上海巍立圓錐破碎機(jī)破碎鋼渣效果明顯

時(shí)間：2015-03-25作者：上海巍立路橋設(shè)備有限公司瀏覽：18

鋼渣是煉鋼過(guò)程中排出的熔渣,是冶煉行業(yè)的主要固體副產(chǎn)物。它主要包括金屬爐料中各元素被氧化后生成的氧化物,被侵燭的爐襯料、補(bǔ)爐材料以及金屬爐料帶入 的雜質(zhì)和為了調(diào)整鋼渣性質(zhì)而特意加入的造渣材料,如石灰石、白云石、鐵礦石、娃石等。按照煉鋼工藝鋼渣可分為轉(zhuǎn)爐渣和電爐渣;按照冶煉過(guò)程一般可分為初期 渣、精煉渣、粗鋼渣和繞鑄渣;按照形成形態(tài)又可分為水萍粒狀鋼渣、塊狀鋼渣和粉狀鋼渣。
 
       鋼渣的生產(chǎn)率約為粗鋼產(chǎn)量的10%-15%,產(chǎn)量十分巨大。較初鋼渣被當(dāng)做廢棄物直接拋棄,大量的鋼渣堆積成山,不僅占用了大片的工業(yè)和農(nóng)業(yè)用地,而且對(duì) 環(huán)境造成了很大的污染。這樣嚴(yán)峻的形勢(shì)使各國(guó)對(duì)鋼渣環(huán)保處置及資源化利用**重視。工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家根據(jù)鋼渣的用途,煉鋼工藝特點(diǎn)以及有利于提高煉鋼生產(chǎn)能力 來(lái)選擇鋼渣的處理工藝,從而**了鋼渣綜合利用率的不斷提高。目前世界主要發(fā)達(dá)國(guó)家的鋼渣利用率己經(jīng)基本達(dá)到**。我國(guó)在早些時(shí)候?qū)τ阡撛木C合利用 重視不夠,鋼渣的大量堆積已經(jīng)造成了較嚴(yán)重的環(huán)境問(wèn)題。例如上世紀(jì)60年代以前,首鋼的鋼渣全部堆積于北京盧溝橋西側(cè),造成對(duì)環(huán)境的嚴(yán)重污染。這也是首鋼 被迫搬遷的主要原因之一。目前我國(guó)積存的鋼渣已達(dá)到3億多噸。隨著我國(guó)鋼鐵工業(yè)的強(qiáng)勁增長(zhǎng),2013年我國(guó)粗鋼產(chǎn)量預(yù)計(jì)**過(guò)7億噸,因此我國(guó)的排渣量預(yù)計(jì) 將達(dá)到7000萬(wàn)噸。我國(guó)各大鋼鐵冶煉廠對(duì)巨大的鋼渣規(guī)積量的處理方法也乏善可陳。僅以武鋼為例,2011年其鋼渣產(chǎn)量便達(dá)到了 570萬(wàn)噸,在武鋼廠區(qū)的堆積面積已達(dá)到2000畝以上。表1-1顯示了 20]2年全國(guó)各省、直轄市產(chǎn)生的鋼渣的分布狀況(不完全統(tǒng)計(jì))。
 

表1-1 2012年各省份、直轄市的鋼渣產(chǎn)量

省份	鋼鐵產(chǎn)量 (萬(wàn)噸)	鋼渣產(chǎn)量 (萬(wàn)噸)	占全國(guó)鋼渣產(chǎn)量的百分比 (%)
上海	3800	760	5.52
河北	15815	3163	22.97
北京	2140	428	3.11
湖北	2500	500	3.63
江蘇	4850	970	7.04
遼寧	5670	1134	8.23
山西	700	140	1.02
山東	7320	1464	10.63
天津	2990	598	4.34
甘肅	2000	400	2.90
湖南	2800	560	4.07
浙江	560	112	0.81
內(nèi)蒙古	800	160	1.16
安徽	2850	570	4.14
河南	1400	280	2.03
江西	3050	610	4.43
廣西	2000	400	2.90
四川	2870	574	4.17
廣東	650	130	0.94
重慶	1000	200	1.45
陜西	900	180	1.31
福建	500	100	0.73
云南	700	140	1.02
黑龍江	200	40	0.29
貴州	560	112	0.81
吉林	240	48	0.35
閩臺(tái)	1980	396	2.87
合計(jì)	70845	14169

        其中河北省的年產(chǎn)鋼渣量較多,達(dá)到3163萬(wàn)噸;其次是山東省和遼寧省,分別為1464萬(wàn)噸及1134萬(wàn)噸。這些鋼渣若得不到綜合治理,勢(shì)必會(huì)占用越來(lái)越多的土地,對(duì)生態(tài)環(huán)境造成很大的壓力,也會(huì)阻礙我國(guó)鋼鐵工業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。
 
        隨著國(guó)家可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的實(shí)行以及我國(guó)鋼鐵企業(yè)的產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn),如何對(duì)鋼渣廢料進(jìn)行資源化和高**綜合利用,成為國(guó)內(nèi)外的一個(gè)持續(xù)的研究熱點(diǎn)。近些年來(lái),隨 著環(huán)保意識(shí)的加強(qiáng)和冶煉工藝的不斷提高,我國(guó)對(duì)鋼渣的綜合利用效率和質(zhì)量也在逐年提高,利用方式也逐漸從簡(jiǎn)單填埋向資源化利用轉(zhuǎn)變。在2004至2008 年之間我國(guó)主要鋼鐵廠的鋼渣利用率飆升。鋼渣主要被用作工程回填材料。雖然回填工程對(duì)鋼渣的消納能力很大,但其技術(shù)含量偏低,沒(méi)有有效開(kāi)發(fā)出鋼渣的附加 值。而且經(jīng)過(guò)直接填埋的鋼渣對(duì)環(huán)境也有潛在的污染風(fēng)險(xiǎn),其滲漏的金屬離子可能會(huì)污染土壤及地下水。目前國(guó)內(nèi)有多家新聞指出,鋼渣堆場(chǎng)還建住宅房時(shí)土壤須做 必要的修復(fù),否則會(huì)對(duì)人體健康造成威脅。
 
        從發(fā)達(dá)國(guó)家對(duì)鋼渣的利用經(jīng)驗(yàn)來(lái)看,道路工程,包括水泥及瀝青混凝土,是鋼渣資源化利用的主要途徑。例如在德國(guó)、日本及英國(guó),90%的鋼渣應(yīng)用于瀝青及水泥 混凝土。這項(xiàng)技術(shù)早在上世紀(jì)30年代初便開(kāi)始研究。學(xué)者普遍認(rèn)為鋼渣的力學(xué)性能較乳制的碎石好,不僅耐磨、顎粒級(jí)配形狀好,而且與瀝青有良好的粘附性。鋼 渣的利用也很好的解決了優(yōu)質(zhì)集料的不足。經(jīng)過(guò)幾十年破壞性的開(kāi)采,我國(guó)多數(shù)地區(qū)的石灰石已成為**資源。我國(guó)石灰?guī)r的總體儲(chǔ)量約為750億噸,按目前的消 耗速度僅僅能夠維持我國(guó)基礎(chǔ)建設(shè)需求至多15年。石灰石將是比煤炭較為寶貴的資源。各省市的建設(shè)單位在道路修筑時(shí)對(duì)石灰石等優(yōu)質(zhì)石料的采購(gòu)范圍常常**出本 省區(qū)域,優(yōu)質(zhì)石料已經(jīng)達(dá)到被**的程度。以武漢地區(qū)為例,道路工程建設(shè)對(duì)石灰石的需求依然旺盛,每年武漢市城建需要消耗大約180萬(wàn)噸石灰石,而其中僅僅 26萬(wàn)噸來(lái)自于武漢江夏地區(qū)。絕大部分的石灰石需要向外采購(gòu),且采購(gòu)難度越來(lái)越大,采購(gòu)范圍己經(jīng)**出湖北省,采購(gòu)價(jià)格也日益高漲?！笆逡?guī)劃”中我國(guó)高 速公路總里程將達(dá)到10萬(wàn)公里,目前尚余約1萬(wàn)公里等待建設(shè)。僅高速公路建設(shè)需求優(yōu)質(zhì)集料約1億噸。今后優(yōu)質(zhì)**石料的供給缺口將越來(lái)越大。而鋼渣作為集 料應(yīng)用于瀝青路面是針對(duì)**石料匱乏的較好的解決方式之一。
 
        鋼渣比花崗巖還硬，國(guó)內(nèi)對(duì)鋼渣的處理一直是個(gè)難題，我國(guó)鋼鐵企業(yè)過(guò)去一般采用擇地填埋和堆放，因此形成有鋼鐵生產(chǎn)的地方，常常會(huì)有像山一樣的鋼渣堆放場(chǎng)，不僅污染環(huán)境，而且影響城市形象。 
 
        鋼渣集料的生產(chǎn)
        未經(jīng)過(guò)深加工處理工藝(例如渣山冷卻法)的粗鋼渣,經(jīng)自然裂解后粒徑仍會(huì)達(dá)到約30cm以上。需要經(jīng)過(guò)破碎、篩選等工藝進(jìn)而加工成鋼渣集料。以武漢地區(qū)較 大的鋼渣集料生產(chǎn)地-武鋼金屬資源有限公司為例,其一般的生產(chǎn)流程如圖1所示。早期鋼渣集料的生產(chǎn)流程與生產(chǎn)**碎石的工藝基本一致。鋼渣塊放入顎式破碎 機(jī)中破碎,得到的粗細(xì)各異的鋼渣小塊隨不同尺寸的振動(dòng)篩振動(dòng),篩下部分分別被皮帶運(yùn)送至不同的料倉(cāng)儲(chǔ)存。振動(dòng)篩的放置是控制鋼渣集料規(guī)格的關(guān)鍵。振動(dòng)篩按 照篩孔的大小由上至下依次放置,鋼渣從初級(jí)篩孔通過(guò)后落入下級(jí)篩孔,其工作原理與瀝青混凝土拌合樓的振動(dòng)篩類似。
 
圖1鋼渣集料破碎生產(chǎn)流程
 
        為了得到合適規(guī)格的鋼渣集料,鋼渣集料生產(chǎn)時(shí)的振動(dòng)篩網(wǎng)尺寸為:42mm,36mm,28mm. 22mm,16mm, 11mm以及6mm。但初期得到的鋼渣集料的規(guī)格變異性偏大,不符合配合比的設(shè)計(jì)集料規(guī)格。集料規(guī)格變異主要由兩種原因引起,一種是振動(dòng)篩系統(tǒng)的“篩分效 率”,另一種則是振動(dòng)篩篩孔尺寸的變異。鋼渣集料的破碎與篩分類似于流水線作業(yè),是一個(gè)實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)的過(guò)程。鋼渣在被破碎機(jī)破碎后迅速在振動(dòng)篩被篩分,然后不 同規(guī)格的鋼渣集料迅速地由皮帶運(yùn)至堆場(chǎng)。假設(shè)單顎的鋼渣在*n級(jí)的篩孔上振顫,如果其振動(dòng)的時(shí)間夠充分,其會(huì)通過(guò)*n級(jí)篩孔而落入較細(xì)一級(jí)的*n+1級(jí)篩 孔上進(jìn)一步篩分,而暫時(shí)成為*n與*11+1級(jí)篩孔間的集料規(guī)格。但在篩分中在某一瞬間這顎鋼渣未通過(guò)*n級(jí)篩孔,則其自然被生產(chǎn)系統(tǒng)歸類為*n-1與* n級(jí)篩孔間的集料規(guī)格。在此過(guò)程中本應(yīng)歸入較細(xì)一級(jí)的鋼渣被錯(cuò)誤地歸入其上一級(jí),造成某設(shè)定集料規(guī)格內(nèi)的集料尺寸的變異。具體來(lái)說(shuō),它使得真實(shí)的集料規(guī)格 相較設(shè)定的集料規(guī)格較細(xì)。這種集料規(guī)格的變異涉及到振動(dòng)篩系統(tǒng)的“篩分效率”問(wèn)題。剩下的鋼渣使用反擊式破碎機(jī)二次破碎。振動(dòng)篩篩孔尺寸變異主要是指篩孔 在長(zhǎng)期與鋼渣磨損過(guò)程中,其尺寸會(huì)變大。另外一種情況就是篩分過(guò)程中鋼渣表面的粉塵積聚在篩網(wǎng)上,在空氣中的潮濕水氣的作用下這些粉塵聚團(tuán)于篩孔中,造成 篩孔尺寸的變小,甚至堵塞。如此,真實(shí)尺寸在*n至*n+1級(jí)篩孔中的鋼渣集料,由于篩孔尺寸的變小而較終被歸入較粗的*n-1至*n級(jí)規(guī)格,造成真實(shí)集 料規(guī)格相較設(shè)定的集料規(guī)格較粗。這種情況主要是由于鋼渣中夾帶的粉塵所引起的。這些粉塵還會(huì)帶來(lái)較嚴(yán)重的問(wèn)題,即它們首先聚合于鋼渣表面,使得此時(shí)的鋼渣 集料相較真實(shí)的鋼渣集料尺寸較大。而在振動(dòng)篩分過(guò)程中,鋼渣表面的粉塵未在振動(dòng)過(guò)程中瓦解,造成鋼渣集料成品表面裹覆有大量的粉塵。這些集料被應(yīng)用于瀝青 路面時(shí),在壓路機(jī)碾壓過(guò)程中表面的粉塵會(huì)破碎,使得較終用于瀝青路面的鋼渣瀝青混凝土的實(shí)際級(jí)配比設(shè)計(jì)級(jí)配要細(xì),容易引起“推移”等施工問(wèn)題。
 
          集料的棱角性
 
          武鋼金屬資源有限公司目前采取的集料破碎裝置為顎式破碎機(jī)。這種破碎機(jī)的好處在于結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,制造容易,工作可靠,使用維修方便。但使用這種破碎機(jī)得到的鋼 渣集料棱角性不明顯,表面孔隙較大,孔隙分布不均勾,軟弱孔隙較多。棱角性不明顯帶來(lái)的直接問(wèn)題是集料嵌擠力不強(qiáng),內(nèi)摩擦阻力較小,因而整個(gè)集料骨架的強(qiáng) 度不高。這也導(dǎo)致鋼渣瀝青混凝土在碾壓過(guò)程中,接近于球形的鋼渣集料容易隨碾壓機(jī)的運(yùn)動(dòng)發(fā)生推移。針對(duì)集料棱角性不豐富的問(wèn)題使用圓錐破碎機(jī)替代顎式破碎 機(jī)。圓錐破碎機(jī)是一種新型高 效率的破碎設(shè)備,其特點(diǎn)是:破碎比大、耗能少、生產(chǎn)能力大、產(chǎn)品粒度均勻、并有選擇性的碎礦作用。釆用圓錐破碎機(jī)后較顯著的改變是鋼渣集料針片狀含量減 小,而且集料也轉(zhuǎn)變?yōu)榻咏⒎襟w。由于鋼渣硬且脆,使用圓錐破碎機(jī)后,某些批次的鋼渣集料的針片狀含量仍然達(dá)到20%以上,**出我國(guó)相關(guān)規(guī)范的要求。此時(shí) 可以將破碎后的鋼渣集料重新加入圓錐破碎機(jī)中進(jìn)行細(xì)碎。經(jīng)此操作后,集料不僅棱角性豐富,而且針片狀含量較少。
 
        西寧特鋼鋼渣處理二階段工程設(shè)備由上海巍立路橋設(shè)備有限公司提供，該公司是國(guó)內(nèi)較專業(yè)的鋼渣處理和破碎的制造企業(yè)，在鋼渣破碎工藝上積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)和實(shí) 際操作辦法。據(jù)介紹，西寧特鋼采用兩段破碎工藝將鋼渣破碎到10mm以下,作為燒結(jié)原料回收,該工藝采取全封閉廠房，全程渣不落地的生產(chǎn)模式，輔以大型除 塵器和密閉式輸送及倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)，達(dá)到了清潔生產(chǎn)，環(huán)保生產(chǎn)要求，具有較好的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)保效益。
 
上海巍立路橋圓錐破碎機(jī)用于西寧特鋼鋼渣破碎
 
        在國(guó)家倡導(dǎo)固體廢棄物環(huán)保處置與資源化再利用的今天,作為世界上較大固態(tài)廢棄物的鋼渣的再利用理應(yīng)成為研究的重點(diǎn)之一。特別是在筑路用優(yōu)質(zhì)集料日趨**的背景下,鋼渣作為替代集料之一應(yīng)用于瀝青混凝土具有較大的社會(huì)效益。

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