into the sorting system (5), and the steel slag with different granularity grades is selected due to gravity difference and enters a storage bin (7) from respective discharge ports; the whole process is carried out synergistically and continuously, and the efficiency of treating the steel slag is improved.)

一种钢渣破碎分级分选连续处理装置及方法

技术领域

本发明涉及一种钢渣破碎分级分选连续处理装置及方法，特别是一种对钢铁企业生产过程中产生的钢渣进行破碎并分级分选的连续处理装置及方法。

背景技术

我国是钢铁生产大国，每年钢产量占全球产量50％以上。每生产一吨钢约产生钢渣0.12-0.14吨，每年钢渣产生量约1亿吨。钢渣中含有一定量的金属铁及铁氧化物，并含有硅酸二钙、硅酸三钙等水硬胶凝性矿物，可视作无机材料资源，具有重要的资源回收价值。而且我国长期以来各种资源日益紧缺，因此钢渣处理及资源化利用具有重大的经济价值及意义。

钢渣中金属铁含量约3-10％，水硬胶凝性矿物含量约30-60％，通过破碎磁选分选可以更充分地回收钢渣中的无机材料资源，从而分别进行资源化利用。因此钢渣的破碎磁选及分选是钢渣处理的关键环节，如何实现钢渣高效、环保、经济的钢渣破碎分选处理是钢渣处理工艺最为关注的问题。

目前钢渣的利用途径主要是制成钢渣粉或钢铁渣粉掺加入建筑材料中，由于钢渣自身胶凝活性较差且易磨性差，粉磨能耗高，产品强度低，限制了钢渣的大规模利用。

经过稳定性处理的钢渣可以考虑根据产品需要进行多途径利用，例如，5-10mm的钢渣颗粒可以用于混凝土粗骨料，0-5mm的钢渣颗粒可以用作混凝土细集料或者进行粉磨用作胶凝材料。钢渣多途径利用不仅可以实现了大规模利用，也可以大幅度降低钢渣粉磨能耗。

钢渣破碎主要设备为棒磨机，但进入设备的钢渣颗粒粒度并不受限，渣料在设备内进行粗破后进入粉磨设备，其中大颗粒渣块占有一定比例，此部分渣料在粉磨设备内停留时间长，粉磨难度大，粉磨能耗高，而且目前钢渣破碎-筛分-磁选-粉磨处理生产线工艺繁复、占地大、投资高，都限制了钢渣高效、节能处理，无法实现钢渣破碎分选的连续化生产运行。

钢渣短流程、连续化、高效、节能处理是钢渣处理发展的趋势，因此需要研发出新型的钢渣破碎分选设备。具有装备化自动化水平高，空间占地小，系统投资低，烟尘有组织排放等优点。从而为钢渣有压热闷提供更好的预破碎工艺技术装备，实现现有钢渣处理工艺技术装备的升级。

发明内容

针对以上提出的技术问题，本发明将钢渣喂料、破碎、磁选、分级分选设置在一条连续线上，稳定化处理后的钢渣经由喂料进入设备，经过一道磁选后进入破碎系统，利用钢球或钢棒等高强度耐磨破碎介质将大块钢渣破碎到较小粒度后进入二次磁选环节，去除磁性物后进入分级分选系统，根据生产需要调节风力大小得到粒度分级的钢渣产品。整个过程协同、连续进行，大大提高了钢渣处理的效率。该设备占地小，环节简单，节省了大数量的运输设施，大幅度降低了土建投资；装备各处理环节紧密衔接，实现了在封闭系统内完成钢渣处理，降低了烟气处理系统投资。总之该系统装备自动化程度高，生产连续性好，处理效率高，空间占地小，系统投资低，环境排放达标等优点，能够满足钢渣处理的环保排放和经济性要求。

本发明涉及一种钢渣破碎分级分选连续处理装置，所述破碎分级分选连续处理装置包括：给料系统(1)、料斗(2)、纵型高速回转破碎系统(3)、除铁系统(4)、风力分级分选系统(5)、出料系统(6)、料仓(7)和集尘系统(8)；给料系统(1)设置于料斗(2)的上方，并通过料斗(2)连接所述高速回转破碎系统(3)，用于将磁选后的钢渣通过料斗(2)喂料进入所述高速回转破碎系统(3)进行碰撞破碎，所述高速回转破碎系统(3)设置于风力分级分选系统(5)的上方，并在所述高速回转破碎系统(3)和风力分级分选系统(5)之间设置有除铁系统(4)，用于将碰撞破碎后的钢渣颗粒通过除铁系统(4)去除磁性物后的尾渣落入风力分级分选系统(5)，出料系统(6)包括粗料出料通道(13)、中颗粒料出料通道(14)和细料出料通道(15)；料仓(7)包括粗料仓(16)、中颗粒料仓(17)和细料仓(18)；风力分级分选系统(5)的下方通过出料系统(6)的粗料出料通道(13)、中颗粒料出料通道(14)和细料出料通道(15)对应连接料仓(7)的粗料仓(16)、中颗粒料仓(17)和细料仓(18)；集尘系统(8)连接在风力分级分选系统(5)的上方。

其中，所述钢渣破碎分级分选连续处理装置还包括控制系统(9)，控制系统(9)为PLC控制系统，其控制连接给料系统(1)、所述高速回转破碎系统(3)、风力分级分选系统(5)和集尘系统(8)。

其中，所述高速回转破碎系统(3)包括电机(10)、系统壳体、破碎介质(11)和料筛(12)；破碎介质(11)位于系统壳体内，料筛(12)位于系统壳体的出料口处；电机(10)用于驱动破碎介质(11)对系统壳体中的钢渣进行碰撞破碎。

其中，给料系统(1)包括给料系统(1)的除铁器，其设置于给料系统(1)的前端，给料系统(1)还包括螺旋给料器，其设置于给料系统(1)的后端；除铁系统(4)包括除铁系统(4)的除铁器和排铁通道；除铁系统(4)的除铁器用于碰撞破碎后的钢渣颗粒通过除铁系统(4)中时去除磁性物，排铁通道用于将磁性物外排。

其中，风力分级分选系统(5)包括风机，出料系统(6)的粗料出料通道(13)设置于近风机端，细料出料通道(15)设置在远风机端，中颗粒料出料通道(14)设置于粗料出料通道(13)和细料出料通道(15)中间；相应的，粗料仓(16)设置于近风机端，细料仓(18)设置在远风机端，中颗粒料仓(17)设置于粗料出料通道(16)和细料出料通道(18)中间。

其中，风力分级分选系统(5)中的风机为变频风机，风力可以根据生产需要进行调节。

其中，集尘系统(8)包括集尘罩(19)、电集尘器(20)和卸尘装置(21)；集尘罩(19)设置于风力分级分选系统(5)的远风机端的上方，集尘罩(19)与电集尘器(20)由管道连接，卸尘装置(21)设置于电集尘器(20)下端。

其中，所述高速回转破碎系统(3)中的破碎介质(11)为钢球或者钢棒。

其中，进入所述钢渣破碎分级分选连续处理装置的钢渣为稳定化处理后的钢渣。

本发明涉及一种钢渣破碎分级分选连续化处理的方法，包括以下步骤：

步骤(1)：给料系统(1)将通过给料系统(1)磁选后的钢渣通过料斗(2)喂料入高速回转破碎系统(3)中，纵型高速回转破碎系统(3)中的破碎介质(11)与钢渣颗粒进行碰撞破碎；

步骤(2)：破碎后的钢渣颗粒通过除铁系统(4)，去除磁性物并外排，尾渣落入风力分级分选系统(5)，通过调节风力分选出不同粒度范围的钢渣尾渣；

步骤(3)：不同粒度范围的钢渣尾渣通过出料系统(6)中的粗料出料通道(13)、中颗粒料出料通道(14)和细料出料通道(15)对应进入料仓(7)的粗料仓(16)、中颗粒料仓(17)和细料仓(18)中，并等待出厂应用。

其中，通过调节风力分级分选系统(5)的风力强弱使尾渣分为10-20mm、5-10mm及0-5mm三个粒级并进入出料系统(6)，10-20mm渣料进入出料系统(6)中的粗料出料通道(13)，5-10mm渣料进入出料系统(6)中的中颗粒料出料通道(14)，0-5mm渣料进入出料系统(6)中的细料出料通道(15)，通过出料系统(6)的渣料进入相对应的料仓(7)，10-20mm渣料进入料仓(7)中的粗料仓(16)，5-10mm渣料进入料仓(7)中的中颗粒料仓(17),0-5mm渣料进入料仓(7)中的细料仓(18)。

其中，风力分级分选过程中产生的粉尘由集尘罩(19)收集，通过管道进入电集尘器(20)，最终通过卸尘装置(21)排出，收集的粉尘粒度小于1mm，此部分物料最终进入细料仓(18)

优选，本发明涉及一种钢渣破碎分级分选连续处理装置，所述钢渣破碎分选装置包括：给料系统、料斗、纵型高速回转破碎系统、除铁系统、风力分级分选系统、出料系统、料仓、集尘系统、控制系统；所述给料系统包括除铁器、排铁通道、螺旋给料机；纵型高速回转破碎系统包括电机、破碎介质、料筛；除铁系统包括除铁器、排铁通道；风力分级分选系统包括风机；出料系统包括粗料出料通道、中颗粒料出料通道、细料出料通道；料仓包括粗料仓、中颗粒料仓、细料仓；集尘系统包括集尘罩、电机、电集尘器、卸尘装置。

优选，给料系统的除铁器设置于给料系统的前端，螺旋给料器设置于给料系统的后端；破碎介质设置于纵型高速回转破碎系统主装置内，料筛设置于纵型高速回转破碎系统的后端；出料系统中的粗料出料通道设置于近风机端，细料出料通道设置在远风机端，中颗粒料出料通道设置于粗料出料通道和细料出料通道中间；相应的，粗料仓设置于近风机端，细料仓设置在远风机端，中颗粒料仓设置于粗料出料通道和细料出料通道中间。

优选，钢渣来料后经除铁器磁选出磁性物料，磁性物料通过排铁通道排出，磁选后的渣料经螺旋给料机喂料入料斗，经由料斗进入纵型高速回转破碎系统，系统内的破碎介质与钢渣来料进行碰撞，物理破碎尾渣至细碎，并落在20mm料筛上，粒径小于20mm的钢渣颗粒进入除铁系统，粒径大于20mm的钢渣颗粒继续停留在纵型高速回转破碎系统中进行破碎，直至可以通过料筛，磁选出的磁性物通过排铁通道排出，进一步除铁的尾渣进入风力分选系统，通过调节风力强弱使尾渣分为10-20mm、5-10mm及0-5mm三个粒级并进入出料系统，10-20mm渣料进入出料系统中的粗料出料通道，5-10mm渣料进入出料系统中的中颗粒料出料通道，0-5mm渣料进入出料系统中的细料出料通道，通过出料系统的渣料进入相对应的料仓，10-20mm渣料进入料仓中的粗料仓，5-10mm渣料进入料仓中的中颗粒料仓，0-5mm渣料进入料仓中的细料仓，风力分级分选过程中产生的粉尘进入集尘系统，最终通过卸尘装置排出，收集的粉尘一般粒度小于1mm，此部分物料最终进入细料仓。

优选，控制系统为PLC控制系统，控制给料系统喂料，纵型高速回转破碎系统破碎，风力分选系统分选不同颗粒钢渣等过程。风力分级分选系统中的风机为变频风机，风力可以根据生产需要进行调节。进入破碎分级分选装置的渣料为稳定化处理后的钢渣。纵型高速回转破碎系统中的破碎介质可以选择钢球或者钢棒。

优选，本发明还涉及一种钢渣破碎分级分选连续化处理的方法，优选采用上述的钢渣破碎分级分选连续化处理装置对钢渣进行破碎分选的方法，包括以下步骤：

(1)给料系统将磁选后的钢渣通过料斗喂料入纵型高速回转破碎系统，纵型高速回转破碎系统中的破碎介质与钢渣颗粒进行碰撞破碎；

(2)破碎后的钢渣颗粒通过除铁系统，去除磁性物并外排，尾渣落入风力分级分选系统，通过调节风力分选出要求的粒度的钢渣产品；

(3)不同粒度范围的钢渣尾渣通过出料系统中不同的通道进入相对应颗粒粒度范围的料仓，并等待出厂应用。

本发明从装备和方法上实现钢渣破碎分选连续化处理，采用PLC远程控制，具有自动化程度高，生产连续性好，处理效率高，钢渣粉化率高，空间占地小，系统投资低，环境排放达标，生产操作方便等优点。该方法及装置大幅度提高了钢渣破碎处理的装备化水平，可进行连续的钢渣破碎及分选处理，改变了以往多环节处理方式，提高了钢渣处理效率，将有效降低钢渣投资及生产运营成本。

附图说明

图1钢渣破碎分级分选连续化处理装置示意图。

图2纵型高速回转破碎系统示意图。

具体实施方式

一种钢渣破碎分级分选连续化处理装置如图1所示，所述破碎分级分选连续处理装置包括：给料系统1、料斗2、回转破碎系统3，优选为纵型高速回转破碎系统3、除铁系统4、风力分级分选系统5、出料系统6、料仓7、集尘系统8和控制系统9；给料系统1设置于料斗2的上方，并通过料斗2连接所述高速回转破碎系统3，用于将磁选后的钢渣通过料斗2喂料进入所述高速回转破碎系统3进行碰撞破碎，所述高速回转破碎系统3设置于风力分级分选系统5的上方，并在所述高速回转破碎系统3和风力分级分选系统5之间设置有除铁系统4，用于将碰撞破碎后的钢渣颗粒通过除铁系统4去除磁性物后的尾渣落入风力分级分选系统5，出料系统6包括粗料出料通道13、中颗粒料出料通道14和细料出料通道15；料仓7包括粗料仓16、中颗粒料仓17和细料仓18；风力分级分选系统5的下方通过出料系统6的粗料出料通道13、中颗粒料出料通道14和细料出料通道15对应连接料仓7的粗料仓16、中颗粒料仓17和细料仓18；集尘系统8连接在风力分级分选系统5的上方。其中，集尘系统8包括集尘罩19、电集尘器20和卸尘装置21；集尘罩19设置于风力分级分选系统5的远风机端的上方，集尘罩19与电集尘器20由管道连接，卸尘装置21设置于电集尘器20下端。风力分级分选系统5包括风机，出料系统6的粗料出料通道13设置于近风机端，细料出料通道15设置在远风机端，中颗粒料出料通道14设置于粗料出料通道13和细料出料通道15中间；相应的，粗料仓16设置于近风机端，细料仓18设置在远风机端，中颗粒料仓17设置于粗料出料通道16和细料出料通道18中间。其中，风力分级分选系统5中的风机为变频风机，风力可以根据生产需要进行调节。

控制系统9为PLC控制系统，其控制连接给料系统1、所述高速回转破碎系统3、风力分级分选系统5和集尘系统8。

如图2所示，所述高速回转破碎系统3包括电机10、系统壳体、破碎介质11和料筛12；破碎介质11位于系统壳体内，料筛12位于系统壳体的出料口处；电机10用于驱动破碎介质11对系统壳体中的钢渣进行碰撞破碎。其中，所述高速回转破碎系统3中的破碎介质11为钢球或者钢棒。

其中，给料系统1包括给料系统1的除铁器，其设置于给料系统1的前端，给料系统1还包括螺旋给料器，其设置于给料系统1的后端；除铁系统4包括除铁系统4的除铁器和排铁通道；除铁系统4的除铁器用于碰撞破碎后的钢渣颗粒通过除铁系统4中时去除磁性物，排铁通道用于将磁性物外排。

其中，进入所述钢渣破碎分级分选连续处理装置的钢渣为稳定化处理后的钢渣。

如图1所示，给料系统1的除铁器设置于给料系统1的前端，螺旋给料器设置于给料系统1的后端；破碎介质设置于纵型高速回转破碎系统3主装置内，料筛设置于纵型高速回转破碎系统3的后端；出料系统6中的粗料出料通道13设置于近风机端，细料出料通道15设置在远风机端，中颗粒料出料通道14设置于粗料出料通道13和细料出料通道15中间；相应的，粗料仓16设置于近风机端，细料仓18设置在远风机端，中颗粒料仓17设置于粗料出料通道16和细料出料通道18中间。钢渣来料后经除铁器磁选出磁性物料，磁性物料通过排铁通道排出，磁选后的渣料经螺旋给料机喂料入料斗2，经由料斗2进入纵型高速回转破碎系统3，系统内的破碎介质11与钢渣来料进行碰撞，物理破碎尾渣至细碎，并落在20mm料筛12上，粒径小于20mm的钢渣颗粒进入除铁系统4，粒径大于20mm的钢渣颗粒继续停留在纵型高速回转破碎系统3中进行破碎，直至可以通过料筛12，磁选出的磁性物通过排铁通道排出，进一步除铁的尾渣进入风力分选系统5，通过调节风力强弱使尾渣分为10-20mm、5-10mm及0-5mm三个粒级并进入出料系统6，10-20mm渣料进入出料系统6中的粗料出料通道13，5-10mm渣料进入出料系统6中的中颗粒料出料通道14，0-5mm渣料进入出料系统6中的细料出料通道15，通过出料系统6的渣料进入相对应的料仓7，10-20mm渣料进入料仓7中的粗料仓16，5-10mm渣料进入料仓7中的中颗粒料仓17,0-5mm渣料进入料仓7中的细料仓18，集尘罩19设置于风力分级分选系统5远风机端的上方，集尘罩19与电集尘器20由管道连接，卸尘装置21设置于电集尘器20下端，风力分级分选过程中产生的粉尘进入集尘系统8，最终通过卸尘装置排出，收集的粉尘一般粒度小于1mm，此部分物料最终进入细料仓18。

如图1-2所示，一种采用上述的装置对钢渣进行破碎分级分选的方法，包括以下步骤：(1)给料系统1将磁选后的钢渣通过料斗2喂料入纵型高速回转破碎系统3，纵型高速回转破碎系统3中的破碎介质11与钢渣颗粒进行碰撞破碎；(2)破碎后的钢渣颗粒通过除铁系统4，去除磁性物并外排，尾渣落入风力分级分选系统5，通过调节风力分选出要求的粒度的钢渣产品；(3)不同粒度范围的钢渣尾渣通过出料系统6中不同的通道进入相对应颗粒粒度范围的料仓7，并等待出厂应用。