劉平，王益平，馮雙紅
（上海寶鋼節(jié)能環(huán)保技術(shù)有限公司，上海201999）
摘要：根據(jù)某鋼廠環(huán)保整體規(guī)劃要求，結(jié)合鋼渣實(shí)際生產(chǎn)情況和現(xiàn)場(chǎng)條件，對(duì)國(guó)內(nèi)同行、相關(guān)行業(yè)進(jìn)行了充分的考察和調(diào)研，確定了鋼渣處理后返生產(chǎn)和社會(huì)化利用方向，在此基礎(chǔ)上，完成了鋼渣二次加工處理線工藝設(shè)計(jì)和設(shè)備選型。鋼渣二次處理線設(shè)計(jì)并成功投產(chǎn)，給國(guó)內(nèi)同行提供了借鑒:在設(shè)計(jì)鋼渣二次處理線時(shí)，應(yīng)結(jié)合鋼渣原料條件，并充分考慮處理后產(chǎn)品應(yīng)滿足返生產(chǎn)利用及與社會(huì)化利用對(duì)接，提高鋼渣資源的綜合利用率;鋼渣二次處理線應(yīng)采用成熟、可靠、先進(jìn)的生產(chǎn)工藝及裝備，集中處置，先粗選后精選，減量化、清潔化生產(chǎn)；金屬提純采用干法磁選,相對(duì)于傳統(tǒng)的濕法磁選處理，不僅占地面積小，而且尾渣可以直接利用。
關(guān)鍵詞：鋼渣；二次處理；清潔化生產(chǎn)；干法磁選
鋼渣是煉鋼生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的副產(chǎn)物（固體廢物）。鋼渣產(chǎn)生量占粗鋼產(chǎn)量的12% -15%,在工業(yè)廢渣中占據(jù)很大比重。鋼渣根據(jù)生產(chǎn)鋼品種不同，分為脫硫渣、轉(zhuǎn)爐渣、電爐渣及精煉渣等，鋼渣從熱態(tài)到冷態(tài)的過程稱為鋼渣的一次處理。常規(guī)的鋼渣一次處理方法主要有滾筒法、熱炯分解法、熱潑法及淺盤法等。
鋼渣中約含10%的金屬鐵，對(duì)冷卻后的鋼渣進(jìn)行加工,充分回收其中的廢鋼,稱為鋼渣的二次處理。
1原鋼渣二次處理情況
某鋼廠年產(chǎn)鋼渣約260萬。轉(zhuǎn)爐渣和電爐渣一次處理采用滾筒法，脫硫(鐵水)渣采用濕法技術(shù)處理，鑄余渣采用渣罐一格柵一體化技術(shù)處理,少量罐底渣進(jìn)行熱潑處理。
經(jīng)過一次處理后,鋼渣通過自卸車運(yùn)至鋼渣二次處理場(chǎng)。二次處理場(chǎng)以中轉(zhuǎn)庫存為主，以加工生產(chǎn)為輔。所有鋼渣均露天堆放，晴天揚(yáng)塵，雨天滲漏，污染環(huán)境和地下水。二次處理線生產(chǎn)粗放、簡(jiǎn)陋，未能有效回收廢鋼資源，同時(shí)因其露天作業(yè)，粉塵無組織排放，生產(chǎn)環(huán)境惡劣。回收的部分渣鋼返煉鐵，部分尾渣代替輔料返生產(chǎn)，其他尾渣進(jìn)行社會(huì)化綜合利用，一部分作為鋼渣微粉原料和路基材料，大部分尾渣銷售給社會(huì)私營(yíng)小業(yè)主，造成大量堆放土地的浪費(fèi)，并且易造成二次污染。
2規(guī)劃設(shè)計(jì)要求
根據(jù)該公司環(huán)保整體規(guī)劃要求，鋼渣集中處置,清潔化生產(chǎn);提升鋼渣資源綜合利用率，含鋼(鐵)資源100%回收;尾渣盡可能返生產(chǎn)利用，剩余部分成為社會(huì)化綜合利用的原料。
3二次處理線設(shè)計(jì)條件
3.1設(shè)計(jì)原則
二次處理線設(shè)計(jì)原則如下：
(1) 處理后產(chǎn)品定位為返生產(chǎn)利用及與社會(huì)市場(chǎng)直接對(duì)接。
(2) 所有鋼渣都集中在處理中心加工處理。
(3) 采用國(guó)內(nèi)先進(jìn)、成熟、可靠的生產(chǎn)工藝技術(shù)及裝備。
(4)全封閉生產(chǎn)。嚴(yán)格遵守環(huán)保法規(guī)，對(duì)處理過程中產(chǎn)生的各種污染物采取有效的綜合防治 措施。
3.2鋼渣加工原料品種及數(shù)量
鋼渣加工原料品種及數(shù)量見表1。
3.3處理線產(chǎn)品確定
經(jīng)濟(jì)、環(huán)保、高效的鋼渣二次處理線的產(chǎn)品定位應(yīng)以返生產(chǎn)利用為主，不斷拓寬應(yīng)用領(lǐng)域,努力實(shí)現(xiàn)尾渣高附加值利用。
通過對(duì)國(guó)內(nèi)同行充分的考察和調(diào)研，結(jié)合實(shí)際生產(chǎn)情況和現(xiàn)場(chǎng)條件，確定了鋼渣后續(xù)返生產(chǎn)和社會(huì)化利用方向,具體見表2。
4 二次處理線工藝設(shè)計(jì)及設(shè)備選型
根據(jù)鋼渣原料情況及產(chǎn)品要求，設(shè)計(jì)建設(shè)2條加工能力均為100 t/h的落地渣加工處理線、1條加工能力為300 t/h的滾筒渣加工處理線和1條加工能力為60 t/h的金屬提純生產(chǎn)線。
鋼渣處理車間采用全封閉結(jié)構(gòu)，分別設(shè)置原料預(yù)處理廠房、生產(chǎn)線轉(zhuǎn)運(yùn)站、成品廠房和金屬提純廠房。
4.1設(shè)計(jì)時(shí)采取的措施
(1) 滿足環(huán)保要求。
生產(chǎn)線實(shí)施全流程封閉化作業(yè),物料之間的轉(zhuǎn)運(yùn)采用封閉的皮帶通廊形式。大塊料進(jìn)封閉料槽，粉料進(jìn)料倉(cāng)和成品庫。振動(dòng)篩、破碎機(jī)、棒磨機(jī)、球磨機(jī)等產(chǎn)生噪音的設(shè)備封閉在車間內(nèi)，并采取隔振、減振措施。
集中除塵和點(diǎn)式除塵結(jié)合。產(chǎn)線皮帶機(jī)落料點(diǎn)設(shè)有點(diǎn)式除塵器,點(diǎn)式除塵收集的粉塵直接落回皮帶。棒磨機(jī)、球磨機(jī)、圓筒烘干機(jī)分別設(shè)有集中除塵，滿足排放要求。成品庫設(shè)有噴霧降塵設(shè)施，成品裝料設(shè)有固定點(diǎn)除塵設(shè)施。
除塵灰返回生產(chǎn)利用，生產(chǎn)中無廢水排放，確保項(xiàng)目建設(shè)和生產(chǎn)不造成二次污染。
(2) 原料預(yù)處理。
規(guī)格料不落地。根據(jù)鋼渣特點(diǎn)，合規(guī)的滾筒渣直接由自卸車卸入料槽,然后在封閉式預(yù)處理廠房?jī)?nèi)儲(chǔ)存,上料時(shí)直接由裝載機(jī)上產(chǎn)線。
落地渣等大塊料由液壓破碎錘進(jìn)行初步的整粒 較均勻的鋼渣由鏟車就近裝入半地下受料倉(cāng)。
利用鋼渣的余熱進(jìn)行部分鋼渣的堆存并灑水 促使鋼渣中的游離氧化鈣消解,同時(shí)鋼渣的風(fēng)化使渣鐵初步分離。
(3) 生產(chǎn)線布置。
生產(chǎn)線布置緊湊，上料處就近設(shè)在原料預(yù)處理廠房?jī)?nèi);鋼渣分類處置,2條產(chǎn)線各有側(cè)重。 考慮到該鋼廠滾筒渣為主導(dǎo)產(chǎn)品，落地渣返生產(chǎn)加工線也可以加工滾筒渣。
原料至成品采用直線式布置，流程簡(jiǎn)約高效。
(4) 產(chǎn)品方面。
提純后金屬產(chǎn)品為含全鐵90%的高純?cè)摗⒃F，可以直接返煉鋼。尾渣中的金屬鐵含量小于1.5%。加工形成所有產(chǎn)品都是均勻顆粒料,并按市場(chǎng)用途細(xì)分顆粒。產(chǎn)品可直接與社會(huì)對(duì)接。
4.2落地渣加工生產(chǎn)線
對(duì)除滾筒渣以外的所有鋼渣均在落地渣加工生產(chǎn)線進(jìn)行二次處理，主要進(jìn)行二級(jí)破碎、三級(jí)篩分、三級(jí)磁選加工。主要設(shè)備配置：2臺(tái)振動(dòng)給料篩、2臺(tái)液壓鄂式破碎機(jī)、2臺(tái)圓錐破碎機(jī)、6臺(tái)干式磁滾筒、4臺(tái)帶式磁選機(jī)、6臺(tái)振動(dòng)篩，設(shè)備之間的渣料輸送主要采用皮帶機(jī)。 落地渣加工生產(chǎn)線工藝流程簡(jiǎn)圖見圖1o
4.3滾筒渣加工生產(chǎn)線
針對(duì)原料特點(diǎn)對(duì)滾筒渣進(jìn)行二級(jí)篩分、二級(jí)磁選、一級(jí)破碎加工(可選)。主要設(shè)備配置：2臺(tái)干式磁滾筒、2臺(tái)振動(dòng)篩、1臺(tái)制砂機(jī)(可選)，設(shè)備之間的渣料輸送主要采用皮帶機(jī)。
滾筒渣加工生產(chǎn)線工藝流程簡(jiǎn)易圖見圖2。
4.4金屬提純生產(chǎn)線
對(duì)鋼渣中的金屬鐵采用先粗選后精選的工藝,不僅可以保證主生產(chǎn)的順行，不至于鋼渣的大量堆積,而且使提純生產(chǎn)線減量化,集中設(shè)備的能力有選擇地進(jìn)行返生產(chǎn)后續(xù)利用。
金屬提純生產(chǎn)線是對(duì)上述2條加工生產(chǎn)線的磁選料和部分含鐵資源進(jìn)行提純、尾渣分級(jí)。主要設(shè)備配置：1座原料倉(cāng)帶傾翻格柵、1臺(tái)圓筒烘干機(jī)、1臺(tái)棒磨機(jī)、1臺(tái)球磨機(jī)、2臺(tái)脈動(dòng)高梯度磁選機(jī)、2臺(tái)振動(dòng)篩，設(shè)備之間的渣料輸送主要采用皮帶機(jī)。
金屬提純生產(chǎn)線工藝流程簡(jiǎn)圖見圖3。
5結(jié)論
鋼渣二次處理線設(shè)計(jì)并成功投產(chǎn),給國(guó)內(nèi)同行提供了借鑒：
(1) 在設(shè)計(jì)鋼渣二次處理線時(shí)，應(yīng)結(jié)合鋼渣原料條件，并充分考慮處理后產(chǎn)品應(yīng)滿足返生產(chǎn)利用及與社會(huì)化利用對(duì)接,提高鋼渣資源的綜合利用率。
(2) 鋼渣二次處理線應(yīng)采用成熟、可靠、先進(jìn)的生產(chǎn)工藝及裝備,集中處置,先粗選后精選,減量化、清潔化生產(chǎn)。
(3) 金屬提純采用干法，相對(duì)于傳統(tǒng)的濕法磁選處理，不僅占地面積小，而且尾渣可以直接利用。
(4) 嚴(yán)格遵守環(huán)保法規(guī)，對(duì)處理過程中產(chǎn)生的各種污染物采取有效的綜合防治措施。