一種立磨機粉磨鋼渣、鋰渣複合粉生產方法與流程
2023-10-17 12:26:54 2
本發明涉及一種立磨機粉磨鋼渣、鋰渣複合粉生產方法。
背景技術：
隨著我國經濟的迅猛發展，環境和資源問題正成為制約我國經濟發展的瓶頸，走可持續發展的道路，是我國未來長期發展的重要策略。工業廢渣的深度綜合利用是可持續發展的核心之一。鋼渣是煉鋼電爐、轉爐煉鋼產生的固體廢棄物，日本、德國、美國等發達國家早就在80年已經利用，基本達到100%。
我國是鋼鐵產量大國，佔全世界總量近50%，因此我國也是鋼渣產生量大國，每年鋼渣產生量9300萬噸，礦渣2.2億多噸。然而我國鋼渣利用率極低，目前，每年利用量僅有2046萬噸，利用率為22%，礦渣利用率80%，利用量1.76億噸。根據最新統計截止目前，鋼鐵渣年堆存量已達1.2123億噸，累計堆存量11.1753億噸。所以在十三五期間要加大研發鋼渣利用技術的投入，儘快解決鋼渣的利用率，儘快做到零排放、零堆存。
鋼渣中含有和水泥相類似的矽酸二鈣及鐵鋁酸鹽等活性礦物質，具有水硬膠凝性，因此可作為生產無熟料或少熟料的水泥原料和摻合劑，同時鋼渣具有密度大、強度高、表面粗糙、穩定性好、耐磨與耐久性好的性能。鋼渣粉可作為水泥和混凝土的摻合料，不僅可等量替代10-30%的水泥，而且可提高混凝土的後期強度，可減少水泥生產時CO2排放量，減少環境汙染，保護生態環境。
鋰渣是鋰輝石經過1150度~1300度高溫煅燒後再用硫酸法提取的碳酸鋰熟料經滲濾浸洗滌後排出的殘渣。我國的新疆和四川射洪均建有鋰鹽廠。每年產1t鋰鹽，約產生8~10t鋰渣。排出的鋰渣佔用土地，且易隨風雨流失、汙染環境，成為企業的沉重負擔。必須進行大量試驗研究和技術開發。
鋰渣外觀呈土黃色，在自然乾燥下含有一定水分，烘乾後呈粉末狀，顆粒較小，具有較大內比表面積的多孔結構，對水有較大吸附能力。其化學成分與粘土質相似，主要為氧化矽、氧化鋁、氧化鈣和少量的三氧化硫等，其中的氧化矽和氧化鋁絕大多數以無定形SiO2存在，因此具有很好的活性，可以用作水泥混合材料和混凝土摻合料。從水泥和混凝土試驗研究結果看，鋰渣粉和矽粉、礦渣粉、粉煤灰的活性相比，依次為：矽粉＞鋰渣粉＞礦渣粉＞粉煤灰，因此鋰渣粉可用於配置高強混凝土。
鋰渣混凝土具有良好的力學和抗滲性能，能滿足水池、地下室等建築物的特殊要求，還具有優越的抗衝磨性能，更能適用於公路路面、城市街道和停車場等建築。
經檢索相關文獻，現已有回收再利用鋼渣粉和鋰渣粉的技術，但未發現採用立磨機對鋼渣粉和鋰渣粉複合粉磨的工藝，因此，研發一種新型的立磨機粉磨鋼渣、鋰渣複合粉生產方法勢在必行。
技術實現要素：
本發明要解決的技術問題是提供一種活性指標高且能夠降低資源消耗的立磨機粉磨鋼渣、鋰渣複合粉生產方法。
其特徵在於具體步驟為：
預處理：將鋼渣經過加工金屬回收處理步驟得到的鋼渣尾渣送入鋼渣主配料倉，將鋰渣送入鋰渣副配料倉；
配製混合渣：鋼渣尾渣與鋰渣按9~6：1~4的重量組分比例通過各自的定量給料機進行混合後進入螺旋輸送機，再由螺旋輸送機送入立磨機直接粉磨；
立磨：控制立磨機的磨輥壓力在13MPa，立磨機的磨盤襯板內傾角度為3.1°，磨盤與磨輥在碾磨時的咬入角為5~6°，熱風入立磨機溫度300-360℃，風量在20*104-21*104m3/h，熱風出立磨機溫度85-95℃，立磨機的選粉機轉速在115-135r/min，得到合格的鋼渣、鋰渣複合粉和不合格的鋼渣、鋰渣複合粉磨回料；
將立磨機粉磨後得到的鋼渣、鋰渣複合粉磨回料依次經過三號自卸式電磁除鐵器、一號乾粉永磁筒式磁選機兩次磁選除鐵後，再由一號提升機送至立磨機上部，經振動給料機振動布料，布料的料層厚度小於20mm，料層寬度與二號乾粉永磁筒式磁選機磁輥相同，進入二號乾粉永磁筒式磁選機三次磁選除鐵後，送入螺旋輸送機入口上方立磨機的另外一個進料口進入立磨機再次粉磨，選出的渣鐵和磁選粉分別進入渣鐵庫和磁選粉庫；
立磨機粉磨後得到的合格鋼渣、鋰渣複合粉進入鋼渣、鋰渣複合粉庫；
在粉磨過程中，實時監測立磨機磨盤垂直方向和水平方向振幅，若垂直方向振幅＞2.5mm，水平方向振幅＞2mm時，則對立磨機進行內部噴水，噴水量在1.5-2.2m3/h，直至垂直方向振幅＜2.5mm，水平方向振幅＜2mm；
在粉磨過程中，同時實時監測立磨機內進入的熱風溫度，在鋼渣尾渣與鋰渣組分比例在9：1~7.5：2.5時，若進入的熱風溫度＞330℃，則對立磨機要進行內部噴水，噴水量在1.5-2.2m3/h，直至溫度＜330℃；在鋼渣尾渣與鋰渣組分比例在7.5：2.5~6:4時，若進入的熱風溫度＞350℃，則對立磨機要進行內部噴水，噴水量在1.5-2.2m3/h，直至溫度＜350℃。
進一步的，所述鋼渣加工金屬回收處理步驟包括鋼渣破碎、除鐵預處理閉路循環工藝，以及鋼渣預粉磨、磁選除鐵閉路循環工藝；
鋼渣破碎、除鐵預處理閉路循環工藝中，鋼渣先經液壓翻轉篩篩選，小於液壓翻轉篩篩網孔徑的鋼渣進授料倉，經定量給料機稱量後穩定輸送到輸送機上，送進液壓顎式破碎機破碎，破碎後即可送入儲料倉；大於液壓翻轉篩篩網孔徑的鋼渣用破碎錘粗碎，經電磁吸盤除鐵後再次進入液壓翻轉篩篩選，如此反覆循環，確保進入授料倉的鋼渣粒徑控制在小於液壓翻轉篩篩網的孔徑範圍內；
鋼渣預粉磨、磁選除鐵閉路循環工藝中，儲料倉內經過鋼渣破碎、除鐵預處理的鋼渣，經定量給料機稱量後穩定輸送到輸送機上，通過國產棒磨機進行預粉磨降低鋼渣粒徑，並將附著在鋼渣上的金屬顆粒和粘包在金屬上的渣層部分剝離；預粉磨後由自卸式除鐵器進行除鐵，再通過寬布料器進入寬帶磁選機進行磁選除鐵；
寬帶磁選機磁選除鐵後的鋼渣尾渣通過二號振動篩篩選，大於二號振動篩篩網孔徑的鋼渣尾渣回到儲料倉以便再次進入國產棒磨機進行預粉磨；小於二號振動篩篩網孔徑的鋼渣尾渣送入雙輥磁選機再次磁選除鐵後送入儲庫廠房內的鋼渣尾渣堆存區，磁選出的磁選粉進入磁選粉庫；
所述寬帶磁選機除鐵得到的渣鐵通過一號振動篩篩選，大於一號振動篩篩網孔徑的渣鐵進入渣鐵庫；小於一號振動篩篩網孔徑的渣鐵通過振動給料機進入雙輥磁選機再次磁選，分出磁選粉和鋼渣尾渣，鋼渣尾渣送入儲庫廠房的鋼渣尾渣堆存區，磁選粉進入磁選粉庫。
本發明的優點在於：
用鋼渣尾渣和鋰渣按9~6:1~4配比後進入國產立磨機，直接生產鋼渣、鋰渣複合粉生產工藝技術，簡化了生產工藝，提高了鋼渣粉的性能，達到國內外領先先進水平。由於鋰渣活度比鋼渣好，這樣鋼渣、鋰渣複合粉的活度進一步提高，使鋼渣、鋰渣複合粉的活性指標提高，從而提高混凝土的強度。
立磨機粉磨的產量超過設計能力45t/h,達到55t/h，產品比表面積＞450m2/kg,產出的鋼渣、鋰渣複合粉密度≥2.8g/cm2，流動度比≥95%，含水量≤1.0%，活性指數：7d≥65%，28d≥80%，綜合電耗＜42 kwh/t。
附圖說明
圖1為本發明中鋼渣加工金屬回收處理流程圖。
圖2為本發明立磨機粉磨鋼渣、鋰渣複合粉工藝流程圖。
具體實施方式
本發明的立磨機粉磨鋼渣、鋰渣複合粉生產方法中首先需要對鋼渣進行預處理：
（1）鋼渣加工金屬回收處理：如圖1所示，包括鋼渣破碎、除鐵預處理閉路循環工藝，以及鋼渣預粉磨、磁選除鐵閉路循環工藝；
鋼渣破碎、除金屬預處理閉路循環工藝中，鋼渣先經液壓翻轉篩篩選， 液壓翻轉篩的篩孔孔徑為200mm，篩選出的粒徑≤200mm的鋼渣進授料倉，經定量給料機稱量，穩定輸送到1號皮帶輸送機上，通過2號皮帶輸送機再送進液壓顎式破碎機破碎，控制出料粒徑為≤40mm，破碎後的鋼渣通過3號皮帶輸送機送入儲料倉；篩選出的＞200mm的鋼渣採用破碎錘粗碎，用電磁吸盤除鐵後再進入液壓翻轉篩繼續篩選，≤200mm的鋼渣進入授料倉，如此反覆循環，確保將進入液壓顎式破碎機的鋼渣粒徑控制在≤200mm的粒徑範圍內，確保從液壓顎式破碎機出來的鋼渣粒徑控制在出≤40mm。
鋼渣預粉磨、磁選除鐵閉路循環工藝中，儲料倉內經過鋼渣破碎、除鐵預處理的鋼渣，經定量給料機稱量後穩定輸送到4號皮帶輸送機上，通過國產棒磨機進行預粉磨降低鋼渣粒徑，並將附著在鋼渣上的金屬顆粒以及粘包在金屬上的渣層部分剝離；預粉磨後由自卸式除鐵器進行除鐵，再通過寬布料器進入寬帶磁選機進行磁選除鐵；
寬帶磁選機磁選除鐵後的鋼渣尾渣通過8號皮帶輸送機輸送至二號振動篩篩選，該振動篩為梳式振動篩，＞3mm的鋼渣尾渣通過9號皮帶輸送機、3號皮帶輸送機回到儲料倉以便再次進入國產棒磨機進行預粉磨；≤3mm的鋼渣尾渣通過11號皮帶輸送機進入雙輥磁選機再次磁選除鐵後選出的磁選粉進磁選粉庫，除鐵後鋼渣尾渣由12號皮帶輸送機輸送到13號旋轉輸堆皮帶輸送機上，並由它送入鋼渣儲庫廠房。
寬帶磁選機磁選除鐵得到的渣鐵通過一號振動篩篩選，該振動篩為梳式振動篩，＞3mm的渣鐵進入渣鐵庫；≤3mm的渣鐵通過10號皮帶輸送機輸送到振動給料機並進入雙輥磁選機再次磁選，分出磁選粉和鋼渣尾渣，磁選粉進入磁選粉庫，鋼渣尾渣由12號皮帶輸送機輸送到13號旋轉輸堆皮帶輸送機上，並由它送入鋼渣儲庫廠房。
（2）配製混合渣，如圖2所示，
鋼渣尾渣由20T行車抓斗抓入鋼渣料倉後經15號皮帶輸送機轉送到16號皮帶輸送機上，或由13號皮帶輸機直接輸送到16號皮帶輸送機上，再進入鋼渣主配料倉。
鋰渣渣由20T行車抓斗抓入鋰渣料倉後經19號皮帶輸送機直接輸送進鋰渣副配料倉。
將鋰渣副配料倉由二號定量給料機送到17號皮帶輸送機上，鋼渣尾渣從鋼渣主配料倉中由一號定量給料機送入17號皮帶輸送機上， 輸送量按鋼渣尾渣與鋰渣為9~6：1~4的重量組分比例配製。
然後通過螺旋輸送機送入立磨機進行粉磨，得到合格的鋼渣、鋰渣複合粉和不合格的鋼渣、鋰渣複合粉磨回料。
合格的鋼渣、鋰渣複合粉由袋式除塵器收集，由一號空氣輸送斜槽送至二號鬥式提升機，由二號鬥式提升機送至粉儲庫頂部，經庫頂二號空氣斜槽輸送至鋼渣、鋰渣複合粉庫；鋼渣、鋰渣複合粉庫通過開式充氣箱進入庫底汽車散裝系統散裝出廠。
不合格的鋼渣、鋰渣複合粉磨回料通過18號皮帶輸送機送入三號自卸電磁除鐵器進行一次除鐵，渣鐵進入渣鐵庫，一次除鐵後的回料送入一號乾粉永磁筒式磁選機進行二次除鐵，分離的渣鐵送入渣鐵庫，二次除鐵回料送入一號鬥式提升機，送至立磨機上部，再通過氣動側三通溜子將回料送入振動給料機，經振動給料機振動布料，布料的料層厚度小於20mm，料層寬度與二號乾粉永磁筒式磁選機磁輥相同，最後通過二號乾粉永磁筒式磁選機三次除鐵後，送入在螺旋輸送輸機上方立磨機的另外一個進料口進入立磨機再次粉磨，粉磨成合格的鋼渣、鋰渣複合粉，磁選出的渣鐵和磁選粉送入渣鐵庫和磁選粉庫。
（3）立磨機粉磨鋼渣、鋰渣複合粉過程中：控制立磨機的磨輥壓力在13MPa，熱風入立磨機溫度300-360℃，風量在20*104-21*104m3/h，熱風出立磨機溫度85-95℃，立磨機的選粉機轉速在115-135r/min；
在粉磨過程中，實時監測立磨機磨盤垂直方向和水平方向振幅，若垂直方向振幅＞2.5mm，水平方向振幅＞2mm時，則對立磨機進行內部噴水，噴水量在1.5-2.2m3/h，直至垂直方向振幅＜2.5mm，水平方向振幅＜2mm；
在粉磨過程中，同時實時監測立磨機內進入的熱風溫度，在鋼渣尾渣與鋰渣組分比例在9：1~9：3時，若進入的熱風溫度＞330℃，則對立磨機要進行內部噴水，噴水量在1.5-2.2m3/h，直至溫度＜330℃；在鋼渣尾渣與鋰渣組分比例在9：3~6:4時，若進入的熱風溫度＞350℃，則對立磨機要進行內部噴水，噴水量在1.5-2.2m3/h，直至溫度＜350℃。
同時，調整立磨機內部結構：立磨機的磨盤襯板內傾角度為3.1°，磨盤與磨輥在碾磨時的咬入角為5~6°，輥套軸線與水平面的夾角為15°。本實施例立磨機選用徐州飛煌重型機械廠與中冶建築研究總院有限公司合作研發的FRMSG32.3渣粉專用立磨機。
本實施例中，立磨機粉磨鋼渣、鋰渣複合粉步驟中，控制立磨機的各項參數如下：
基於本實施例的鋼渣、鋰渣複合粉生產方法，產品產量和綜合電耗技術指標如下表1所示：
基於本實施例的鋼渣、鋰渣複合粉生產方法，其技術指標具體如下表所示：
表2