一种钢厂废旧耐火材料的循环利用加工工艺及系统的制作方法

本发明属于钢铁冶金的技术领域，具体而言，涉及一种钢厂废旧耐火材料的循环利用加工工艺及系统。

背景技术：

我国钢铁行业产量巨大，钢铁工业每年需要使用的耐火材料数目惊人，同时，钢铁工业每年也会产生大量的废旧耐火材料。

钢铁厂生产属于高温产业，工业窑炉都要消耗大量的耐火材料，而耐火材料需要在定期时间进行及时更换，这势必会产生大量废弃耐火材料，从而导致资源的严重浪费；另外，耐火材料生产企业在生产耐火材料制品的过程中也会产生大量废品和耐火材料废料。这些被作为垃圾的废弃耐火材料不但数量巨大，而且极难处理，除了极少数可以返回生产线再利用外，大部分废弃耐火材料的典型处理方式就是掩埋或降级使用，一般对耐火材料进行丢弃或掩埋处理，会造成环境污染。采用目前的处理方式，企业不但需要买地堆积或掩埋这些日益增多的废料，增加了生产成本，也造成了资源的极大浪费和严重的环境污染。

技术实现要素：

为了解决现有技术存在的上述问题，本发明目的在于提供一种钢厂废旧耐火材料的循环利用加工工艺及系统以达到废旧耐火材料经过重新加工后成为符合工业要求的炼钢原料，达到循环再利用的目的。

本发明所采用的技术方案为：一种钢厂废旧耐火材料的循环利用加工工艺，主要包括以下步骤：

1.获取可回收耐火材料：清除炼钢炉内部呈不规则烧结状的废旧耐火材料，剥离废旧耐火材料表面的变质层和侵蚀层以获取可回收耐火材料；

2.粗破碎：将步骤1中的可回收耐火材料通过第一破碎机进行粗破碎，得到破碎后产生的粗破碎颗粒物；

3.初步分筛：将粗破碎颗粒物通过第一皮带输送机输送到第一振动筛上进行筛分，以筛分出颗粒粒径在12mm以下的颗粒料，同时，将颗粒粒径大于12mm的颗粒料，由第一螺旋输送机返回到第一破碎机中继续破碎；

4.细破碎：将步骤3中颗粒粒径在12mm以下的颗粒料通过第二皮带输送机输送到第二破碎机中，得到破碎后产生的细破碎颗粒物；

5.二次分筛：将细破碎颗粒物通过第三皮带输送机输送到第二振动筛上进行筛分，以筛分出颗粒粒径在5mm以下的颗粒料，同时，将颗粒粒径大于5mm的颗粒料，由第二螺旋输送机返回到第二破碎机中继续破碎；

6.除铁：将步骤5中筛分出颗粒粒径在5mm以下的颗粒料通过第四皮带输送机传送至再生料存放仓内，且在第四皮带输送机的上方装有除铁器；

7.镁含量检测：重复步骤1-6将不同批次的物料分别装载到不同的再生料存放仓内，对再生料存放仓中的物料进行镁含量抽样检测；

8.标样分类：根据步骤7中不同的再生料存放仓中物料的镁含量不同进行分类标样，将分类标样的再生料存放仓放置待用；

9.获取再生料：根据对镁含量的实际需求，选取不同的再生料存放仓中的物料通过高速搅拌机进行混合搅拌以获得最终的再生料坯料。

进一步地，所述第一破碎机和第二破碎机的上方分别罩有吸尘罩盖，吸尘罩盖连接有吸尘设备。

进一步地，所述第一破碎机为颚式破碎机，第二破碎机为辊式破碎机。

进一步地，所述步骤1中废旧耐火材料表面的变质层和侵蚀层剥离的方法为：采用人工铁锤敲击铲除，以将废旧耐火材料的变质层和侵蚀层剥离以得到可回收耐火材料。

进一步地，所述步骤7中镁含量的抽样检测方法为：

(1)分别选取位于再生料存放仓的底层、中层和高层的物料为抽样样本，对抽样样本进行镁含量检测以得到含量值a、含量值b和含量值c；

(2)将含量值a、含量值b和含量值c求平均值得到该再生料存放仓中物料的镁含量值。

本发明还提供了一种钢厂废旧耐火材料的循环利用加工系统，包括第一破碎机、第一皮带输送机、第一振动筛、第二皮带输送机、第二破碎机、第三皮带输送机、第二振动筛、第四皮带输送机和第五皮带输送机，所述第一破碎机的出料口与第一皮带输送机的进料口连接，第一皮带输送机的出料口与第一振动筛的进料口连接，第一振动筛的排料口和出料口分别与第一螺旋输送机的进料口和第二皮带输送机的进料口连接，第一螺旋输送机的出料口与第一破碎机的进料口连接，第二皮带输送机的出料口与第二破碎机的进料口连接；所述第二破碎机的出料口与第三皮带输送机的进料口连接，第三皮带输送机的出料口与第二振动筛的进料口连接，第二振动筛的排料口和出料口分别与第二螺旋输送机的进料口和第四皮带输送机的进料口连接，第二螺旋输送机的出料口与第二破碎机的进料口连接，第四皮带输送机的出料口下方设有再生料存放仓；所述第四皮带输送机的上方装有除铁器。

进一步地，所述第一破碎机和第二破碎机的进料口上方分别罩有吸尘罩盖，吸尘罩盖连接有吸尘设备。

进一步地，所述第一破碎机为颚式破碎机，第二破碎机为辊式破碎机。

本发明的有益效果为：

1.本发明对废旧耐火材料的处理工艺简单，生产成本低，实现了对废旧耐火材料的循环利用，减少了环境污染，克服了现有技术对废旧耐火材料的处理过程复杂，制造成本较高的缺陷；本发明中通过两次破碎和两次筛分，并采用除铁器对物料进行除铁再存放至再生料存放仓中，不同批次的再生料存放仓进行镁含量检测后进行标样分类，以便于根据实际需求混配出镁含量符合要求的再生料，提升了对再生料的实用价值和可操作性，实现了对废旧耐火材料的循环利用；

2.通过吸尘设备对第一破碎机和第二破碎机在破碎过程中产生的大量粉尘进行吸附处理，减少整个加工过程中产生的粉尘对环境造成的污染；

3.通过对再生料存放仓的底层、中层和高层的物料为抽样样本，并对抽样样本检测镁含量值后进行求均值，其能够准确反应该再生料存放仓中的镁含量，对后期进行再生料的混合提供了良好的基础。

附图说明

图1是本发明提供的钢厂废旧耐火材料的循环利用加工工艺的工艺流程图；

图2是本发明提供的钢厂废旧耐火材料的循环利用加工系统的整体结构示意图；

图3是图2的a-a向示意图。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步阐述。

如图1所示，本发明提供了一种钢厂废旧耐火材料的循环利用加工工艺，主要包括以下步骤：

1.获取可回收耐火材料：清除炼钢炉内部呈不规则烧结状的废旧耐火材料，剥离废旧耐火材料表面的变质层和侵蚀层以获取可回收耐火材料；炼钢炉用后的废旧耐火材料可分为原质层、过渡层、变质层和侵蚀层。通过试验室化检验，原质层理化指标没有发生变化，过渡层化学指标没有变化，物理指标稍微下降，而变质层和侵蚀层的理化指标发生较大变化，需要将其剥离之后，再对废旧耐火材料进行循环利用加工处理；

2.粗破碎：将步骤1中的可回收耐火材料通过第一破碎机1进行粗破碎，得到破碎后产生的粗破碎颗粒物，其中，上述可回收耐火材料为大小不一且呈不规则烧结状的碎块，碎块中还含有铁杂质；

3.初步分筛：将粗破碎颗粒物通过第一皮带输送机2输送到第一振动筛4上进行筛分，以筛分出颗粒粒径在12mm以下的颗粒料，同时，将颗粒粒径大于12mm的颗粒料，由第一螺旋输送机3返回到继续第一破碎机1中继续破碎，再次重复破碎直到颗粒粒径在12mm以下；

4.细破碎：将步骤3中颗粒粒径在12mm以下的颗粒料通过第二皮带输送机5输送到第二破碎机6中，得到破碎后产生的细破碎颗粒物；

5.二次分筛：将细破碎颗粒物通过第三皮带输送机7输送到第二振动筛8上进行筛分，以筛分出颗粒粒径在5mm以下的颗粒料，同时，将颗粒粒径大于5mm的颗粒料，由第二螺旋输送机9返回到第二破碎机6中继续破碎，再次重复破碎直到颗粒粒径在5mm以下；

6.除铁：将步骤5中筛分出颗粒粒径在5mm以下的颗粒料通过第四皮带输送机10传送至再生料存放仓12内，且在第四皮带输送机10的上方装有除铁器11，当颗粒料通过第四皮带输送机10进行传输的过程中，除铁器11能够将颗粒料中的铁杂质进行吸附除去，达到除去铁杂质的目的；

7.镁含量检测：重复步骤1-6将不同批次所得到的物料分别装载到不同的再生料存放仓12内，对再生料存放仓12中的物料进行镁含量抽样检测；

8.标样分类：根据步骤7中不同的再生料存放仓12中物料的镁含量不同进行分类标样，将分类标样的再生料存放仓12放置待用，即将镁含量值对应标记在各个再生料存放仓12上；

9.获取再生料：根据对镁含量的实际需求，选取不同的再生料存放仓12中的物料通过高速搅拌机进行混合搅拌以获得最终的再生料坯料，再生料坯料的镁含量值通过混合调配以适应工业生产需求。且高速搅拌机的搅拌时间为5min，能够快速适配出符合要求的再生料坯料。

为进一步提升再生料坯料的准确度，可先将再生料存放仓12内部的物料进行搅拌混合均匀，再选取不同的再生料存放仓12中的物料放入至高速搅拌机中进行混合搅拌。

所述第一破碎机1和第二破碎机6的上方分别罩有吸尘罩盖13，吸尘罩盖13连接有吸尘设备。所述吸尘罩盖13分别位于第一破碎机1和第二破碎机6的进料口上方，吸尘罩盖13均通过管道与吸尘设备连接，吸尘设备进行破碎过程中的粉尘吸入至沉降间，以减少粉尘对环境的污染，作为优选的，所述吸尘设备采用mf90340型吸尘设备。

所述第一破碎机1为颚式破碎机，第二破碎机6为辊式破碎机，选用颚式破碎机和辊式破碎机只是本实施例中优选的方案，也可用其他类型的破碎机进行替代，如冲击破碎机。

所述步骤1中废旧耐火材料表面的变质层和侵蚀层剥离的方法为：采用人工铁锤敲击铲除，以将废旧耐火材料的变质层和侵蚀层剥离以得到可回收耐火材料，在本实施例中，采用人工铁锤敲击铲除变质层和侵蚀层是优选的技术方案，其实施的成本较低，但是，效率不高。因此在实际加工过程中，也可采用刀具进行机械切割，提升对废旧耐火材料表面的处理效率。

所述步骤7中镁含量的抽样检测方法为：

(1)分别选取位于再生料存放仓12的底层、中层和高层的物料为抽样样本，对抽样样本进行镁含量检测以得到含量值a、含量值b和含量值c；在再生料存放仓12的底层、中层和高层对应位置处设有取样口，取样口可进行抽样样本的取用；

(2)将含量值a、含量值b和含量值c求平均值得到该再生料存放仓12中物料的镁含量值，即以平均值为该再生料存放仓12中物料的镁含量值。

作为优选的，所述步骤6中在第四皮带输送机10的上方装有除铁器11，为进一步提升对铁杂质的吸附效果，在第四皮带输送机10的传送带上方横跨有分料杆14，分料杆14上沿其长度方向均匀分布有多个分料块15，分料块15能够将物料进行松散，松散之后能够提升对铁渣的除杂效果。

如图2、图3所示，本发明还提供了一种钢厂废旧耐火材料的循环利用加工系统，包括第一破碎机1、第一皮带输送机2、第一振动筛4、第二皮带输送机5、第二破碎机6、第三皮带输送机7、第二振动筛8、第四皮带输送机10和第五皮带输送机，所述第一破碎机1的出料口与第一皮带输送机2的进料口连接，第一皮带输送机2的出料口与第一振动筛4的进料口连接，第一振动筛4的排料口和出料口分别与第一螺旋输送机3的进料口和第二皮带输送机5的进料口连接，第一螺旋输送机3的出料口与第一破碎机1的进料口连接，第二皮带输送机5的出料口与第二破碎机6的进料口连接；所述第二破碎机6的出料口与第三皮带输送机7的进料口连接，第三皮带输送机7的出料口与第二振动筛8的进料口连接，第二振动筛8的排料口和出料口分别与第二螺旋输送机9的进料口和第四皮带输送机10的进料口连接，第二螺旋输送机9的出料口与第二破碎机6的进料口连接，第四皮带输送机10的出料口下方设有再生料存放仓12；所述第四皮带输送机10的上方装有除铁器11。上述中，采用第一螺旋输送机3和第二螺旋输送机9能够实现将物料返回至第一破碎机1和第二破碎机6内；所述振动筛的排料口是排放未通过筛孔的物料，而进料口是排放通过筛孔已经筛选出来的物料。

所述第一破碎机1和第二破碎机6的进料口上方分别罩有吸尘罩盖13，吸尘罩盖13连接有吸尘设备，所述吸尘罩盖13分别位于第一破碎机1和第二破碎机6的进料口上方，吸尘罩盖13均通过管道与吸尘设备连接，吸尘设备进行破碎过程中的粉尘吸入至沉降间，以减少粉尘对环境的污染，作为优选的，所述吸尘设备采用mf90340型吸尘设备。

所述第一破碎机1为颚式破碎机，第二破碎机6为辊式破碎机，选用颚式破碎机和辊式破碎机只是本实施例中优选的方案，也可用其他类型的破碎机进行替代，如冲击破碎机。

本发明不局限于上述可选实施方式，任何人在本发明的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其形状或结构上作任何变化，凡是落入本发明权利要求界定范围内的技术方案，均落在本发明的保护范围之内。