一種鐵合金廢棄余料分類收集器的研制

黎佐洋，李志華，陳煥杰，鄧朝剛

（寶武集團(tuán)廣東韶關(guān)鋼鐵有限公司，廣東 韶關(guān) 512123）

今年來(lái)，國(guó)家對(duì)環(huán)境要求十分嚴(yán)格，且出臺(tái)了史上最嚴(yán)厲的環(huán)境保護(hù)法，加大了對(duì)企業(yè)環(huán)境監(jiān)控懲罰力度。冶金行業(yè)屬于高能耗、高污染行業(yè)，每年會(huì)產(chǎn)生大量工業(yè)廢棄余料，對(duì)環(huán)境污染嚴(yán)重，資源浪費(fèi)厲害，從保護(hù)環(huán)境、資源回收角度，冶金廢棄余料資源回收利用迫在眉睫。鋼鐵行業(yè)根據(jù)冶煉品種的需要，每年煉鋼過(guò)程會(huì)消耗數(shù)萬(wàn)噸鐵合金，鐵合金品種繁多，一般情況屬于塊狀物料，根據(jù)化學(xué)元素分為Si系、Mn系、Cr系等。采購(gòu)進(jìn)廠的鐵合金須按一定比例取樣檢驗(yàn)，質(zhì)量滿足要求后方可使用。

根據(jù)國(guó)家制樣標(biāo)準(zhǔn)，所取塊狀物料樣品須全部經(jīng)過(guò)多功能聯(lián)合破碎機(jī)組分級(jí)破碎，產(chǎn)生13mm粒級(jí)以下碎料以及部分粉狀物，縮分出少量試樣研磨制成分分析試樣，其余大部分為廢棄余料。鑒于該部分余料屬于碎料與粉狀混合物，不利回收利用，同時(shí)大多數(shù)鐵合金固有特性含有不同微量的有害元素（如：Cu、As、pb、Sn、Zn等），若回收不當(dāng)或不回收隨便丟棄，即浪費(fèi)資源，又污染環(huán)境。現(xiàn)有鐵合金制樣，產(chǎn)生的廢棄余料沒(méi)有一個(gè)專用的余料收集器具，制樣完畢后隨意傾倒。隨著本公司轉(zhuǎn)型升級(jí)，生產(chǎn)高附加值產(chǎn)品，鐵合金使用量增大，每天多批次不同品種鐵合金大量進(jìn)廠，因而每天鐵合金制樣大約能產(chǎn)生廢棄余料50kg～100kg，每年約能產(chǎn)生廢棄余料20t～40t，若隨意傾倒未經(jīng)分類回收的廢棄余料，致使生產(chǎn)單位無(wú)法正?；厥帐褂?，將造成資源的浪費(fèi)。

1 結(jié)構(gòu)及工作原理

1.1 結(jié)構(gòu)組成

采用立式長(zhǎng)方體結(jié)構(gòu)，由喇叭口1，固定余料架2，棄樣桶3，樣桶限位槽4及帶鎖固定栓5組成；其中棄樣桶3置于固定余料架2上，棄樣桶3上架設(shè)有喇叭口1，鐵合金廢棄余料從喇叭口1進(jìn)入棄樣桶3內(nèi)，在固定余料架2上等距設(shè)置有樣桶限位槽4，每個(gè)樣桶限位槽4對(duì)應(yīng)一個(gè)棄樣桶3，在喇叭口1上焊接有兩根不銹鋼管能有效的防止廢棄余料的拿出，并且在棄樣架正面中部設(shè)置有帶鎖的固定栓5。結(jié)果如圖1所示。

圖1 本裝置的結(jié)構(gòu)示意圖

圖2 本裝置的俯視圖

圖3 棄樣桶側(cè)視圖

1.2 工作原理

首先按照生產(chǎn)需要，將對(duì)應(yīng)的鐵合金廢棄余料分品種從相應(yīng)的喇叭口倒入棄樣桶內(nèi)，每個(gè)樣桶限位槽對(duì)應(yīng)一個(gè)棄樣桶，在喇叭口上焊接有兩根不銹鋼管能有效的防止廢棄余料隨意拿出，并且在棄樣架正面中部設(shè)置有帶鎖的固定栓。當(dāng)需要清理時(shí)，由管理人員對(duì)余料分類收集器進(jìn)行開(kāi)鎖清理。

2 結(jié)構(gòu)技術(shù)參數(shù)

（1）喇叭口共6件，材質(zhì)為不銹鋼304，焊接成型，呈漏斗式結(jié)構(gòu)，高約130mm，上端口長(zhǎng)230mm、寬210mm，下方端口長(zhǎng)100mm、寬60mm，且下方端口平行間距20mm焊接2根長(zhǎng)100mm不銹鋼管。

（2）固定余料架共1件，材質(zhì)為不銹鋼304，兩側(cè)擋板及四周10mm扁平方管焊接成型正面呈鏤空“口”字形，架長(zhǎng)1300mm，架高420mm。

（3）棄樣桶共6個(gè)，材質(zhì)為不銹鋼304，焊接成型，呈立體圓柱狀，直徑200mm，桶高300mm。

（4）樣桶限位槽共6組：每件由3根10mm偏平方管長(zhǎng)230mm焊接形成，且第一根與第二根平行間距176mm，第二根與第三根平行間距20mm，同時(shí)每組間距20mm。

（5）固定栓共1件，材質(zhì)為不銹鋼304，形狀為長(zhǎng)1300mm，直徑20mm的圓管，其上安裝有2把小鎖。

3 主要技術(shù)創(chuàng)新點(diǎn)

（1）回收范圍廣，該工藝主要應(yīng)用于各種樣品制備的余料回收作業(yè)。

（2）回收裝置有六個(gè)喇叭口，對(duì)應(yīng)六個(gè)樣桶，限位槽的作用是確定棄樣桶放入的具體位置，確保棄樣桶放入的位置是喇叭口的中心處，從而使棄樣能完全的進(jìn)入棄樣桶內(nèi)，這樣避免了鐵合金余料混樣污染，提高了鐵合金余料的回收率。

（3）棄樣架的喇叭口下方直徑100mm，并在下方端口處放置兩根不銹鋼小管，保證棄樣只進(jìn)不出，并且有了帶鎖的固定栓，可以便于棄樣的日常管理，避免混樣及棄樣的流失，有專人開(kāi)鎖清理?xiàng)墭樱龅綑z驗(yàn)的準(zhǔn)確有效。

4 回收率

實(shí)施后、跟蹤了硅錳合金、硅鐵合金、高碳鉻鐵、低碳錳鐵、高碳錳鐵、低碳鉻鐵6種合金棄樣的回收情況，分析結(jié)果如下。

表1 回收率試驗(yàn)數(shù)據(jù)

由表1可知，該裝置的回收率達(dá)到100%回收，按一天50kg余料計(jì)算，一年可以節(jié)約20t的余料。

5 結(jié)論

本裝置設(shè)計(jì)合理、結(jié)構(gòu)緊湊，維護(hù)便捷、使用方便、安全可靠；裝置使用材料通用，生產(chǎn)成本低、易于現(xiàn)場(chǎng)實(shí)施，性價(jià)比較高；結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單實(shí)用，易于加工，現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用效果好，易于推廣使用等特點(diǎn)；有效分類收集鐵合金廢棄余料，減少了資源浪費(fèi)，降低生產(chǎn)成本；隔絕了粉狀鐵合金廢棄余料釋放有害物資，對(duì)環(huán)境的污染。