渣鋼回收新工藝的開發應用

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應用

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年國有鋼鐵企業面臨更大的危機，濟鋼的發展必須從產量增長轉向質量和成本控制上。為降低鋼鐵料成本，通過開發新型磁選系統，提高轉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境，山東鋼鐵股份有限公司濟南分公司45噸轉爐區為降低鋼鐵料成本，通過開發新型磁選系統，提高轉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備，45噸轉爐區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。通過開發建造一套磁選系統，將這些品味高的渣鋼進行回收再利用非常有必要，也可節約鋼鐵料消耗成本。

2　主要工藝設計方案

2.1確定選鋼流程

經過調研45噸轉爐區渣場鋼渣周轉狀況及現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。經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，再轉運到渣鋼區，尾渣進入外運渣區。

2.2鋼渣磁選系統的設計

由以上工藝流程，確定鋼渣磁選系統由振動篩，料倉和磁選皮帶三部分組成。考慮渣場場地的限制，設計時將設備緊湊布置，同時最大限度利用我廠現有庫存備件材料，以減少投入節約資金。

（1）磁選振動篩的設計。考慮設備緊湊，占用現場空間小，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。

磁選振動篩的設計突出五方面特色。1）振動篩選用四點彈簧吊掛式,結構簡單，由2臺振動電機提供激振源。振動電機關于振動篩中線對稱布置，電機回轉軸線與振動篩中線平行，且在同一平面內。兩電機同向轉動，以達到最大篩分效果；2）因篩子在使用中做高頻振動，篩子的設計選擇使用整張鋼板，保證篩網整體強度。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）篩網設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。因振動篩設計空間受限，利用計算機模擬，將振動篩尾部的兩個吊耳設計在振動篩最底端的筋板上，使吊裝更穩固，保證了振動篩傾斜角度；5）在振動篩表面篩網的間隙敷設鋼管，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，減少了堵塞篩網的可能性。

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

（3）磁選皮帶機的設計。磁選皮帶機的設計主要考慮三個因素：頭輪，尾輪和皮帶。45噸轉爐區目前皮帶上料系統使用的皮帶為B800皮帶。為備件統一，磁選皮帶也選擇使用B800皮帶。此外，通過調劑從球團找到一臺電動滾筒，型號為TDY75φ500L950，可驅動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，導料槽等，都是利用廢舊皮帶和鋼板配制而成。

3　設備的制作與安裝

該套系統的制作全部由45噸轉爐區機動科點檢站完成。制作中將系統分為振動篩，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。即在場地上預先鋪設20mm×8m整張鋼板，畫好中心線，將頭輪裝配吊到鋼板前部，調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，調整定位點固。尾輪裝配設計是懸臂式結構，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，由水淬車間和生產科預選磁選場地，確定在悶渣3號坑北側，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。

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

4　應用情況

（1）系統投用以后，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、生產節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，料倉出現堵料現象，需要敲打振動下料，鋼渣較干燥時未見堵料現象。

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

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

[2]張波.材料力學[J].甘肅科技,2010(24).

[3]施力波.機械制圖[S].中等職業教育,2010.

[4]王超.冶金原理[S].中國冶金教育,2009(06).

劉建新(1973—)，男，1992年畢業于河北冶金工業學校鋼鐵冶金專業，后進修北京科技大學冶金工程專業，現為濟鋼中厚板廠責任工程師。