一種不銹鋼鋼渣濕法處理工藝方法及裝置與流程

本發明涉及冶金固廢利用的技術領域，具體地，特別涉及一種不銹鋼鋼渣處理工藝方法及裝置。

背景技術：

據統計，每生產1噸不銹鋼約產生20％的鋼渣，在爐渣中金屬含量約10％。不銹鋼鋼渣中含有鎳、鉻等寶貴稀有重金屬，如果處理不當可能會造成嚴重的環境污染，所以，回收不銹鋼鋼渣中的金屬，實現不銹鋼鋼渣資源再生利用是鋼鐵企業面臨的重要問題。

目前，國內不銹鋼生產廠家主要根據不銹鋼鋼渣中電爐渣和AOD(氬氧精煉設備)爐渣具有不同的物理特性，采用不同的渣處理工藝。電爐渣呈塊狀破碎后呈粒狀，宜采用濕式處理工藝；根據AOD爐渣冷卻后自然粉化，以及200系、400系不銹鋼具有磁性和300系不銹鋼弱磁性的特點，300系不銹鋼AOD爐渣宜采用干式處理工藝，200系、400系不銹鋼AOD爐渣宜采用低成本的破碎、磁選處理工藝。

國內不銹鋼生產大型企業太原鋼鐵集團在不銹鋼爐渣處理工藝上選用干法處理工藝，其中，干法工藝流程圖如圖1所示，AOD爐渣和電爐渣經過多次的篩分處理之后，再進行磁選處理，采用破碎機破碎之后，需要再次經過篩分和磁選處理。此干法處理工藝流程復雜，投資建設成本高，且在車間倒渣區域無噴水除塵裝置，無法避免粉塵飄散和高溫輻射。另外，國內張家口浦項不銹鋼有限公司也采用干式鋼渣處理方式，但回收金屬和除塵效果不理想。

近幾年研究發現AOD爐渣通過選取高效的比重選礦機等設備，同樣也可以選擇濕法處理方式，張家口浦項不銹鋼有限公司采用自然緩冷-棒磨機-跳汰機的濕法處理工藝流程，但此種現有濕法處理工藝方法對鋼渣的研磨不夠，使得金屬收得率只能達到～70％。

技術實現要素：

鑒于以上問題，本發明提供一種不銹鋼鋼渣濕法處理工藝方法及裝置，實現對不銹鋼生產過程中產生的電爐渣、AOD爐渣等進行統一的濕法工藝處理，回收鋼渣中的金屬，并實現尾渣的資源利用，以解決現有技術中金屬收得率不高、建設和運行成本高的問題。

本發明所述的一種不銹鋼鋼渣濕法處理工藝方法，其包括以下步驟：

(1)將渣罐中的鋼渣傾翻出來；

(2)對傾翻出來的鋼渣水淬處理；

(3)對經過水淬的鋼渣進行第一次篩分處理；

(4)將所述第一次篩分的篩上物堆存，所述第一次篩分的篩下物在高壓水的沖擊下流進磨機進行碾壓破碎；

(5)對經過所述磨機碾壓破碎的鋼渣進行第二次篩分處理；

(6)將所述第二次篩分的篩上物堆存，所述第二次篩分的篩下物分流至重選設備進一步分離，其中，鋼渣中的金屬存放起來，不含金屬的鋼渣流至沉淀池內沉淀。

優選的，所述工藝方法還包括下述步驟(7)：

將所述沉淀池內不含金屬的鋼渣撈起至濾水區進行濾水晾干2-4h后，轉運出去進行存放，集中回收尾渣，實現了尾渣的資源利用。

優選的，所述步驟(2)和所述步驟(3)中還分別包括除塵步驟：

對產生的含塵水汽進行濕法除塵處理，達標后排入大氣，避免了粉塵飄散與高溫輻射。

優選的，在所述步驟(2)中，所述水淬處理為滾筒水淬、簡易水淬和葉輪法水淬中的一種。

優選的，在所述步驟(3)中，將鋼渣經過水淬處理之后，對粒度0～150mm的鋼渣進行第一次篩分處理。

優選的，在所述步驟(4)中，所述第一次篩分的篩下物為粒度小于70mm的鋼渣，在高壓水沖擊下流至所述磨機進行碾壓破碎。

優選的，在所述步驟(6)中，所述第二次篩分的篩下物為粒度小于2mm的鋼渣，流至重選設備進一步分離。

用于一種不銹鋼鋼渣濕法處理工藝方法的工藝裝置，包括：

傾翻機構，用于驅動渣罐，將鋼渣傾翻出來；

水淬裝置，位于所述渣罐的下方，用于對鋼渣進行裂解、粒化，所述水淬裝置下方設置有鏈板輸送機，經裂解、粒化的鋼渣通過所述鏈板輸送機輸送；

振動篩，位于所述鏈板輸送機的排料末端，用于對經過水淬的鋼渣進行第一次篩分處理，所述振動篩的篩上物堆存，所述振動篩的篩下物通過第一皮帶機進入受料倉中；

磨機，所述磨機設置有進料口和出料口，所述磨機的進料口與所述受料倉之間通過管道連接，所述受料倉中的鋼渣在高壓水的沖擊下流至所述磨機中碾壓破碎；

滾筒篩，與所述磨機的出料口連接，用于對經過所述磨機碾壓破碎的鋼渣進行第二次篩分處理，所述滾筒篩的篩上物堆存，所述滾筒篩的篩下物流至礦漿桶；

重選設備，與所述礦漿桶通過管道連接，用于進一步分離鋼渣，重金屬堆存，不含金屬顆粒的鋼渣流至沉淀池內。

優選的，所述鏈板輸送機是密閉的。

優選的，所述重選設備有多個，所述礦漿桶設置有多個出口，各個出口分別通過管道與相應的重選設備連接，將所述礦漿桶中的鋼渣分流至各重選設備中。

進一步地，優選的，所述磨機為球磨機、棒磨機中的一種；所述重選設備為搖床、跳汰機中的一種。

優選的，所述工藝裝置還包括：濕法除塵裝置，通過除塵管線與除塵點連接，用于對水淬裝置處理過程和鏈板輸送機輸送過程中產生的含塵水汽進行濕法除塵，以避免粉塵飄散與高溫輻射。

優選的，所述工藝裝置還包括：抓斗吊車，設置于所述沉淀池的上方，通過抓斗將沉淀池中的尾渣撈起至濾水區進行濾水晾干2-4h，其中，濾水區位于所述沉淀池的旁邊。

進一步地，優選的，所述抓斗吊車為門式抓斗吊車。

優選的，所述工藝裝置還包括：滴水渣倉，位置高于所述受料倉，用于存放經濾水晾干的鋼渣；所述滴水渣倉底部設置有插板閥，打開所述插板閥可將存放的鋼渣卸入運輸工具轉運出去。

與現有技術相比，本發明的優點和有益效果有：

一、本發明采用全濕法處理方式，避免了干灰的產生，有利于保護環境；

二、采用水淬與磨機相結合的方式對鋼渣進行裂解、粒化和碾壓，實現了鋼渣的細小粒度，為實現鋼渣中金屬的有效分離提供有利條件；

三、采用重選設備工藝方法實現鋼渣中金屬的高效回收；

四、設置有兩次篩分處理，實現鋼渣中金屬的分階段回收，提高金屬收得率，使金屬收得率達到90％以上，最終尾渣的集中回收有利于實現尾渣的資源利用，也體現了本發明的完整性。

附圖說明

圖1為太原鋼鐵集團鋼渣干法處理工藝流程圖；

圖2為本發明所述不銹鋼鋼渣濕法處理工藝流程圖；

圖3為本發明所述不銹鋼鋼渣濕法處理工藝裝置優選實施例的平面布置圖；

圖4為圖3的A-A剖視圖。

具體實施方式

現結合附圖，對本發明做進一步的說明。

圖2為本發明所述不銹鋼鋼渣濕法處理工藝流程圖。如圖2所示，本發明所述不銹鋼鋼渣濕法處理工藝方法包括以下步驟：

(1)將渣罐中的鋼渣傾翻出來；

(2)對傾翻出來的鋼渣水淬處理；

(3)對經過水淬處理后，粒度為0～150mm的鋼渣進行第一次篩分處理；

(4)將所述第一次篩分的篩上物(粒度為70～150mm的鋼渣)堆存，所述第一次篩分的篩下物為粒度小于70mm的鋼渣，在高壓水的沖擊下流進磨機進行碾壓破碎；

(5)對經過所述磨機碾壓破碎的鋼渣進行第二次篩分處理；

(6)將所述第二次篩分的篩上物堆存，所述第二次篩分的篩下物為粒度小于2mm的鋼渣，分流至重選設備進一步分離，其中，鋼渣中的金屬存放起來，不含金屬的鋼渣流至沉淀池內沉淀。

優選的，將所述沉淀池內不含金屬的尾渣撈起至濾水區進行濾水晾干2-4h后，轉運出去進行存放。

優選的，對步驟(2)的鋼渣水淬處理過程中產生的含塵水汽進行濕法除塵處理，達標后排入大氣，避免了粉塵飄散，對外界環境造成污染。

圖3為本發明所述不銹鋼鋼渣濕法處理工藝裝置優選實施例的平面布置圖。如圖3所示，本發明所述新型不銹鋼鋼渣濕法處理工藝裝置，包括：

液壓傾翻機構100，用于驅動渣罐110，將鋼渣傾翻出來；

水淬裝置200，位于所述渣罐110的下方，用于對鋼渣進行裂解、粒化，所述水淬裝置200下方設置有鏈板輸送機210，經裂解、粒化的鋼渣通過所述鏈板輸送機210輸送；

振動篩300(圖4中示出)，位于所述鏈板輸送機210的排料末端，用于對經過水淬的鋼渣進行第一次篩分處理，所述振動篩300的篩上物排至第一堆場330中堆存，所述振動篩300的篩下物通過第一皮帶機310進入受料倉320中，其中，所述振動篩300的篩面規格為70mm；

球磨機400，設置有進料口401和出料口402，所述進料口401與所述受料倉320之間通過管道連接，所述受料倉320中的鋼渣在高壓水的沖擊下流至所述球磨機400中碾壓破碎，其中，所述球磨機400的進料粒度為小于70mm，出料粒度小于2mm，所述高壓水的壓力為1.0MPa～1.6MPa；

滾筒篩，與所述出料口402連接，用于對經過所述球磨機400碾壓破碎的鋼渣進行第二次篩分處理，所述滾筒篩的篩上物通過第二皮帶機510排至第二堆場520堆存，所述滾筒篩的篩下物流至礦漿桶600，其中，所述滾筒篩的篩面規格為12目；

搖床700，與所述礦漿桶600通過管道連接，用于進一步分離鋼渣，重金屬通過第三皮帶機710排至第三堆場720堆存，不含金屬顆粒的鋼渣流至沉淀池800內，其中，所述搖床700根據鋼渣處理能力選型，其進料為2mm以下的鋼渣。

在水淬裝置200對鋼渣裂解、粒化過程中以及在鏈板輸送機210輸送鋼渣過程中，會產生粉塵。為避免粉塵飄散而對周邊環境造成污染，所述鏈板輸送機210設置為密閉的，并在水淬裝置200和鏈板輸送機210設置兩個除塵點，與除塵管線910連接，通過除塵管線910將產生的粉塵輸送至濕法除塵裝置900進行噴淋除塵，達標后排入大氣。

裝滿鋼渣的渣罐110在液壓傾翻機構100的驅動下，將鋼渣傾翻至水淬裝置200內，在噴水冷卻、鋼球碾壓的作用下，鋼渣裂解、粒化，粒度為0～150mm的鋼渣跌落至密閉的鏈板輸送機210上，其余鋼渣則繼續在水淬裝置200內裂解、粒化，直至粒度小于150mm。在鏈板輸送機210的排料末端設置有振動篩300(圖4示出)，所述振動篩300的篩上物排至第一堆場330中堆存。所述振動篩300的篩下物為粒度小于70mm的鋼渣，通過第一皮帶機310轉運至受料倉320中，所述受料倉320與球磨機400的進料口401通過管道連接。所述受料倉320中的鋼渣在高壓水的沖擊下流進球磨機400中，在鋼球的反復碾壓作用下，鋼渣進一步破碎。在球磨機400的出口設置有滾筒篩，所述滾筒篩的篩上物通過第二皮帶機510排至第二堆場520堆存，所述滾筒篩的篩下物為粒度小于2mm的鋼渣，流至礦漿桶600內。圖3中顯示，所述工藝裝置中設置有五個搖床700，所述礦漿桶600設置有多個出口，分別與各個搖床700通過管道連接。鋼渣由礦漿桶600分流至各個搖床700中，搖床700將鋼渣進一步按照比重分離，重金屬通過第三皮帶機710排至第三堆場720堆存，其中，第三皮帶機710所處位置低于所述搖床700(圖4中示出)，不含金屬的鋼渣則流入沉淀池800內。

在沉淀池800的上方設置有門式抓斗吊車810，通過抓斗將沉淀池800中的鋼渣撈起至旁邊的濾水區820內進行濾水晾干2-4h。之后，由裝載機830將鋼渣裝入第四皮帶機840的受料倉841中，通過第四皮帶機840將鋼渣轉運至滴水渣倉850中進行存放。在滴水渣倉850的底部設置有插板閥，打開所述插板閥，將鋼渣卸入運輸汽車860或其他交通工具中，轉運出鋼渣處理車間。

另外，也可以將濾水晾干后的鋼渣用裝載機830轉運至其他合適的區域進行存放，對尾渣集中回收，以便實現尾渣的資源利用。