太鋼哈斯科鋼渣破碎線工程建設與生產(chǎn)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(chǎn)線，將尾渣制造成高附加值產(chǎn)品。太鋼哈斯科鋼渣破碎采用新思路、新工藝，破碎線最終產(chǎn)品為不同粒度無金屬尾渣，生產(chǎn)線將為路基生產(chǎn)線及鋼渣超細粉生產(chǎn)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(chǎn)線原料。實踐結(jié)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(yè)創(chuàng)造了巨大的經(jīng)濟效益。

關(guān)鍵詞：鋼渣；破碎；工程建設；生產(chǎn)實踐

1 前言

鋼鐵工業(yè)是資源、能源消耗最多的行業(yè)，在冶煉過程中產(chǎn)生大量的鋼鐵渣。每煉一噸鋼產(chǎn)生0.12噸的鋼渣。2011年我國鋼產(chǎn)量為6.955億噸，年產(chǎn)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(huán)境，破壞生態(tài)景觀，占用土地，不符合循環(huán)經(jīng)濟和可持續(xù)發(fā)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(fā)展，鋼渣高附加值產(chǎn)品富含在尾渣中，開發(fā)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(chǎn)。項目設計年處理100萬噸碳鋼鋼渣。產(chǎn)品要求回收金屬6.24萬噸，生產(chǎn)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(chǎn)線提供優(yōu)質(zhì)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(wěn)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(guān)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(jīng)驗計算及實驗模擬作為選型依據(jù)。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(huán)進行模擬計算。生產(chǎn)實踐證明，模擬數(shù)據(jù)為主機設備選型提供可靠依據(jù)。

2.2.1 給料設備

給料設備不是主要作業(yè)設備，選型中往往被忽視。給料設備處于整個系統(tǒng)的“咽喉”位置，型號選擇對于系統(tǒng)的處理量及工藝流暢性起到關(guān)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(qū)動方式為變頻調(diào)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(diào)整給料機的驅(qū)動速度，這樣可以保證系統(tǒng)給料均勻流暢，保證皮帶機料層厚度，達到除鐵效果穩(wěn)定，平衡系統(tǒng)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(jié)構(gòu)簡單、運轉(zhuǎn)可靠性高，易于實現(xiàn)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(jù)上述設備特點及產(chǎn)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(yōu)化內(nèi)部結(jié)構(gòu)，提高動錐轉(zhuǎn)速，將原型號設備裝機功率由160kw提高至315kw。經(jīng)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(nèi)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(chǎn)實踐及優(yōu)化改造

3.1 調(diào)整給料速率

鋼渣破碎線在生產(chǎn)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(xiàn)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(chǎn)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(chǎn)中，通過皮帶秤與給料機之間的連鎖，調(diào)節(jié)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(chǎn)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(jié)束語

（1）根據(jù)哈斯科試驗模擬及相關(guān)生產(chǎn)經(jīng)驗所設計的鋼渣破碎工藝流程具有生產(chǎn)流程短，工藝流程可靠，生產(chǎn)效率高，工藝流程新穎等特點。

（2）本項目提出了鋼渣破碎產(chǎn)品的新方向，打破了以回收金屬為最終產(chǎn)品的生產(chǎn)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(chǎn)業(yè)向高附加值方向發(fā)展，轉(zhuǎn)化了市場對鋼渣的利用存在認識誤區(qū)。

（3）太鋼哈斯科經(jīng)濟效益顯著。太鋼哈斯科破碎線為鋼渣高附加值產(chǎn)品提供原料，相比于以回收廢鋼為主要經(jīng)濟收入的鋼渣處理線，太鋼哈斯科經(jīng)濟效益明顯提高。以鋼渣破碎線產(chǎn)品為原料生產(chǎn)的路基原料、超細粉及水泥摻合料經(jīng)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(shù)現(xiàn)狀[J].礦產(chǎn)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）.