上海巍立圓錐破碎機破碎鋼渣效果明顯

時間：2015-03-25作者：上海巍立路橋設(shè)備有限公司瀏覽：14

鋼渣是煉鋼過程中排出的熔渣,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 環(huán)境造成了很大的污染。這樣嚴峻的形勢使各國對鋼渣環(huán)保處置及資源化利用**重視。工業(yè)發(fā)達國家根據(jù)鋼渣的用途,煉鋼工藝特點以及有利于提高煉鋼生產(chǎn)能力 來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)達國家的鋼渣利用率己經(jīng)基本達到**。我國在早些時候?qū)τ阡撛木C合利用 重視不夠,鋼渣的大量堆積已經(jīng)造成了較嚴重的環(huán)境問題。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),造成對環(huán)境的嚴重污染。這也是首鋼 被迫搬遷的主要原因之一。目前我國積存的鋼渣已達到3億多噸。隨著我國鋼鐵工業(yè)的強勁增長,2013年我國粗鋼產(chǎn)量預(yù)計**過7億噸,因此我國的排渣量預(yù)計 將達到7000萬噸。我國各大鋼鐵冶煉廠對巨大的鋼渣規(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)量便達到了 570萬噸,在武鋼廠區(qū)的堆積面積已達到2000畝以上。表1-1顯示了 20]2年全國各省、直轄市產(chǎn)生的鋼渣的分布狀況(不完全統(tǒng)計)。
 

表1-1 2012年各省份、直轄市的鋼渣產(chǎn)量

省份	鋼鐵產(chǎn)量 (萬噸)	鋼渣產(chǎn)量 (萬噸)	占全國鋼渣產(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	1980	396	2.87
合計	70845	14169

        其中河北省的年產(chǎn)鋼渣量較多,達到3163萬噸;其次是山東省和遼寧省,分別為1464萬噸及1134萬噸。這些鋼渣若得不到綜合治理,勢必會占用越來越多的土地,對生態(tài)環(huán)境造成很大的壓力,也會阻礙我國鋼鐵工業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。
 
        隨著國家可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的實行以及我國鋼鐵企業(yè)的產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn),如何對鋼渣廢料進行資源化和高**綜合利用,成為國內(nèi)外的一個持續(xù)的研究熱點。近些年來,隨 著環(huán)保意識的加強和冶煉工藝的不斷提高,我國對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單填埋向資源化利用轉(zhuǎn)變。在2004至2008 年之間我國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。雖然回填工程對鋼渣的消納能力很大,但其技術(shù)含量偏低,沒有有效開發(fā)出鋼渣的附加 值。而且經(jīng)過直接填埋的鋼渣對環(huán)境也有潛在的污染風(fēng)險,其滲漏的金屬離子可能會污染土壤及地下水。目前國內(nèi)有多家新聞指出,鋼渣堆場還建住宅房時土壤須做 必要的修復(fù),否則會對人體健康造成威脅。
 
        從發(fā)達國家對鋼渣的利用經(jīng)驗來看,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、日本及英國,90%的鋼渣應(yīng)用于瀝青及水泥 混凝土。這項技術(shù)早在上世紀(jì)30年代初便開始研究。學(xué)者普遍認為鋼渣的力學(xué)性能較乳制的碎石好,不僅耐磨、顎粒級配形狀好,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)過幾十年破壞性的開采,我國多數(shù)地區(qū)的石灰石已成為**資源。我國石灰?guī)r的總體儲量約為750億噸,按目前的消 耗速度僅僅能夠維持我國基礎(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)單位在道路修筑時對石灰石等優(yōu)質(zhì)石料的采購范圍常常**出本 省區(qū)域,優(yōu)質(zhì)石料已經(jīng)達到被**的程度。以武漢地區(qū)為例,道路工程建設(shè)對石灰石的需求依然旺盛,每年武漢市城建需要消耗大約180萬噸石灰石,而其中僅僅 26萬噸來自于武漢江夏地區(qū)。絕大部分的石灰石需要向外采購,且采購難度越來越大,采購范圍己經(jīng)**出湖北省,采購價格也日益高漲?！笆逡?guī)劃”中我國高 速公路總里程將達到10萬公里,目前尚余約1萬公里等待建設(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越大。而鋼渣作為集 料應(yīng)用于瀝青路面是針對**石料匱乏的較好的解決方式之一。
 
        鋼渣比花崗巖還硬，國內(nèi)對鋼渣的處理一直是個難題，我國鋼鐵企業(yè)過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，常常會有像山一樣的鋼渣堆放場，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達到約30cm以上。需要經(jīng)過破碎、篩選等工藝進而加工成鋼渣集料。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 機中破碎,得到的粗細各異的鋼渣小塊隨不同尺寸的振動篩振動,篩下部分分別被皮帶運送至不同的料倉儲存。振動篩的放置是控制鋼渣集料規(guī)格的關(guān)鍵。振動篩按 照篩孔的大小由上至下依次放置,鋼渣從初級篩孔通過后落入下級篩孔,其工作原理與瀝青混凝土拌合樓的振動篩類似。
 
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)時的振動篩網(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,一種是振動篩系統(tǒng)的“篩分效 率”,另一種則是振動篩篩孔尺寸的變異。鋼渣集料的破碎與篩分類似于流水線作業(yè),是一個實時動態(tài)的過程。鋼渣在被破碎機破碎后迅速在振動篩被篩分,然后不 同規(guī)格的鋼渣集料迅速地由皮帶運至堆場。假設(shè)單顎的鋼渣在*n級的篩孔上振顫,如果其振動的時間夠充分,其會通過*n級篩孔而落入較細一級的*n+1級篩 孔上進一步篩分,而暫時成為*n與*11+1級篩孔間的集料規(guī)格。但在篩分中在某一瞬間這顎鋼渣未通過*n級篩孔,則其自然被生產(chǎn)系統(tǒng)歸類為*n-1與* n級篩孔間的集料規(guī)格。在此過程中本應(yīng)歸入較細一級的鋼渣被錯誤地歸入其上一級,造成某設(shè)定集料規(guī)格內(nèi)的集料尺寸的變異。具體來說,它使得真實的集料規(guī)格 相較設(shè)定的集料規(guī)格較細。這種集料規(guī)格的變異涉及到振動篩系統(tǒng)的“篩分效率”問題。剩下的鋼渣使用反擊式破碎機二次破碎。振動篩篩孔尺寸變異主要是指篩孔 在長期與鋼渣磨損過程中,其尺寸會變大。另外一種情況就是篩分過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于篩孔中,造成 篩孔尺寸的變小,甚至堵塞。如此,真實尺寸在*n至*n+1級篩孔中的鋼渣集料,由于篩孔尺寸的變小而較終被歸入較粗的*n-1至*n級規(guī)格,造成真實集 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。這些粉塵還會帶來較嚴重的問題,即它們首先聚合于鋼渣表面,使得此時的鋼渣 集料相較真實的鋼渣集料尺寸較大。而在振動篩分過程中,鋼渣表面的粉塵未在振動過程中瓦解,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,在壓路機碾壓過程中表面的粉塵會破碎,使得較終用于瀝青路面的鋼渣瀝青混凝土的實際級配比設(shè)計級配要細,容易引起“推移”等施工問題。
 
          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。這種破碎機的好處在于結(jié)構(gòu)簡單,制造容易,工作可靠,使用維修方便。但使用這種破碎機得到的鋼 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。棱角性不明顯帶來的直接問題是集料嵌擠力不強,內(nèi)摩擦阻力較小,因而整個集料骨架的強 度不高。這也導(dǎo)致鋼渣瀝青混凝土在碾壓過程中,接近于球形的鋼渣集料容易隨碾壓機的運動發(fā)生推移。針對集料棱角性不豐富的問題使用圓錐破碎機替代顎式破碎 機。圓錐破碎機是一種新型高 效率的破碎設(shè)備,其特點是: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,使用圓錐破碎機后,某些批次的鋼渣集料的針片狀含量仍然達到20%以上,**出我國相關(guān)規(guī)范的要求。此時 可以將破碎后的鋼渣集料重新加入圓錐破碎機中進行細碎。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)驗和實 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儲系統(tǒng)，達到了清潔生產(chǎn)，環(huán)保生產(chǎn)要求，具有較好的經(jīng)濟效益和環(huán)保效益。
 
上海巍立路橋圓錐破碎機用于西寧特鋼鋼渣破碎
 
        在國家倡導(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效益。

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