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(jì)南分公司中厚板廠,濟(jì)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(jì)南分公司中厚板廠,濟(jì)南 250101）

2012年國(guó)有鋼鐵企業(yè)面臨更大的危機(jī)，濟(jì)鋼的發(fā)展必須從產(chǎn)量增長(zhǎng)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(duì)競(jìng)爭(zhēng)激烈的鋼鐵市場(chǎng)環(huán)境，山東鋼鐵股份有限公司濟(jì)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(shí)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(jí)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(chǎng)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(yùn)。通過開發(fā)建造一套磁選系統(tǒng)，將這些品味高的渣鋼進(jìn)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(jì)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(chǎng)鋼渣周轉(zhuǎn)狀況及現(xiàn)場(chǎng)空間場(chǎng)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(jí)的渣廢鋼品位高，金屬回收率高。制作一臺(tái)鋼渣振動(dòng)篩，放置于空閑的悶渣坑邊，將悶好的鋼渣通過挖掘機(jī)挖起傾倒至振動(dòng)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(jìn)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(jī)給磁選皮帶均勻布料，由皮帶傳輸至磁輥進(jìn)行磁選分離，含鐵高的鋼渣落入顆粒鋼料斗，再轉(zhuǎn)運(yùn)到渣鋼區(qū)，尾渣進(jìn)入外運(yùn)渣區(qū)。

2.2鋼渣磁選系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

由以上工藝流程，確定鋼渣磁選系統(tǒng)由振動(dòng)篩，料倉和磁選皮帶三部分組成。考慮渣場(chǎng)場(chǎng)地的限制，設(shè)計(jì)時(shí)將設(shè)備緊湊布置，同時(shí)最大限度利用我廠現(xiàn)有庫存?zhèn)浼牧希詼p少投入節(jié)約資金。

（1）磁選振動(dòng)篩的設(shè)計(jì)。考慮設(shè)備緊湊，占用現(xiàn)場(chǎng)空間小，將振動(dòng)篩和料倉及振動(dòng)給料機(jī)三件集成一體，即將振動(dòng)篩懸掛于料倉上方,振動(dòng)給料機(jī)懸掛于料倉下方。

磁選振動(dòng)篩的設(shè)計(jì)突出五方面特色。1）振動(dòng)篩選用四點(diǎn)彈簧吊掛式,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，由2臺(tái)振動(dòng)電機(jī)提供激振源。振動(dòng)電機(jī)關(guān)于振動(dòng)篩中線對(duì)稱布置，電機(jī)回轉(zhuǎn)軸線與振動(dòng)篩中線平行，且在同一平面內(nèi)。兩電機(jī)同向轉(zhuǎn)動(dòng)，以達(dá)到最大篩分效果；2）因篩子在使用中做高頻振動(dòng)，篩子的設(shè)計(jì)選擇使用整張鋼板，保證篩網(wǎng)整體強(qiáng)度。我們選用一張寬2.2m，長(zhǎng)3.3m，厚度25mm的鋼板，選擇板寬2.2m作為振動(dòng)篩的寬度；3）篩網(wǎng)設(shè)計(jì)嘗試采用在鋼板上割制φ100圓孔，共11排合計(jì)220個(gè)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(qiáng)度；4）選擇合適的吊耳位置，確保振動(dòng)篩呈25°傾角。因振動(dòng)篩設(shè)計(jì)空間受限，利用計(jì)算機(jī)模擬，將振動(dòng)篩尾部的兩個(gè)吊耳設(shè)計(jì)在振動(dòng)篩最底端的筋板上，使吊裝更穩(wěn)固，保證了振動(dòng)篩傾斜角度；5）在振動(dòng)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(jì)。料倉只作為篩下鋼渣的緩沖儲(chǔ)藏之用，設(shè)計(jì)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(jī)的設(shè)計(jì)。磁選皮帶機(jī)的設(shè)計(jì)主要考慮三個(gè)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(tuán)找到一臺(tái)電動(dòng)滾筒，型號(hào)為TDY75φ500L950，可驅(qū)動(dòng)B800皮帶，因此選用電動(dòng)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(jī)動(dòng)科點(diǎn)檢站完成。制作中將系統(tǒng)分為振動(dòng)篩，料倉和振動(dòng)篩吊架三部分。皮帶機(jī)又分成頭輪裝配，尾輪裝配和皮帶機(jī)架三部分。

皮帶機(jī)組裝時(shí)，為確保安裝定位準(zhǔn)確，采用了簡(jiǎn)單易行的方法。即在場(chǎng)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(diǎn)焊固定。用線繩拉出皮帶機(jī)機(jī)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(diǎn)固。尾輪裝配設(shè)計(jì)是懸臂式結(jié)構(gòu)，與皮帶機(jī)架定位為一體。皮帶機(jī)組裝完成后，底座、支架等都滿焊于底板上，并且進(jìn)行加固。

在底板上焊吊裝點(diǎn)，進(jìn)行與振動(dòng)篩的組裝。

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

組裝時(shí)預(yù)留振動(dòng)篩的位置，先將皮帶機(jī)吊裝到位。振動(dòng)篩定位時(shí)保證使振動(dòng)給料機(jī)出料口對(duì)準(zhǔn)尾輪向上500mm處的皮帶，確保出料時(shí)不滑落。都定位完成后將振動(dòng)篩吊架再與皮帶機(jī)底板焊成一體，確保整體不移位。

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

4　應(yīng)用情況

（1）系統(tǒng)投用以后，第一個(gè)月屬試用階段，主要進(jìn)行車間對(duì)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(hù)等問題的處理等。

（2）振動(dòng)篩振動(dòng)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(shí)，料倉出現(xiàn)堵料現(xiàn)象，需要敲打振動(dòng)下料，鋼渣較干燥時(shí)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(jì)回收渣鋼1800余噸，經(jīng)濟(jì)效益十分顯著。

[1]祝雯權(quán).實(shí)用五金手冊(cè)[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(jī)械制圖[S].中等職業(yè)教育,2010.

[4]王超.冶金原理[S].中國(guó)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(jìn)修北京科技大學(xué)冶金工程專業(yè)，現(xiàn)為濟(jì)鋼中厚板廠責(zé)任工程師。