渣钢回收新工艺的开发应用

刘建新(山东钢铁股份有限公司济南分公司中厚板厂,济南 250101）

渣钢回收新工艺的开发应用

刘建新(山东钢铁股份有限公司济南分公司中厚板厂,济南 250101）

2012年国有钢铁企业面临更大的危机，济钢的发展必须从产量增长转向质量和成本控制上。为降低钢铁料成本，通过开发新型磁选系统，提高转炉渣中的渣钢回收量，以降低钢铁料的消耗。

磁选；回收再利用；钢铁料消耗

1　前言

面对竞争激烈的钢铁市场环境，山东钢铁股份有限公司济南分公司45吨转炉区为降低钢铁料成本，通过开发新型磁选系统，提高转炉渣中的渣钢回收量，以降低钢铁料的消耗。

由于造渣形成的熔融转炉渣具有一定的黏性而夹裹部分金属铁，同时溢渣和喷溅等操作不稳定因素等造成钢渣中含有较多金属铁。通过闷渣处理后的炉渣膨胀粉化，炉渣和渣钢分离成不同粒度，渣、钢分离效果好，大粒级的渣钢品位高，金属回收率高。但由于没有有效的回收设备，45吨转炉区渣场的钢渣除少量落地渣回收利用外，其它大量的钢渣直接外运。通过开发建造一套磁选系统，将这些品味高的渣钢进行回收再利用非常有必要，也可节约钢铁料消耗成本。

2　主要工艺设计方案

2.1确定选钢流程

经过调研45吨转炉区渣场钢渣周转状况及现场空间场地的布置情况，确定如下磁选渣钢处理流程：（1）钢渣筛分过程。通过闷渣处理后的转炉渣，渣、钢分离效果好，大粒级的渣废钢品位高，金属回收率高。制作一台钢渣振动筛，放置于空闲的闷渣坑边，将闷好的钢渣通过挖掘机挖起倾倒至振动筛上，经过筛分，可以选出大块渣钢回收利用，筛下的钢渣进行磁选；（2）磁选过程。筛下的钢渣颗粒均匀,控制在110mm左右的粒度,落入磁选料仓内。经电振给料机给磁选皮带均匀布料，由皮带传输至磁辊进行磁选分离，含铁高的钢渣落入颗粒钢料斗，再转运到渣钢区，尾渣进入外运渣区。

2.2钢渣磁选系统的设计

由以上工艺流程，确定钢渣磁选系统由振动筛，料仓和磁选皮带三部分组成。考虑渣场场地的限制，设计时将设备紧凑布置，同时最大限度利用我厂现有库存备件材料，以减少投入节约资金。

（1）磁选振动筛的设计。考虑设备紧凑，占用现场空间小，将振动筛和料仓及振动给料机三件集成一体，即将振动筛悬挂于料仓上方,振动给料机悬挂于料仓下方。

磁选振动筛的设计突出五方面特色。1）振动筛选用四点弹簧吊挂式,结构简单，由2台振动电机提供激振源。振动电机关于振动筛中线对称布置，电机回转轴线与振动筛中线平行，且在同一平面内。两电机同向转动，以达到最大筛分效果；2）因筛子在使用中做高频振动，筛子的设计选择使用整张钢板，保证筛网整体强度。我们选用一张宽2.2m，长3.3m，厚度25mm的钢板，选择板宽2.2m作为振动筛的宽度；3）筛网设计尝试采用在钢板上割制φ100圆孔，共11排合计220个圆孔。每排圆孔间隔300mm，在间隔钢板的下方焊横贯的筋板，增加筛子的整体强度；4）选择合适的吊耳位置，确保振动筛呈25°倾角。因振动筛设计空间受限，利用计算机模拟，将振动筛尾部的两个吊耳设计在振动筛最底端的筋板上，使吊装更稳固，保证了振动筛倾斜角度；5）在振动筛表面筛网的间隙敷设钢管，确保大块钢渣顺利滚落。大块钢渣落到钢管上，像打滑梯一样沿钢管顺利滑落，减少了堵塞筛网的可能性。

（2）料仓及布料器设计。料仓只作为筛下钢渣的缓冲储藏之用，设计容积为2.5m3，为倒四面体结构。为防止堵塞钢渣和四壁粘渣，四壁的最小倾角不小于40°。

（3）磁选皮带机的设计。磁选皮带机的设计主要考虑三个因素：头轮，尾轮和皮带。45吨转炉区目前皮带上料系统使用的皮带为B800皮带。为备件统一，磁选皮带也选择使用B800皮带。此外，通过调剂从球团找到一台电动滚筒，型号为TDY75φ500L950，可驱动B800皮带，因此选用电动滚筒作为磁选皮带的尾轮。

此外，磁选皮带还配备了钢渣刮料器，皮带清扫器，导料槽等，都是利用废旧皮带和钢板配制而成。

3　设备的制作与安装

该套系统的制作全部由45吨转炉区机动科点检站完成。制作中将系统分为振动筛，料仓和振动筛吊架三部分。皮带机又分成头轮装配，尾轮装配和皮带机架三部分。

皮带机组装时，为确保安装定位准确，采用了简单易行的方法。即在场地上预先铺设20mm×8m整张钢板，画好中心线，将头轮装配吊到钢板前部，调整使其中心线与钢板上画好的中心线重合，定位完毕点焊固定。用线绳拉出皮带机机架的中线线，两端用重锤法使其投影到钢板中心线上，调整定位点固。尾轮装配设计是悬臂式结构，与皮带机架定位为一体。皮带机组装完成后，底座、支架等都满焊于底板上，并且进行加固。

在底板上焊吊装点，进行与振动筛的组装。

组装前，由水淬车间和生产科预选磁选场地，确定在闷渣3号坑北侧，使用时钢渣由闷渣坑向渣跨传送，在渣跨进行磁选。

组装时预留振动筛的位置，先将皮带机吊装到位。振动筛定位时保证使振动给料机出料口对准尾轮向上500mm处的皮带，确保出料时不滑落。都定位完成后将振动筛吊架再与皮带机底板焊成一体，确保整体不移位。

系统全部组装完后进行调试。先进行皮带跑偏调试。调整皮带不跑偏后进行振动给料机和振动筛的调试，振动效果良好。然后进行上料调试。挖掘机在连续上料的情况下，每一斗料还没上到振动筛，前一斗料已经输送完毕，由此验证了整套系统的处理能力受挖掘机上料的制约的设计理论。

4　应用情况

（1）系统投用以后，第一个月属试用阶段，主要进行车间对职工熟练使用磁选的培训、生产节奏的摸索以及在使用中暴露出来的需要加固和防护等问题的处理等。

（2）振动筛振动效果良好，使用中大片钢渣顺利滑落到闷渣坑中，小颗粒的钢渣落入料仓。大块钢渣的筛出也有利于大片废钢的回收。钢渣湿度大时，料仓出现堵料现象，需要敲打振动下料，钢渣较干燥时未见堵料现象。

（3）系统投用后，渣钢生产量逐渐增加，最初日筛选渣钢20t左右，逐渐提高到40t-50t，5月份以后每天稳定在60t的回收量，月累计回收渣钢1800余吨，经济效益十分显著。

[1]祝雯权.实用五金手册[S].上海:上海科学技术出版社,2003(11).

[2]张波.材料力学[J].甘肃科技,2010(24).

[3]施力波.机械制图[S].中等职业教育,2010.

[4]王超.冶金原理[S].中国冶金教育,2009(06).

刘建新(1973—)，男，1992年毕业于河北冶金工业学校钢铁冶金专业，后进修北京科技大学冶金工程专业，现为济钢中厚板厂责任工程师。