CN114768669A - 一种环保返生产利用含铁杂副料的装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种环保返生产利用含铁杂副料的装置及方法，涉及高炉冶炼技术领域，解决了相关技术中钢铁企业处理含铁杂副料存在污染、资源浪费、成本增加的技术问题。本装置包括定量输送干灰类含铁杂副料的第一给料机构、定量输送污泥类含铁杂副料第二给料机构、定量输送铁粉类含铁杂副料第三给料机构和混合机，前三者分别与混合机连接，混合机从出口输出均质化混匀料，均质化混匀料中控制质量占比包括TFe50.54％±0.5％、SiO₂6.13％±0.4％、Zn小于0.8％，达到稳定水分、成分和粒度分度的目的，改善了尘泥回用对烧结工序的不利影响，降低了烧结原料接收混匀工序的负荷，解决了原先的污染环境、环保缺陷的问题，提高了资源利用率，有利于提高产业利润和改善成本问题。

Description

一种环保返生产利用含铁杂副料的装置及方法

技术领域

本发明涉及高炉冶炼技术领域，尤其涉及一种环保返生产利用含铁杂副料的装置及方法。

背景技术

钢铁企业须要处理含铁杂副料，传统处理方法包括对外售出、委托外部企业加工处理，前者方式存在污染转移而造成环保问题，不能实现企业利润最大化，甚至后者还需要支付不小的处理费用。相关企业后续处理过程中，往往受困于人力成本、设备能源成本和环保成本等，选择进行弃置、填埋等处理，进一步浪费了资源、容易形成二次污染、增加了整个社会的环境成本。

发明内容

本申请提供一种环保返生产利用含铁杂副料的装置及方法，解决了相关技术中钢铁企业处理含铁杂副料存在污染、资源浪费、成本增加的技术问题。

本申请提供一种环保返生产利用含铁杂副料的装置，包括第一给料机构、第二给料机构、第三给料机构和混合机，第一给料机构用于定量输送干灰类含铁杂副料，第二给料机构用于定量输送污泥类含铁杂副料，第三给料机构用于定量输送铁粉类含铁杂副料，混合机的进口与第一给料机构、第二给料机构、第三给料机构连接，混合机的出口被配置输出均质化混匀料，均质化混匀料中TFe质量占比为50.54％±0.5％、SiO₂质量占比为6.13％±0.4％、Zn质量占比为小于0.8％。

某些可实施方案中，均质化混匀料通过成品胶带机输送至成品仓或下工序。

某些可实施方案中，第一给料机构、第二给料机构、第三给料机构通过输送胶带机与混合机连接于混合机的进口。

某些可实施方案中，第一给料机构包括：

运输干灰类含铁杂副料的密闭吸引罐车；

气力输送管道，一端与密闭吸引罐车连接；

接受干灰的密闭筒仓，与气力输送管道另一端连接；和

第一定量给料机，与接受干灰的密闭筒仓连接。

某些可实施方案中，第二给料机构包括：

第一自卸车，以运输污泥类含铁杂副料，输送至第一料坑；

第一抓斗起重机，以抓取第一料坑内的污泥类含铁杂副料；

第一上料斗，与第一抓斗起重机相对设置，以接收第一抓斗起重机所抓取的污泥类含铁杂副料；

第二定量给料机，与第一上料斗的出口相对设置。

某些可实施方案中，含水量不超过30％的污泥类含铁杂副料通过第一自卸车输送至第一料坑；

含水量超过30％的污泥类含铁杂副料被输送至污泥池，并通过具有计量功能的污泥输送泵输送到混合机内。

某些可实施方案中，第三给料机构包括：

第二自卸车，以运输铁粉类含铁杂副料，并输送至第二料坑；

第二抓斗起重机，以抓取第二料坑内的铁粉类含铁杂副料；

第二上料斗，与第二抓斗起重机相对设置，以接受第二抓斗起重机所抓取的铁粉类含铁杂副料；

第三定量给料机，与第二上料斗的出口相对设置。

某些可实施方案中，第三给料机构包括：

运输铁粉类含铁杂副料的第二自卸车；

高架高位料仓，以接受第二自卸车的铁粉类含铁杂副料；和

第三定量给料机，与高架高位料仓的出口相对设置。

某些可实施方案中，输送胶带机与混合机的进口之间还设有旋转进料机。

一种环保返生产利用含铁杂副料的方法，包括上述的装置，本方法包括：通过第一给料机构、第二给料机构、第三给料机构分别进行干灰类含铁杂副料、污泥类含铁杂副料、铁粉类含铁杂副料的进料和配料，后输送至混合机内进行混合，形成的均质化混匀料进行成品输出。

本申请有益效果如下：本申请提供一种环保返生产利用含铁杂副料的装置，通过将钢铁行业高炉生产过程中产生的含铁杂副料划分为干灰类、污泥类和铁粉类，三类料分别通过各自的给料机构以定量给料的方式输送到混合机内，在混合机中搅拌混合，形成均质化混匀料；特别的，在限定含铁杂副料的各自定量给料的情形下，对均质化混匀料的成分进行限定，达到稳定水分、成分和粒度分度的目的，具体在均质化混匀料中TFe质量占比为50.54％±0.5％、SiO₂质量占比为6.13％±0.4％、Zn质量占比为小于0.8％；通过本装置将高品位尘泥与难处置的低品位尘泥混合，形成TFe含量较高且均一的混合料，可进入烧结回用，与转底炉形成协同处置效应，可最大程度地发挥尘泥固废接纳处理能力，实现固废全部返生产利用；本装置可将不同形态、成分、粒度的尘泥混合调质，能够稳定水分、成分和粒度分布，改善了尘泥回用对烧结工序的不利影响；通过本装置将种类多而杂的含铁杂副料先进行均质化处理再返生产利用，降低了烧结原料接收混匀工序的负荷，解决了原先的污染环境、环保缺陷的问题，含铁杂副料不用对外售出或委托外部企业加工处理，提高了资源利用率，有利于提高产业利润和改善成本问题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例。

图1为本申请提供的一种环保返生产利用含铁杂副料的装置的示意框图。

具体实施方式

本申请实施例通过提供一种环保返生产利用含铁杂副料的装置及方法，解决了相关技术中钢铁企业处理含铁杂副料存在污染、资源浪费、成本增加的技术问题。

本申请实施例中的技术方案为解决上述技术问题，总体思路如下：

一种环保返生产利用含铁杂副料的装置，包括第一给料机构、第二给料机构、第三给料机构和混合机，第一给料机构用于定量输送干灰类含铁杂副料，第二给料机构用于定量输送污泥类含铁杂副料，第三给料机构用于定量输送铁粉类含铁杂副料，混合机的进口与第一给料机构、第二给料机构、第三给料机构连接，混合机的出口被配置输出均质化混匀料，均质化混匀料中TFe质量占比为50.54％±0.5％、SiO₂质量占比为6.13％±0.4％、Zn质量占比为小于0.8％。

为了更好的理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细的说明。

实施例1

在具体说明之前，相关技术中一种常处理方式，包括将下工序产生的油、泥、灰等简单加工后通过翻车机卸车进入原料场贮存，以铁尘泥、污泥精矿、瓦斯灰精矿等的方式参与混匀配料；但是，这些含铁杂副料在卸车和输送过程易产生扬尘，厂内尘泥堆存占用大量场地，污染环境，造成水体和土壤污染，无法满足环保要求。

请参照图1，本实施例公开一种环保返生产利用含铁杂副料的装置，包括第一给料机构、第二给料机构、第三给料机构和混合机，第一给料机构用于定量输送干灰类含铁杂副料，第二给料机构用于定量输送污泥类含铁杂副料，第三给料机构用于定量输送铁粉类含铁杂副料，混合机的进口与第一给料机构、第二给料机构、第三给料机构连接，混合机的出口被配置输出均质化混匀料，均质化混匀料中TFe质量占比为50.54％±0.5％、SiO₂质量占比为6.13％±0.4％、Zn质量占比为小于0.8％。

具体地，通过将钢铁行业高炉生产过程中产生的含铁杂副料划分为干灰类、污泥类和铁粉类，三类料分别通过各自的给料机构以定量给料的方式输送到混合机内，在混合机中搅拌混合，形成均质化混匀料。特别的，在限定含铁杂副料的各自定量给料的情形下，对均质化混匀料的成分进行限定，达到稳定水分、成分和粒度分度的目的，具体在均质化混匀料中TFe质量占比为50.54％±0.5％、SiO₂质量占比为6.13％±0.4％、Zn质量占比为小于0.8％。

诸如热轧污泥、中性污泥、无价污泥等低品位污泥属于处置难，不宜进入转底炉处置。通过本装置将高品位尘泥与难处置的低品位尘泥混合，形成TFe含量较高且均一的混合料，可进入烧结回用，与转底炉形成协同处置效应，可最大程度地发挥尘泥固废接纳处理能力，实现固废全部返生产利用。

本装置可将不同形态、成分、粒度的尘泥混合调质，能够稳定水分、成分和粒度分布，改善了尘泥回用对烧结工序的不利影响。通过本装置将种类多而杂的含铁杂副料先进行均质化处理再返生产利用，降低了烧结原料接收混匀工序的负荷，解决了原先的污染环境、环保缺陷的问题，提高了资源利用率，有利于提高产业利润和改善成本问题。

可以理解的是，在加工、运输、储存等过程可以配置干雾抑尘、射雾器、洗车台、布袋除尘器等抑尘除尘设施，满足超低排放、清洁运输环保要求。

关于上述将钢铁行业高炉生产过程中产生的含铁杂副料划分为干灰类、污泥类和铁粉类，本处进行进一步解释：干灰类包括高炉除尘灰、炼钢含铁粉尘、冷轧除尘灰、硅钢除尘灰、炼铁铁灰尘泥中的一种或几种，特性在于含水少、基本呈干粉状、粒度细、比重轻；污泥类包括无价污泥、焦化污泥、中性污泥(不含二冷轧)、CSP泥饼、热轧泥饼、热轧污泥中的一种或几种，特性在于含水率差别大、污泥黏着性较强、不易下料、部分污泥还有刺激性异味；铁粉类包括渣铁粉、二次氧化铁粉、氧化铁皮、扒皮渣、金属化粉中的一种或几种，特性在于含水较少、比重大、磨琢性较强、黏着性普遍不强、易于下料。

某些可实施方案中，请参照图1，第一给料机构、第二给料机构、第三给料机构通过输送胶带机与混合机连接于混合机的进口，以将待参加均质化处理的含铁杂副料运送至混合机内。

某些可实施方案中，干灰类、污泥类、铁粉类含铁杂副料按照既定比例通过输送胶带机输送。

某些可实施方案中，输送胶带机与混合机的进口之间还设有旋转进料机，干灰类、污泥类、铁粉类含铁杂副料通过输送胶带机，由旋转进料机输送进混合机，进行混合和搅拌等。

某些可实施方案中，混合机采用强力混合机，密闭和润滑性好的强力混合机满足现场多粉尘环境使用要求，各种原料经过加水混合后，形成物料特性稳定、水分适中的均质化尘泥，待进行下一步处理。

在强力混合机中，混料筒传动系统采用特殊全密封结构，保证场粉尘不外泄，环境粉尘不进入传动系统。在强力混合机中，考虑到物料的腐蚀性，铰刀采用超耐磨、耐腐蚀的合金材质通过工艺制成。在强力混合机中，卸料门开闭采用带直线位移传感器的进口液压缸，以达到精确控制开度的目的。

某些可实施方案中，均质化混匀料通过成品胶带机输送至成品仓，或者输送至下工序。

本装置通过相关设施自动对接相关输出设施，某些可实施方案中，采用自动装车系统对火车进行装车；或，通过皮带输送至混匀工序或烧结配料工序，进行返生产使用。

若采用火车输送，可选地，成品仓采取自动卸料一体化装置进行卸料，成品仓下设置可用于监测车厢物料位的雷达料位计，车厢轨道一侧设置卷扬机，在轨道设置定距仪；通过雷达料位计对卸料点车厢料位在线监测，一旦超过设定值，即启动卷扬机牵引列车移动；通过定距仪可实时测量车厢移动距离，用以控制车厢精准定位；本方案可实现自动化卸料，大幅减少人工工作量。

若采用皮带机输出，可选地，成品仓下设旋转清料器、圆盘给料机、带式定量给料机进行卸料，均质化混匀料通过卸料装置卸至下游皮带机，送往混匀工序或烧结配料工序返生产使用；或取消成品仓环节，混匀料从强力混合机输出后直接通过皮带机送往混匀工序或烧结配料工序返生产使用。

此处需要提前说明的是，下述的第一自卸车、第二自卸车中的第一、第二旨在单纯区分自卸车，而没有型号、规格、重要性等其它方面限定。类似的，下述的第一抓斗起重机与第二抓斗起重机，第一上料斗与第二上料斗，第一定量给料机、第二定量给料机和第三定量给料机。

某些可实施方案中，第一给料机构包括运输干灰类含铁杂副料的密闭吸引罐车、气力输送管道、接受干灰的密闭筒仓和第一定量给料机，气力输送管道一端与密闭吸引罐车连接，另一端与接受干灰的密闭筒仓连接，接受干灰的密闭筒仓还与第一定量给料机连接。本方案采用密闭吸引罐车输送，采用压缩空气通过气力输送管道压送，整个转运过程有效避免二次扬尘，有利于保持环境清洁。

某些可实施方案中，第二给料机构包括第一自卸车、第一抓斗起重机、第一上料斗和第二定量给料机，第一自卸车以运输污泥类含铁杂副料并输送至第一料坑，第一抓斗起重机以抓取第一料坑内的污泥类含铁杂副料，第一上料斗与第一抓斗起重机相对设置，以接收第一抓斗起重机所抓取的污泥类含铁杂副料，第二定量给料机与第一上料斗的出口相对设置。

具体通过自卸车运输污泥类来料，进入第一料坑堆存，第一料坑中的污泥通过第一抓斗起重机抓取上料，至对应的第一上料斗。本处作业均在全封闭式厂房内完成，在厂房内设置必要的除尘、通风设施，考虑到污泥的特性，而尽量不设置筒仓形式，且关注仓内储存时间久可能发生物料堵塞的不利现象。本作业方式有利于减少人工干预，起到改善人工工作环境的效果。

由于污泥品种多，含水率差别大，粘性强，有刺激性异味等，采用抓斗起重机智能无人行车抓取上料，来完成污泥的倒堆、初混。某些可实施方案中，通过与干灰或铁粉料预混后，可以降低水分，达到改善粘性的目的。

某些可实施方案中，含水量不超过30％的污泥类含铁杂副料通过第一自卸车输送至第一料坑；含水量超过30％的污泥类含铁杂副料被输送至污泥池，并通过具有计量功能的污泥输送泵直接输送到混合机内，计量功能能够保障精准配料。从而将整体中属于少部分的含水量超高污泥类含铁杂副料单独再输送，保障污泥类的顺利输送。

关于第三给料机构的可实施方案，包括以下两方面：

某些可实施方案中，第三给料机构包括第二自卸车、第二抓斗起重机、第二上料斗和第三定量给料机，第二自卸车以运输铁粉类含铁杂副料并输送至第二料坑，第二抓斗起重机以抓取第二料坑内的铁粉类含铁杂副料，第二上料斗与第二抓斗起重机相对设置，以接受第二抓斗起重机所抓取的铁粉类含铁杂副料，第三定量给料机与第二上料斗的出口相对设置。

某些可实施方案中，第三给料机构包括第二自卸车、高架高位料仓和第三定量给料机，第二自卸车用于运输铁粉类含铁杂副料，高架高位料仓以接受第二自卸车的铁粉类含铁杂副料，第三定量给料机与高架高位料仓的出口相对设置。

在上述第三给料机构的两个方面的可实施方案中，前者采用第二抓斗起重机配合第二抓斗的方案，需要配置密闭式厂房、地下料坑、抓斗起重机等，同时需配置卸车、抓取过程的降尘抑尘措施；后者通过第二自卸车，卸入高架高位料仓，即高架的地上高位料仓中，仓下卸料直接进入产线，需要设置高架道路、高位料仓等，占地面积省，工序少，卸灰扬尘控制难度相对较小，但一次投资费用较高。

考虑到污泥或铁粉料中可能存在大块杂物，在进入强力混合机后存在刮刀损坏等风险，因此，某些可实施方案中，在第一上料斗和/或第二上料斗的进料口上方设置振动篦板，用于筛除大块杂物，达到自动除渣的效果，保护强力混合机。

涉及干灰类的配料操作，可通过配置插板阀、叶轮给料机、密闭式螺旋定量给料机，即上述涉及干灰类输送的第一定量给料机可选型密闭式螺旋定量给料机。

涉及污泥类、铁粉类的配料操作，可通过在第一上料斗、第二上料斗下配置旋转清料器、圆盘给料机和密闭式带式定量给料机，进行卸料，即上述的第二定量给料机、第三定量给料机可选型密闭式带式定量给料机。

关于带式定量给料机，将经过皮带上的物料，通过称重秤架下的称重传感器检测重量，检测电信号送入皮带给料机称重控制器，产生并显示累计量和瞬时流量；控制器将该流量与设定流量进行比较，由控制器输出信号控制变频器调速，实现定量给料的要求。

实施例2

本实施例公开一种环保返生产利用含铁杂副料的方法，包括实施例1中的环保返生产利用含铁杂副料的装置，本方法包括：

进料，具体将干灰类含铁杂副料、污泥类含铁杂副料、铁粉类含铁杂副料利用第一给料机构、第二给料机构、第三给料机构的各自部分结构，堆存至预设位置处；

具体通过分别进行干灰类含铁杂副料、污泥类含铁杂副料、铁粉类含铁杂副料的进料；

进料之后进行配料，具体在利用第一给料机构、第二给料机构、第三给料机构的各自部分结构，经堆存至预设位置处的各杂副料定量输送，具体输送至混合机；

之后进行混合，具体在混合机进行各杂副料的混匀、搅拌、加水调节水分等，以形成均质化混匀料，均质化混匀料具体为料粒度、水份、成份基本稳定的均质化原料；

混合后将形成的均质化混匀料，通过成品胶带机进行成品输出。

某些可实施方案中，利用抓斗起重机起料和上料，可采用智能控制，具体对工作区域以及堆料池进行扫描，模拟生成三维模型，自动盘库生成数据并自动生成指令，控制抓斗起重机的运行模式和抓取位置；起重机通过摄像头对车间的状态进行观察；行车根据料位实现自动上料；仓内设置空气炮等防粘设施；通过斗下卸料装置进入皮带，由皮带输送至混合机。

实施例3

基于实施例1的环保返生产利用含铁杂副料的装置，本实施例公开一种具体方案，请参照下表：

需要说明的是，采用本装置需要处理的含铁杂副料，为现阶段以有的杂副料，以及之后一段时间内例如半年在高炉冶炼过程中继续产出的杂副料量，依据此进行干灰类、污泥类和铁粉类中各具体的含铁杂副料的配比设计，以满足均质化混匀料中TFe质量占比为50.54％±0.5％、SiO₂质量占比为6.13％±0.4％、Zn质量占比为小于0.8％为准。

关于TFe质量占比为50.54％±0.5％，包括50.04％、50.14％、50.24％、50.34％、50.44％、50.54％、50.64％、50.74％、50.84％、50.94％、51.04％。

关于SiO₂质量占比为6.13％±0.4％，包括5.73％、5.83％、5.93％、6.03％、6.13％、6.23％、6.33％、6.43％、6.53％。

例如，如干灰类中的含量料特别低的冷轧除尘灰，在缺少时可以不用划分到待处理中，相应对整体各料进行配比设计。

尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种环保返生产利用含铁杂副料的装置，其特征在于，所述装置包括：

用于定量输送干灰类含铁杂副料的第一给料机构；

用于定量输送污泥类含铁杂副料的第二给料机构；

用于定量输送铁粉类含铁杂副料的第三给料机构；和

混合机，所述混合机的进口与所述第一给料机构、所述第二给料机构、所述第三给料机构连接，所述混合机的出口被配置输出均质化混匀料，所述均质化混匀料中TFe质量占比为50.54％±0.5％、SiO₂质量占比为6.13％±0.4％、Zn质量占比为小于0.8％。

2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述均质化混匀料通过成品胶带机输送至成品仓或下工序。

3.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第一给料机构、所述第二给料机构、所述第三给料机构通过输送胶带机与所述混合机连接于所述混合机的进口。

4.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第一给料机构包括：

运输所述干灰类含铁杂副料的密闭吸引罐车；

气力输送管道，一端与所述密闭吸引罐车连接；

接受干灰的密闭筒仓，与所述气力输送管道另一端连接；和

第一定量给料机，与所述接受干灰的密闭筒仓连接。

5.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第二给料机构包括：

第一自卸车，以运输所述污泥类含铁杂副料，输送至第一料坑；

第一抓斗起重机，以抓取所述第一料坑内的所述污泥类含铁杂副料；

第一上料斗，与所述第一抓斗起重机相对设置，以接收所述第一抓斗起重机所抓取的所述污泥类含铁杂副料；

第二定量给料机，与所述第一上料斗的出口相对设置。

6.如权利要求5所述的装置，其特征在于，含水量不超过30％的所述污泥类含铁杂副料通过所述第一自卸车输送至所述第一料坑；

含水量超过30％的所述污泥类含铁杂副料被输送至污泥池，并通过具有计量功能的污泥输送泵输送到所述混合机内。

7.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第三给料机构包括：

第二自卸车，以运输所述铁粉类含铁杂副料，并输送至第二料坑；

第二抓斗起重机，以抓取所述第二料坑内的所述铁粉类含铁杂副料；

第二上料斗，与所述第二抓斗起重机相对设置，以接受所述第二抓斗起重机所抓取的所述铁粉类含铁杂副料；

第三定量给料机，与所述第二上料斗的出口相对设置。

8.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第三给料机构包括：

运输所述铁粉类含铁杂副料的第二自卸车；

高架高位料仓，以接受所述第二自卸车的所述铁粉类含铁杂副料；和

第三定量给料机，与所述高架高位料仓的出口相对设置。

9.如权利要求3所述的装置，其特征在于，所述输送胶带机与所述混合机的进口之间还设有旋转进料机。

10.一种环保返生产利用含铁杂副料的方法，其特征在于，包括权利要求1-9中任一项所述的装置，所述方法包括：通过所述第一给料机构、所述第二给料机构、所述第三给料机构分别进行所述干灰类含铁杂副料、所述污泥类含铁杂副料、铁粉类含铁杂副料的进料和配料，后输送至所述混合机内进行混合，形成的所述均质化混匀料进行成品输出。

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