太鋼哈斯科鋼渣破碎線工程建設與生產實踐

孫健 宋一明

摘 要：太鋼集團與美國哈斯科公司共同投資建設鋼渣尾渣深加工生產線，將尾渣制造成高附加值產品。太鋼哈斯科鋼渣破碎采用新思路、新工藝，破碎線最終產品為不同粒度無金屬尾渣，生產線將為路基生產線及鋼渣超細粉生產線提供原料，破碎線對于回收的大粒度金屬對外出售，回收小顆粒金屬作于路基生產線原料。實踐結果表明該流程的特點為破碎流程短，分段除鐵達到了良好的工藝指標，最終為企業創造了巨大的經濟效益。

關鍵詞：鋼渣；破碎；工程建設；生產實踐

1 前言

鋼鐵工業是資源、能源消耗最多的行業，在冶煉過程中產生大量的鋼鐵渣。每煉一噸鋼產生0.12噸的鋼渣。2011年我國鋼產量為6.955億噸，年產鋼渣9000萬噸。目前，我國鋼渣的綜合利用率約為10%，大部分鋼渣堆棄造成金屬和鋼渣資源的浪費，污染環境，破壞生態景觀，占用土地，不符合循環經濟和可持續發展的基本國策。因此，綜合利用鋼渣是近年來的研究熱點，由鋼渣選鐵工藝向鋼渣除鐵、尾渣深加工工藝方向發展，鋼渣高附加值產品富含在尾渣中，開發尾渣利用潛力是鋼渣綜合利用的新方向。

太鋼哈斯科鋼渣破碎線項目是由北方重工集團公司總承包建設，項目2012年9月動工，2013年8月試車，2013年10月正式投產。項目設計年處理100萬噸碳鋼鋼渣。產品要求回收金屬6.24萬噸，生產路基原料39.84萬噸，鋼渣超細粉原料及水泥摻合料73.92萬噸。

2 鋼渣破碎線工程建設

2.1 鋼渣破碎線工藝簡述

太鋼鋼渣處理的目的是使金屬與渣充分解離，通過物理選礦方法使廢金屬料與尾渣分離，盡可能富集回收鋼渣中的金屬料，保證合格尾渣粒度，為鋼渣超細粉、路基生產線提供優質原料，同時為下段工藝降低鋼渣中的游離氧化鈣，消除鋼渣的不穩定性做預處理準備。鋼渣破碎線工藝為兩段兩閉路破碎、三段除鐵、一段最終篩分流程，詳細工藝流程圖見圖1所示。

圖1 工藝流程圖

2.2 關鍵工藝設備的選擇

按照太鋼哈斯科項目設備選型原則，破碎線設備應選用主流、先進設備，以經驗計算及實驗模擬作為選型依據。鋼渣破碎流程雖與礦石破碎流程相似，但是設備選型可以借鑒的地方并不多。先針對流程特點，對破碎篩分閉路循環進行模擬計算。生產實踐證明，模擬數據為主機設備選型提供可靠依據。

2.2.1 給料設備

給料設備不是主要作業設備，選型中往往被忽視。給料設備處于整個系統的“咽喉”位置，型號選擇對于系統的處理量及工藝流暢性起到關鍵作用。太鋼哈斯科破碎線選用GZZ1548棒條給料機，給料傾角為-5°，驅動方式為變頻調速。棒條給料機可將特大塊鋼渣篩出。同時，棒條給料機與設置在BC1皮帶機中的皮帶秤連鎖，通過皮帶秤反饋的模擬信號來調整給料機的驅動速度，這樣可以保證系統給料均勻流暢，保證皮帶機料層厚度，達到除鐵效果穩定，平衡系統負荷等作用。

2.2.2 破碎設備

細碎選用底部單缸液壓圓錐破碎機，底部單缸液壓圓錐破碎機具有結構簡單、運轉可靠性高，易于實現遠程自動控制，便于使用與維護。相比于其他液壓破碎機，底部單缸液壓破碎機的層壓破碎效果不明顯，不易使物料過粉碎。單缸液壓破碎機這一“缺點”對于太鋼哈斯科鋼渣破碎是很有利的。太鋼哈斯科鋼渣破碎線對于粒度分級要求較高，根據上述設備特點及產品要求，選用Y315單缸液壓圓錐破碎機作為細碎設備。Y315型缸液壓圓錐破碎機是在PYY單缸圓錐破碎機基礎上改進型號，該設備優化內部結構，提高動錐轉速，將原型號設備裝機功率由160kw提高至315kw。經過一系列升級改造該設備完全適用于鋼渣細碎。

2.2.3 磁選設備

為了將鋼渣內部的鐵元素盡可能的選別出去，太鋼哈斯科破碎線選用中磁場強度磁選設備，設置在每一段回路中。在主回路BC1皮帶機上設置RCDK-12T1鎧裝鋼渣電磁除鐵器，該設備針對鋼渣特點設計的選鐵設備，磁場強度3000GS，將物料中大塊廢鋼選出。在BC1皮帶機機頭部裝有直徑630mm磁力滾筒，帶速為1m/s，皮帶寬度為1200mm，磁場強度4000GS，磁力滾筒可將中小粒度含鐵物料選出。物料進入細碎回路中，在單缸液壓圓錐破碎機前的給料皮帶上設置800mm帶寬的除鐵器，進一步將物料中的鐵金屬選別出，同時也起到保護破碎機的作用。

3 鋼渣破碎線生產實踐及優化改造

3.1 調整給料速率

鋼渣破碎線在生產中，BC1機頭設置的磁力滾筒對于不同料層厚度的物料，在除鐵效果上有較大差異。隨著給料機給料速度增加，料層厚度也開始增加，出現尾渣中含鐵量增加，對于作為鋼渣超細粉原料不利。在破碎線前期生產中，由于給料速率大，皮帶中物料堆積厚度增大，影響分選效果。在生產中，通過皮帶秤與給料機之間的連鎖，調節給料機達到最佳給料頻率，實踐表明：當料層厚度達到25mm時，得到金屬產率為3%，鐵品位40.97%，0-20mm路基線原料。

3.2 增設粗碎緩沖倉

由于破碎線中大塊物料較少，顎式破碎機負荷率較低。為了提高顎式破碎機效率，在顎式破碎機前增設緩沖礦倉，將物料在礦倉中積累一定量后，再開啟顎式破碎機。

4 結束語

（1）根據哈斯科試驗模擬及相關生產經驗所設計的鋼渣破碎工藝流程具有生產流程短，工藝流程可靠，生產效率高，工藝流程新穎等特點。

（2）本項目提出了鋼渣破碎產品的新方向，打破了以回收金屬為最終產品的生產工藝，建立了適合太鋼鋼渣資源化利用的新模式，帶動鋼渣產業向高附加值方向發展，轉化了市場對鋼渣的利用存在認識誤區。

（3）太鋼哈斯科經濟效益顯著。太鋼哈斯科破碎線為鋼渣高附加值產品提供原料，相比于以回收廢鋼為主要經濟收入的鋼渣處理線，太鋼哈斯科經濟效益明顯提高。以鋼渣破碎線產品為原料生產的路基原料、超細粉及水泥摻合料經濟收入將達到1億元左右。

參考文獻

[1]陳幫.我國鋼渣細碎設備及鋼渣加工技術現狀[J].礦產綜合利用，2013（2）：3-6.

[2]王琳，孫本良，李成威.鋼渣處理與綜合利用[J].冶金能源，2007（4）.