渣鋼回收新工藝的開發(fā)應(yīng)用

劉建新(山東鋼鐵股份有限公司濟南分公司中厚板廠,濟南 250101）

渣鋼回收新工藝的開發(fā)應(yīng)用

劉建新(山東鋼鐵股份有限公司濟南分公司中厚板廠,濟南 250101）

2012年國有鋼鐵企業(yè)面臨更大的危機，濟鋼的發(fā)展必須從產(chǎn)量增長轉(zhuǎn)向質(zhì)量和成本控制上。為降低鋼鐵料成本，通過開發(fā)新型磁選系統(tǒng)，提高轉(zhuǎn)爐渣中的渣鋼回收量，以降低鋼鐵料的消耗。

磁選；回收再利用；鋼鐵料消耗

1　前言

面對競爭激烈的鋼鐵市場環(huán)境，山東鋼鐵股份有限公司濟南分公司45噸轉(zhuǎn)爐區(qū)為降低鋼鐵料成本，通過開發(fā)新型磁選系統(tǒng)，提高轉(zhuǎn)爐渣中的渣鋼回收量，以降低鋼鐵料的消耗。

由于造渣形成的熔融轉(zhuǎn)爐渣具有一定的黏性而夾裹部分金屬鐵，同時溢渣和噴濺等操作不穩(wěn)定因素等造成鋼渣中含有較多金屬鐵。通過悶渣處理后的爐渣膨脹粉化，爐渣和渣鋼分離成不同粒度，渣、鋼分離效果好，大粒級的渣鋼品位高，金屬回收率高。但由于沒有有效的回收設(shè)備，45噸轉(zhuǎn)爐區(qū)渣場的鋼渣除少量落地渣回收利用外，其它大量的鋼渣直接外運。通過開發(fā)建造一套磁選系統(tǒng)，將這些品味高的渣鋼進行回收再利用非常有必要，也可節(jié)約鋼鐵料消耗成本。

2　主要工藝設(shè)計方案

2.1確定選鋼流程

經(jīng)過調(diào)研45噸轉(zhuǎn)爐區(qū)渣場鋼渣周轉(zhuǎn)狀況及現(xiàn)場空間場地的布置情況，確定如下磁選渣鋼處理流程：（1）鋼渣篩分過程。通過悶渣處理后的轉(zhuǎn)爐渣，渣、鋼分離效果好，大粒級的渣廢鋼品位高，金屬回收率高。制作一臺鋼渣振動篩，放置于空閑的悶渣坑邊，將悶好的鋼渣通過挖掘機挖起傾倒至振動篩上，經(jīng)過篩分，可以選出大塊渣鋼回收利用，篩下的鋼渣進行磁選；（2）磁選過程。篩下的鋼渣顆粒均勻,控制在110mm左右的粒度,落入磁選料倉內(nèi)。經(jīng)電振給料機給磁選皮帶均勻布料，由皮帶傳輸至磁輥進行磁選分離，含鐵高的鋼渣落入顆粒鋼料斗，再轉(zhuǎn)運到渣鋼區(qū)，尾渣進入外運渣區(qū)。

2.2鋼渣磁選系統(tǒng)的設(shè)計

由以上工藝流程，確定鋼渣磁選系統(tǒng)由振動篩，料倉和磁選皮帶三部分組成。考慮渣場場地的限制，設(shè)計時將設(shè)備緊湊布置，同時最大限度利用我廠現(xiàn)有庫存?zhèn)浼牧?，以減少投入節(jié)約資金。

（1）磁選振動篩的設(shè)計?？紤]設(shè)備緊湊，占用現(xiàn)場空間小，將振動篩和料倉及振動給料機三件集成一體，即將振動篩懸掛于料倉上方,振動給料機懸掛于料倉下方。

磁選振動篩的設(shè)計突出五方面特色。1）振動篩選用四點彈簧吊掛式,結(jié)構(gòu)簡單，由2臺振動電機提供激振源。振動電機關(guān)于振動篩中線對稱布置，電機回轉(zhuǎn)軸線與振動篩中線平行，且在同一平面內(nèi)。兩電機同向轉(zhuǎn)動，以達到最大篩分效果；2）因篩子在使用中做高頻振動，篩子的設(shè)計選擇使用整張鋼板，保證篩網(wǎng)整體強度。我們選用一張寬2.2m，長3.3m，厚度25mm的鋼板，選擇板寬2.2m作為振動篩的寬度；3）篩網(wǎng)設(shè)計嘗試采用在鋼板上割制φ100圓孔，共11排合計220個圓孔。每排圓孔間隔300mm，在間隔鋼板的下方焊橫貫的筋板，增加篩子的整體強度；4）選擇合適的吊耳位置，確保振動篩呈25°傾角。因振動篩設(shè)計空間受限，利用計算機模擬，將振動篩尾部的兩個吊耳設(shè)計在振動篩最底端的筋板上，使吊裝更穩(wěn)固，保證了振動篩傾斜角度；5）在振動篩表面篩網(wǎng)的間隙敷設(shè)鋼管，確保大塊鋼渣順利滾落。大塊鋼渣落到鋼管上，像打滑梯一樣沿鋼管順利滑落，減少了堵塞篩網(wǎng)的可能性。

（2）料倉及布料器設(shè)計。料倉只作為篩下鋼渣的緩沖儲藏之用，設(shè)計容積為2.5m3，為倒四面體結(jié)構(gòu)。為防止堵塞鋼渣和四壁粘渣，四壁的最小傾角不小于40°。

（3）磁選皮帶機的設(shè)計。磁選皮帶機的設(shè)計主要考慮三個因素：頭輪，尾輪和皮帶。45噸轉(zhuǎn)爐區(qū)目前皮帶上料系統(tǒng)使用的皮帶為B800皮帶。為備件統(tǒng)一，磁選皮帶也選擇使用B800皮帶。此外，通過調(diào)劑從球團找到一臺電動滾筒，型號為TDY75φ500L950，可驅(qū)動B800皮帶，因此選用電動滾筒作為磁選皮帶的尾輪。

此外，磁選皮帶還配備了鋼渣刮料器，皮帶清掃器，導(dǎo)料槽等，都是利用廢舊皮帶和鋼板配制而成。

3　設(shè)備的制作與安裝

該套系統(tǒng)的制作全部由45噸轉(zhuǎn)爐區(qū)機動科點檢站完成。制作中將系統(tǒng)分為振動篩，料倉和振動篩吊架三部分。皮帶機又分成頭輪裝配，尾輪裝配和皮帶機架三部分。

皮帶機組裝時，為確保安裝定位準確，采用了簡單易行的方法。即在場地上預(yù)先鋪設(shè)20mm×8m整張鋼板，畫好中心線，將頭輪裝配吊到鋼板前部，調(diào)整使其中心線與鋼板上畫好的中心線重合，定位完畢點焊固定。用線繩拉出皮帶機機架的中線線，兩端用重錘法使其投影到鋼板中心線上，調(diào)整定位點固。尾輪裝配設(shè)計是懸臂式結(jié)構(gòu)，與皮帶機架定位為一體。皮帶機組裝完成后，底座、支架等都滿焊于底板上，并且進行加固。

在底板上焊吊裝點，進行與振動篩的組裝。

組裝前，由水淬車間和生產(chǎn)科預(yù)選磁選場地，確定在悶渣3號坑北側(cè)，使用時鋼渣由悶渣坑向渣跨傳送，在渣跨進行磁選。

組裝時預(yù)留振動篩的位置，先將皮帶機吊裝到位。振動篩定位時保證使振動給料機出料口對準尾輪向上500mm處的皮帶，確保出料時不滑落。都定位完成后將振動篩吊架再與皮帶機底板焊成一體，確保整體不移位。

系統(tǒng)全部組裝完后進行調(diào)試。先進行皮帶跑偏調(diào)試。調(diào)整皮帶不跑偏后進行振動給料機和振動篩的調(diào)試，振動效果良好。然后進行上料調(diào)試。挖掘機在連續(xù)上料的情況下，每一斗料還沒上到振動篩，前一斗料已經(jīng)輸送完畢，由此驗證了整套系統(tǒng)的處理能力受挖掘機上料的制約的設(shè)計理論。

4　應(yīng)用情況

（1）系統(tǒng)投用以后，第一個月屬試用階段，主要進行車間對職工熟練使用磁選的培訓(xùn)、生產(chǎn)節(jié)奏的摸索以及在使用中暴露出來的需要加固和防護等問題的處理等。

（2）振動篩振動效果良好，使用中大片鋼渣順利滑落到悶渣坑中，小顆粒的鋼渣落入料倉。大塊鋼渣的篩出也有利于大片廢鋼的回收。鋼渣濕度大時，料倉出現(xiàn)堵料現(xiàn)象，需要敲打振動下料，鋼渣較干燥時未見堵料現(xiàn)象。

（3）系統(tǒng)投用后，渣鋼生產(chǎn)量逐漸增加，最初日篩選渣鋼20t左右，逐漸提高到40t-50t，5月份以后每天穩(wěn)定在60t的回收量，月累計回收渣鋼1800余噸，經(jīng)濟效益十分顯著。

[1]祝雯權(quán).實用五金手冊[S].上海:上海科學(xué)技術(shù)出版社,2003(11).

[2]張波.材料力學(xué)[J].甘肅科技,2010(24).

[3]施力波.機械制圖[S].中等職業(yè)教育,2010.

[4]王超.冶金原理[S].中國冶金教育,2009(06).

劉建新(1973—)，男，1992年畢業(yè)于河北冶金工業(yè)學(xué)校鋼鐵冶金專業(yè)，后進修北京科技大學(xué)冶金工程專業(yè)，現(xiàn)為濟鋼中厚板廠責(zé)任工程師。