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钢渣细碎首选设备

作者:李文华发布时间:2022-01-21分类:文献资料浏览:138评论:0


导读:1前言要变废为宝,实现钢渣的“零排放”,破碎是不必可少的工序之一。目前我国已经有了适合钢渣初碎的液压式颚式破碎机,但一直没有理想的钢渣细碎设备,传统的钢渣破碎设备及工艺存在的主要...

1 前言

要变废为宝,实现钢渣的“零排放”,破碎是不必可少的工序之一。目前我国已经有了适合钢渣初碎的液压式颚式破碎机,但一直没有理想的钢渣细碎设备,传统的钢渣破碎设备及工艺存在的主要问题是:一、由于钢渣中含有钢块,传统的破碎设备存在“卡钢”问题,无法保证设备的连续正常运转,严重时会导致破碎机损坏,生产效率低;二、传统的破碎设备很难将钢渣破碎到需要的粒度,将“钢”和“渣”充分解离,尾渣粒度大将导致磨矿能耗高,尾渣含铁量较高,造成资源的浪费,限制了尾渣使用范围,降低了尾渣的价值;三、传统的钢渣破碎采用三段甚至四段闭路循环工艺流程,循环量大,流程复杂,基建投资大,能耗高,易损件消耗快,运营成本高。

北京矿冶研究总院与俄罗斯合资成立的北京凯特破碎机有限公司引进俄罗斯先进技术,生产出在破碎领域具有革命性突破的新型节能细碎设备——惯性圆锥破碎机,在过铁和选择性破碎方面与传统破碎设备相比具有明显的优势,特别适合于钢渣的细碎。

2 惯性圆锥破碎机特点简介

惯性圆锥破碎机的结构如图1所示。

惯性圆锥破碎机机体通过隔振元件座落在底架上,工作机构由定锥和动锥组成,锥体上均附有耐磨衬板,衬板之间的空间形成破碎腔。动锥轴插入轴套中,电动机的旋转运动通过传动机构传给固定在轴套上的激振器,激振器旋转时产生惯性力,迫使动锥绕球面瓦的球心做旋摆运动。在一个垂直平面内,动锥靠近定锥时,物料受到冲击和挤压被破碎,动锥离开定锥时,破碎产品因自重由排料口排出。动锥与传动机构之间无刚性联接。

在惯性圆锥破碎机中,动锥和传动机构之间不是刚性联接,动锥的运动轨迹(振幅)不受传动系统的限制,是可以变化的,它的大小取决于物料层抗压阻力与破碎力的平衡。破碎机刚启动时,动锥摆动频率小,破碎力较小,动锥的振幅较小,因此启动力矩也较小,带负荷启动不会损坏破碎机。当破碎腔内无物料时,动锥将和定锥发生碰撞,时间过长将损坏衬板和机器。所以,惯性圆锥破碎机要求带负荷启动和停车,运转过程中要求挤满给料,从工作原理上保证不存在破碎机“闷车”的问题。

破碎钢渣时,钢渣中的小钢块被轧扁从破碎腔排出,一般的钢块如螺栓也会被轧扁从破碎腔排出。如果物料中混入了不可破碎的物体如铲齿,由于动锥与传动机构之间无刚性联接,动锥被卡住不动,激振器将绕动锥轴继续转动,绝对不会破坏传动机构和主机。此时只要停机,从破碎机四周的观察孔中找到此物体,用气割割掉即可继续开机运行了,不需要清空破碎腔,因为惯性圆锥破碎机是可以挤满给料带负荷启动的。

由于惯性圆锥破碎机是挤满给料,通过向物料层施加严格定量的由惯性力造成的压力,可以使破碎腔内物料层被压实,使物料承受全方位的冲击挤压,全部颗粒都受力,物料的破碎不仅发生在物料颗粒和衬板之间,同时主要发生在颗粒与颗粒之间,从而减少了衬板的磨损,延长了衬板的使用寿命,实现了“料层粉碎”。“料层粉碎”能充分利用破碎能量,提高破碎效率,单位破碎比功耗极低。

在由惯性力引起的强烈脉动冲击作用下,物料在破碎腔中承受交变的挤压、剪切、弯曲和扭转应力。物料颗粒之间不断改变方位,物料颗粒相互作用,强度大的颗粒破碎强度小的颗粒,从而实现了物料的“选择性破碎”。施加适当的惯性力可轻松破碎抗压强度高达1500MPa的物料。

钢渣抗压强度为169~306MPa,莫氏硬度为5~7,相对于惯性圆锥破碎机来说只是中等硬度物料,很容易破碎。由于钢渣中“钢”和“渣”的颗粒强度不同,在选择性破碎时钢渣中的“渣”被破碎,而“钢”由于具有压延性,在破碎力的作用下被轧扁,随同破碎的“渣”一同排出。由于惯性圆锥破碎机破碎比大,能把钢渣破碎到较细的粒度,使钢渣中的“钢”和“渣”充分解离。

惯性圆锥破碎机挤满给料,无需给料机,产品粒度细,无需振动筛构成闭路,能简化碎磨流程,减少辅助设备台数,大大节省设备和基建投资。

除此之外惯性圆锥破碎机还具有安装方便、维护简单、工作噪音小等优点。

应用于钢渣破碎的惯性圆锥破碎机主要有三种规格,其技术参数见表1。

因为惯性圆锥破碎机是带负荷启动,启动力矩较大,所以启动时瞬间电流较大。为了保证破碎机安全平稳的启动,选用了较大功率的电机,实际上,破碎机工作时所耗功率只有电机额定功率的2/3左右。

3 高效钢渣破碎工艺流程

相对于传统的钢渣破碎工艺流程,使用惯性圆锥破碎机的新钢渣破碎工艺流程十分高效、简洁,如图2所示。

钢渣经颚式破碎机初碎后,通过磁滚筒Ⅰ选出强磁性钢块,初碎产品由振动筛分级,筛上产品进入惯性圆锥破碎机细碎,筛下产品和惯性圆锥破碎机细碎产品合并进行磁选和分级。

磁选可根据产品的要求选择一段磁选或两段磁选甚至是多段磁选,磁选的钢和分离出的尾渣可根据需要筛分分级,以满足不同应用的要求。

与传统钢渣破碎工艺流程相比,新高效钢渣破碎工艺流程具有如下特点:

⑴ 流程配置简单:开路细碎,流程简洁,辅助设备少,基建投资低。

⑵ 技术性能优异:对应于GYP-600、GYP-900、GYP-1200三种不同的破碎工艺流程,产品粒度80%以上分别为-5mm、-10mm、-10mm,“钢”和“渣”充分解离,详细参数见表2。

⑶系统稳定性高:惯性圆锥破碎机的独特结构及工作原理特点决定它细碎钢渣时不存在 “闷车”问题,过铁时不会损坏机器,生产效率高。

⑷运营成本低:能实现24小时连续工作,单位破碎比功耗低,衬板使用寿命长,有效处理量大,运营成本仅为使用其他设备细碎时的1/2~1/3。

⑸尾渣利用好:尾渣粒度细、均匀,便于磨矿,满足冶金、建材、农业等的使用要求,附加值高。

4应用情况

惯性圆锥破碎机已广泛应用于钢渣细碎,在唐山地区就有十几条钢渣处理生产线采用了使用惯性圆锥破碎机的新钢渣破碎工艺流程,传统的钢渣细碎设备如液压圆锥破碎机、锤式破碎机、立式冲击破碎机已基本上被淘汰。因惯性圆锥破碎机的大量应用,运营成本降低,利润大幅度提高,钢渣已变废为宝成为唐山地区的紧俏商品。目前大型国有企业如邯钢、包钢、唐钢、莱钢、济钢、天铁、西宁特钢,大型民营企业如沙钢、中天钢铁、泰山钢铁、广富集团,还有更多的中小型企业都在使用惯性圆锥破碎机细碎钢渣,已有五十几条钢渣处理生产线使用惯性圆锥破碎机,年细碎钢渣超过1000万t。

4.1邯郸钢铁集团附属企业钢渣厂

邯郸钢铁集团的钢渣都由其附属企业处理。邯郸钢铁集团附属企业钢渣厂于2011年3月购买了两台GYP-600惯性圆锥破碎机细碎钢渣,磁选出铁后,-8 mm尾渣作为烧结原料回炉。在烧结混合料中配3%~4%的钢渣尾渣,不但可以提高炼钢生产率,改善烧结矿强度,降低原料成本,而且可以降低固体燃料消耗。

新钢渣处理生产线开路破碎产品粒度近90%在5mm以下,磁性铁回收率在98%以上,回收的磁性料品位也得以提高,生产效率高,成本费用大大降低,使用效果良好,经济效益突出。该厂钢渣破碎工艺流程取样筛分结果见表3,两条钢渣生产线产量为35~40t·h-1,一天产量为800~1000 t。

图3为钢渣原料、颚式破碎机产品和惯性圆锥破碎机产品粒度对比图,其中标注的小圆圈中为惯性圆锥破碎机轧扁的小钢块。

因为惯性圆锥破碎机细碎钢渣效果很好,为了扩大产量,邯郸钢铁集团附属企业钢渣厂于2011年7月又购买了一台GYP-1200惯性圆锥破碎机,该机生产取样筛分结果见表4。

经实测,GYP-1200惯性圆锥破碎机把钢渣从-80mm破碎到-8mm单位功耗为1.5~1.8kW·h·t-1,远低于其它钢渣破碎设备。GYP-1200惯性圆锥破碎机产量为69~108 t·h-1,破碎产品粒度十分理想,充分满足了邯郸钢铁集团生产的需要。

4.2山东泰山钢铁集团有限公司

山东泰山钢铁集团有限公司采用一台GYP-900惯性圆锥破碎机细碎钢渣,在不同排料间隙时,测试GYP-900惯性圆锥破碎机的破碎产品,两次取样,筛分结果见表5,产量为38~42t·h-1。

5、结语

惯性圆锥破碎机具有良好的过铁性能和选择性破碎性能,从工作原理上保证了不存在破碎机“闷车”的问题,破碎比大,能轻松细碎钢渣,产品中“钢”和“渣”能充分解离,极大提高了钢渣中铁的回收率,能耗低,衬板使用寿命长,尾渣容易处理,已成为钢渣细碎的首选设备。使用惯性圆锥破碎机的新钢渣破碎工艺流程简洁高效,技术性能优异,运营成本低。推广应用后,将推动钢铁工业的技术进步,提高企业的竞争力,为实现钢渣的“零排放”、促进二次资源高效利用和保护环境作出重大贡献,为企业取得巨大的经济效益和社会效益。

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