一種一體化工業(yè)固體廢渣連續(xù)分離設(shè)備的制造方法
【專利摘要】一種一體化工業(yè)固體廢渣連續(xù)分離設(shè)備，包括電機(jī)、減速機(jī)、框架、進(jìn)料口、多級(jí)碾盤、碾輥組、磁選器、進(jìn)液系統(tǒng)、行走機(jī)構(gòu)等部件，集成了破碎、碾磨、磁選、化學(xué)處理及水力分級(jí)等單元操作，并在空間、時(shí)間上穿插、耦合，能夠連續(xù)分離固體廢渣磁性組分和非磁性組分，并將非磁性組分碾磨至特定粒度，以漿液形式從底部排出。本實(shí)用新型具有能耗低、集成化、占地小、處理量大等優(yōu)點(diǎn)，為工業(yè)固體廢渣“變廢為寶”奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
【專利說明】
一種一體化工業(yè)固體廢渣連續(xù)分離設(shè)備
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本實(shí)用新型涉及一種工業(yè)固體廢渣連續(xù)分離設(shè)備，適用于鋼鐵、冶金、化工等生產(chǎn) 過程排放的固體廢渣處理，可實(shí)現(xiàn)固體廢渣中不同成分分離，屬于機(jī)械設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 眾所周知，鋼鐵、有色、化工等生產(chǎn)過程中會(huì)排放大量固體廢料，僅鋼渣，全國(guó)每年 排放量超過8000萬噸，保有存量超過2億噸，其中50 %以上露天堆放，未回收利用。工業(yè)固體 廢渣大量排放和露天堆放，不僅占用寶貴的土地資源，且其中鉛、砷、鉻等有毒有害金屬離 子嚴(yán)重污染周邊環(huán)境和地下水。
[0003] 目前，國(guó)內(nèi)外對(duì)工業(yè)固體廢渣綜合處理與回收利用做了大量研究。如新日鐵鋼渣 循環(huán)利用技術(shù)、美國(guó)鋼渣水泥技術(shù)、寶鋼鋼渣轉(zhuǎn)爐熱潑工藝等。但這些技術(shù)均普遍采用分段 式機(jī)械破碎、碾磨，多級(jí)磁選、多級(jí)重選等工藝，設(shè)備臺(tái)數(shù)多，能耗高，效率低。造成上述結(jié)果 的根源在于:首先，工業(yè)固體廢渣成分復(fù)雜，不同成分達(dá)到分離要求粒度差異很大。如鋼渣 中的金屬鐵，大顆粒直徑可達(dá)到100毫米以上，小顆粒則只有幾十微米，因此，單一粉碎或研 磨操作無法確定粒度基準(zhǔn)，造成能耗高、分離效果差的現(xiàn)象。其次，現(xiàn)有技術(shù)處理過程中沒 有對(duì)顆粒進(jìn)行有效粒度分級(jí)，顆粒大小、比重均不相同的顆粒，后續(xù)重力沉降、浮選等操作 難以充分發(fā)揮作用。另外，現(xiàn)有干法工業(yè)固體廢渣處理技術(shù)或多或少存在粉塵污染問題，需 要重視。 【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004] 本實(shí)用新型的目的是提供一種一體化工業(yè)固體廢渣連續(xù)分離設(shè)備，可根據(jù)分離要 求和回收率靈活配置處理級(jí)數(shù)，實(shí)現(xiàn)最大限度的節(jié)能降耗。
[0005] 本實(shí)用新型的技術(shù)方案如下：
[0006] -種一體化工業(yè)固體廢渣連續(xù)分離設(shè)備，其特征在于:所述設(shè)備包括電機(jī)、減速 機(jī)、框架、進(jìn)料口、主軸、碾輥組、多級(jí)碾盤和磁選器；
[0007] 所述電機(jī)、減速器和進(jìn)料口安裝在框架的頂部位置，主軸兩端通過軸承安裝在框 架的中心位置，沿主軸從上至下依次安裝多級(jí)碾盤，每個(gè)碾盤固定在主軸上，碾盤的外沿設(shè) 有溢流堰;在每個(gè)碾盤上沿周向均勻布置至少兩個(gè)碾輥組，碾輥組通過彈簧、螺栓固定在支 撐板上，支撐板固定在框架上;每個(gè)碾盤上安裝一個(gè)磁選器，該磁選器含有磁選輥，磁選輥 安裝在任意兩個(gè)碾輥組之間;每個(gè)碾盤下方裝有導(dǎo)流篩網(wǎng);在框架下部安裝有尾渣口，底部 設(shè)有尾漿盤;每個(gè)碾盤組上安裝一個(gè)射流嘴，射流嘴通過管道固定在支撐板上，形成進(jìn)液系 統(tǒng)。
[0008] 優(yōu)選地，沿主軸從上至下依次安裝二至四級(jí)碾盤，相鄰兩級(jí)碾盤之間的距離為碾 盤直徑0.5~1.5倍。
[0009] 優(yōu)選地，所述溢流堰上寬下窄，其向外傾斜的角度與豎直垂線成10-80°，垂直高度 20-100 毫米。
[0010] 優(yōu)選地，在每個(gè)碾盤上沿周向均勻布置二至四個(gè)碾輥組，每個(gè)碾輥組由一至三個(gè) 碾輥組成，碾輥中心線與碾盤徑向平行。
[0011] 優(yōu)選地，所述導(dǎo)流篩網(wǎng)為圓錐形，錐角30-160°，網(wǎng)孔10-300目；導(dǎo)流篩網(wǎng)的網(wǎng)孔從 上到下逐漸減小。
[0012] 優(yōu)選地，所述磁選輥通過皮帶與驅(qū)動(dòng)輥連接，驅(qū)動(dòng)輥安裝在框架上，磁選輥和驅(qū)動(dòng) 輥(9)兩軸線所形成的平面與水平面的夾角10-45°。
[0013] 優(yōu)選地，所述的射流嘴(20)安裝在每個(gè)碾盤中部、靠 近主軸位置。
[0014] 本實(shí)用新型的技術(shù)特征還在于:在所述碾盤與框架之間安裝有圓柱形擋板;在框 架下面安裝有行走機(jī)構(gòu)。
[0015] 本實(shí)用新型具有以下優(yōu)點(diǎn)及突出性的而技術(shù)效果：
[0016] ① 粉碎研磨與磁選耦合。去除雜質(zhì)、符合要求的磁性顆粒及時(shí)移走，避免金屬鐵等 高強(qiáng)度磁性物質(zhì)過度粉碎研磨造成機(jī)器磨損和增加能耗。
[0017]②粒度分級(jí)與磁選、粉碎研磨耦合。粉碎研磨過程中達(dá)到粒度要求的顆粒及時(shí)移 除，符合磁選要求的顆粒及時(shí)移除，從而降低研磨粉碎物料量，增大設(shè)備處理能力。
[0018] ③多級(jí)分離，分離精度逐步提高。以顆粒磁性物質(zhì)含量為控制指標(biāo)，按粒度設(shè)立多 級(jí)分離，每一級(jí)均選出達(dá)到控制指標(biāo)顆粒，從而最大限度實(shí)現(xiàn)以磁性顆粒原始粒度實(shí)現(xiàn)分 離，降低粉碎研磨能耗；同時(shí)，隨著分離級(jí)數(shù)增加，磁性物質(zhì)分離回收率逐步提高，從而實(shí)現(xiàn) 低能耗前提下，提高分離效率。
[0019] ④配置靈活，適應(yīng)性強(qiáng)。工業(yè)實(shí)踐中欲分離固體物料性質(zhì)千差萬別，分離訴求也不 盡相同。為此，本實(shí)用新型設(shè)備可根據(jù)物料粒度、硬度、分離程度等要求，靈活設(shè)置碾輥材質(zhì) 及大小、彈簧彈力大小、分離級(jí)數(shù)、導(dǎo)流篩網(wǎng)粗細(xì)等，從而能夠適應(yīng)不同場(chǎng)合具體要求。
【附圖說明】
[0020] 圖1為本實(shí)用新型提供的一種一體化工業(yè)固體廢渣連續(xù)分離設(shè)備的正視圖。
[0021] 圖2為本實(shí)用新型提供的一種一體化工業(yè)固體廢渣連續(xù)分離設(shè)備的俯視圖。
[0022]圖中：1-電機(jī);2-減速機(jī);3-框架;4-進(jìn)料口； 5-主軸;6-彈簧;7-碾盤;8-螺栓;9-驅(qū) 動(dòng)車?yán)ィ?〇_支撐板；11_皮帶；12-礙混組；13-磁選混；14-溢流堪；15-導(dǎo)流篩網(wǎng)；16-擋板；17-尾渣口； 18-尾衆(zhòng)盤;19-行走機(jī)構(gòu);20-射流嘴。
【具體實(shí)施方式】
[0023] 下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的原理結(jié)構(gòu)和【具體實(shí)施方式】做進(jìn)一步的詳細(xì)說明：
[0024] 參見圖1、圖2,本實(shí)用新型提供的一種一體化工業(yè)固體廢渣連續(xù)分離設(shè)備包括電 機(jī)1、減速機(jī)2、框架3、進(jìn)料口 4、主軸5、碾輥組12、多級(jí)碾盤7和磁選器等;所述電機(jī)1、減速器 2和進(jìn)料口 4安裝在框架3的頂部位置，主軸兩端通過軸承安裝在框架3的中心位置，沿主軸5 從上至下依次安裝多級(jí)碾盤7,優(yōu)選為二至四級(jí)碾盤，相鄰兩級(jí)碾盤之間的距離為碾盤直徑 0.5~1.5倍。每個(gè)碾盤固定在主軸5上，碾盤的外沿設(shè)有溢流堰14,該溢流堰上寬下窄，其向 外傾斜的角度與豎直垂線成10-80°，垂直高度20-100毫米。
[0025] 在每個(gè)碾盤上沿周向均勻布置至少兩個(gè)碾輥組12,優(yōu)選為二至四個(gè)碾輥組，每個(gè) 碾輥組由一至三個(gè)碾輥組成，碾輥中心線與碾盤徑向平行;碾輥組通過彈簧6、螺栓8固定在 支撐板10上，支撐板固定在框架上;每個(gè)碾盤上安裝一個(gè)磁選器，該磁選器含有磁選輥13， 磁選輥安裝在任意兩個(gè)碾輥組之間；磁選輥可以通過皮帶與驅(qū)動(dòng)輥連接，驅(qū)動(dòng)輥安裝在框 架上，磁選輥和驅(qū)動(dòng)輥兩軸線所形成的平面與水平面的夾角10-45°。
[0026]每個(gè)碾盤下方裝有導(dǎo)流篩網(wǎng)15;在框架3下部安裝有尾渣口 17,底部設(shè)有尾漿盤 18;每個(gè)碾盤組上安裝一個(gè)射流嘴20，射流嘴通過管道固定在支撐板上，形成進(jìn)液系統(tǒng);射 流嘴優(yōu)選安裝在每個(gè)碾盤中部、靠近主軸位置。
[0027] 所述導(dǎo)流篩網(wǎng)為圓錐形，錐角30-160°，網(wǎng)孔10-300目；導(dǎo)流篩網(wǎng)的網(wǎng)孔從上到下 逐漸減小。
[0028]本實(shí)用新型在所述碾盤與框架之間安裝有圓柱形擋板16。在框架3下面還可安裝 有行走機(jī)構(gòu)19。
[0029]本實(shí)用新型的運(yùn)行過程如下：
[0030] 設(shè)備啟動(dòng)后，固體廢渣從進(jìn)料口 4連續(xù)加入到分離設(shè)備中的第一級(jí)碾盤上，碾輥和 碾盤對(duì)固體廢渣進(jìn)行擠壓、摩擦、碾磨、沖擊破碎，從而逐步變成小顆粒;碾磨后物料經(jīng)過磁 選器位置時(shí)，其中磁性物質(zhì)含量達(dá)到要求的顆粒被吸到磁輥上，并通過皮帶輸送到指定收 集區(qū)；物料經(jīng)過射流嘴時(shí)，大部分的小顆粒被噴射液流攜帶越過溢流堰，細(xì)顆粒則穿過下方 導(dǎo)流篩網(wǎng)，流到尾渣漿盤中，大顆粒通過導(dǎo)引篩網(wǎng)進(jìn)入下一級(jí)碾盤。其余物料則繼續(xù)留在第 一級(jí)碾磨破碎，直到符合要求。
[0031] 第二級(jí)、第三級(jí)碾盤工作過程與第一級(jí)類似，但顆粒粒度更細(xì)，磁選分離也更為精 細(xì)，射流速度依次降低，液流攜帶則選出更小的顆粒。經(jīng)過全部碾盤仍不符合要求的顆粒則 返回進(jìn)料口繼續(xù)處理，或去后續(xù)處理工段。
[0032] 尾渣漿一般經(jīng)過多級(jí)沉降或浮選，以將非磁性渣進(jìn)一步分離。分離后產(chǎn)品經(jīng)過過 濾、烘干，得到多種產(chǎn)品。
[0033] 本實(shí)用新型設(shè)備應(yīng)與輸送、浸泡、沉降、過濾、烘干等其他設(shè)備配套，形成完整的固 體廢渣處理過程。
[0034] 實(shí)施例1
[0035]原料為某鋼廠高爐鋼渣。
[0036]鋼渣成分主要成分為硅酸鈣鹽類，含量約55 % ;鐵及鐵化合物含量25 %，其他成分 約 20 %。
[0037]本實(shí)用新型設(shè)備結(jié)構(gòu)尺寸和主要操作參數(shù)：電機(jī)功率3KW;主框架150毫米槽鋼框 架，三級(jí)碾盤組，層間距420毫米;碾盤直徑1200毫米，厚16毫米;碾輥兩只一組，直徑100毫 米，長(zhǎng)480毫米。主軸轉(zhuǎn)速40轉(zhuǎn)/分;溢流堰垂直高度50mm，傾斜角度45;各層射流出口速度分 別為3.0、2.0、1.0米/秒；進(jìn)料速度100公斤/小時(shí)。從上到下，磁選器磁力分別為20000、 30000和40000高斯;物料出口五個(gè)。
[0038]其他設(shè)備包括浸泡池、三級(jí)沉降槽、過濾器和轉(zhuǎn)盤干燥器等。
[0039]處理過程:鋼渣用清水浸泡12小時(shí)，然后連續(xù)加入本設(shè)備，磁選產(chǎn)物分別收集，脫 水烘干;尾渣返回繼續(xù)清水浸泡;尾漿盤排出的尾漿進(jìn)入沉降槽沉降，沉降產(chǎn)物取出后脫 水、烘干。設(shè)備連續(xù)運(yùn)行8小時(shí)，進(jìn)料量為10公斤/小時(shí)。
[0040] 產(chǎn)品分析結(jié)果:如下表。
[0042] 實(shí)施例2
[0043]原料為某鋼廠轉(zhuǎn)爐不銹鋼鋼渣。
[0044] 鋼渣成分主要成分為硅酸鈣鹽類，含量約51 % ;鐵及鐵化合物含量11 %，鉻及其氧 化物含量8%，鎳及其氧化物含量0.5%，其他成分約20%。
[0045] 本設(shè)備主要結(jié)構(gòu)尺寸和操作參數(shù):電機(jī)功率3KW;主框架150毫米槽鋼框架，四級(jí)碾 盤組，層間距420毫米;碾盤直徑1200毫米，厚16毫米;碾輥兩只一組，直徑100毫米，長(zhǎng)480毫 米。主軸轉(zhuǎn)速30轉(zhuǎn)/分;溢流堰垂直高度80mm，傾斜角度45;各層射流出口速度分別為3.5、 2.5、2.0、1.5米/秒;進(jìn)料速度100公斤/小時(shí)。從上到下，去除第二、三級(jí)磁選器。第一、四級(jí) 磁選器磁力分別為20000和40000高斯;物料出口四個(gè)。
[0046] 其他設(shè)備包括浸泡池、三級(jí)沉降槽、過濾器和轉(zhuǎn)盤干燥器等。
[0047] 處理過程:不銹鋼渣用2%鹽酸浸泡6小時(shí)，然后連續(xù)加入本設(shè)備，磁選產(chǎn)物分別收 集，脫水烘干;尾渣返回繼續(xù)鹽酸浸泡;尾漿盤排出的尾漿進(jìn)入沉降槽沉降，沉降產(chǎn)物取出 后脫水、烘干;設(shè)備連續(xù)運(yùn)行8小時(shí)，進(jìn)料量為10公斤/小時(shí)。
[0048] 產(chǎn)品分析結(jié)果如下表：
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種一體化工業(yè)固體廢渣連續(xù)分離設(shè)備，其特征在于:所述設(shè)備包括電機(jī)（1)、減速 機(jī)(2)、框架(3)、進(jìn)料口（4)、主軸(5)、碾輥組（12)、多級(jí)碾盤(7)和磁選器； 所述電機(jī)（1)、減速器(2)和進(jìn)料口（4)安裝在框架(3)的頂部位置，主軸兩端通過軸承 安裝在框架(3)的中心位置，沿主軸(5)從上至下依次安裝多級(jí)碾盤(7)，每個(gè)碾盤固定在主 軸（5)上，碾盤的外沿設(shè)有溢流堰（14);在每個(gè)碾盤上沿周向均勻布置至少兩個(gè)碾輥組 (12)，碾輥組通過彈簧(6)、螺栓(8)固定在支撐板(10)上，支撐板(10)固定在框架(3)上;每 個(gè)碾盤上安裝一個(gè)磁選器，該磁選器含有磁選輥（13)，磁選輥安裝在任意兩個(gè)碾輥組之間； 每個(gè)碾盤下方裝有導(dǎo)流篩網(wǎng)（15);在框架（3)下部安裝有尾渣口（17)，底部設(shè)有尾漿盤 (18);每個(gè)碾盤組上安裝一個(gè)射流嘴（20 )，射流嘴通過管道固定在支撐板上，形成進(jìn)液系 統(tǒng)。2. 按照權(quán)利要求1所述的一種一體化工業(yè)固體廢渣連續(xù)分離設(shè)備，其特征在于:沿主軸 從上至下依次安裝二至四級(jí)碾盤(7)，相鄰兩級(jí)碾盤之間的距離為碾盤直徑0.5~1.5倍。3. 按照權(quán)利要求1或2所述的一種一體化工業(yè)固體廢渣連續(xù)分離設(shè)備，其特征在于:所 述溢流堰(14)上寬下窄，其向外傾斜的角度與豎直垂線成10-80°，垂直高度20-100毫米。4. 按照權(quán)利要求1或2所述的一種一體化工業(yè)固體廢渣連續(xù)分離設(shè)備，其特征在于:在 每個(gè)碾盤上沿周向均勻布置二至四個(gè)碾輥組，每個(gè)碾輥組由一至三個(gè)碾輥組成，碾輥中心 線與碾盤徑向平行。5. 按照權(quán)利要求1所述的一種一體化工業(yè)固體廢渣連續(xù)分離設(shè)備，其特征在于:所述導(dǎo) 流篩網(wǎng)為圓錐形，錐角30-160°，網(wǎng)孔10-300目；導(dǎo)流篩網(wǎng)的網(wǎng)孔從上到下逐漸減小。6. 按照權(quán)利要求1所述的一種一體化工業(yè)固體廢渣連續(xù)分離設(shè)備，其特征在于:在所述 碾盤與框架之間安裝有圓柱形擋板(16)。7. 按照權(quán)利要求1所述的一種一體化工業(yè)固體廢渣連續(xù)分離設(shè)備，其特征在于:所述磁 選輥（13)通過皮帶（11)與驅(qū)動(dòng)輥(9)連接，驅(qū)動(dòng)輥(9)安裝在框架上，磁選輥（13)和驅(qū)動(dòng)輥 (9)兩軸線所形成的平面與水平面的夾角10-45°。8. 按照權(quán)利要求1所述的一種一體化工業(yè)固體廢渣連續(xù)分離設(shè)備，其特征在于:所述的 射流嘴(20)安裝在每個(gè)碾盤中部、靠近主軸位置。9. 按照權(quán)利要求1所述的一種一體化工業(yè)固體廢渣連續(xù)分離設(shè)備，其特征在于:在框架 (3)下面安裝有行走機(jī)構(gòu)（19)。
【文檔編號(hào)】B02C15/08GK205628156SQ201620233688
【公開日】2016年10月12日
【申請(qǐng)日】2016年3月24日
【發(fā)明人】張英才, 王永代
【申請(qǐng)人】張英才, 王永代