太钢哈斯科钢渣破碎线工程建设与生产实践

孙健 宋一明

摘 要：太钢集团与美国哈斯科公司共同投资建设钢渣尾渣深加工生产线，将尾渣制造成高附加值产品。太钢哈斯科钢渣破碎采用新思路、新工艺，破碎线最终产品为不同粒度无金属尾渣，生产线将为路基生产线及钢渣超细粉生产线提供原料，破碎线对于回收的大粒度金属对外出售，回收小颗粒金属作于路基生产线原料。实践结果表明该流程的特点为破碎流程短，分段除铁达到了良好的工艺指标，最终为企业创造了巨大的经济效益。

关键词：钢渣；破碎；工程建设；生产实践

1 前言

钢铁工业是资源、能源消耗最多的行业，在冶炼过程中产生大量的钢铁渣。每炼一吨钢产生0.12吨的钢渣。2011年我国钢产量为6.955亿吨，年产钢渣9000万吨。目前，我国钢渣的综合利用率约为10%，大部分钢渣堆弃造成金属和钢渣资源的浪费，污染环境，破坏生态景观，占用土地，不符合循环经济和可持续发展的基本国策。因此，综合利用钢渣是近年来的研究热点，由钢渣选铁工艺向钢渣除铁、尾渣深加工工艺方向发展，钢渣高附加值产品富含在尾渣中，开发尾渣利用潜力是钢渣综合利用的新方向。

太钢哈斯科钢渣破碎线项目是由北方重工集团公司总承包建设，项目2012年9月动工，2013年8月试车，2013年10月正式投产。项目设计年处理100万吨碳钢钢渣。产品要求回收金属6.24万吨，生产路基原料39.84万吨，钢渣超细粉原料及水泥掺合料73.92万吨。

2 钢渣破碎线工程建设

2.1 钢渣破碎线工艺简述

太钢钢渣处理的目的是使金属与渣充分解离，通过物理选矿方法使废金属料与尾渣分离，尽可能富集回收钢渣中的金属料，保证合格尾渣粒度，为钢渣超细粉、路基生产线提供优质原料，同时为下段工艺降低钢渣中的游离氧化钙，消除钢渣的不稳定性做预处理准备。钢渣破碎线工艺为两段两闭路破碎、三段除铁、一段最终筛分流程，详细工艺流程图见图1所示。

图1 工艺流程图

2.2 关键工艺设备的选择

按照太钢哈斯科项目设备选型原则，破碎线设备应选用主流、先进设备，以经验计算及实验模拟作为选型依据。钢渣破碎流程虽与矿石破碎流程相似，但是设备选型可以借鉴的地方并不多。先针对流程特点，对破碎筛分闭路循环进行模拟计算。生产实践证明，模拟数据为主机设备选型提供可靠依据。

2.2.1 给料设备

给料设备不是主要作业设备，选型中往往被忽视。给料设备处于整个系统的“咽喉”位置，型号选择对于系统的处理量及工艺流畅性起到关键作用。太钢哈斯科破碎线选用GZZ1548棒条给料机，给料倾角为-5°，驱动方式为变频调速。棒条给料机可将特大块钢渣筛出。同时，棒条给料机与设置在BC1皮带机中的皮带秤连锁，通过皮带秤反馈的模拟信号来调整给料机的驱动速度，这样可以保证系统给料均匀流畅，保证皮带机料层厚度，达到除铁效果稳定，平衡系统负荷等作用。

2.2.2 破碎设备

细碎选用底部单缸液压圆锥破碎机，底部单缸液压圆锥破碎机具有结构简单、运转可靠性高，易于实现远程自动控制，便于使用与维护。相比于其他液压破碎机，底部单缸液压破碎机的层压破碎效果不明显，不易使物料过粉碎。单缸液压破碎机这一“缺点”对于太钢哈斯科钢渣破碎是很有利的。太钢哈斯科钢渣破碎线对于粒度分级要求较高，根据上述设备特点及产品要求，选用Y315单缸液压圆锥破碎机作为细碎设备。Y315型缸液压圆锥破碎机是在PYY单缸圆锥破碎机基础上改进型号，该设备优化内部结构，提高动锥转速，将原型号设备装机功率由160kw提高至315kw。经过一系列升级改造该设备完全适用于钢渣细碎。

2.2.3 磁选设备

为了将钢渣内部的铁元素尽可能的选别出去，太钢哈斯科破碎线选用中磁场强度磁选设备，设置在每一段回路中。在主回路BC1皮带机上设置RCDK-12T1铠装钢渣电磁除铁器，该设备针对钢渣特点设计的选铁设备，磁场强度3000GS，将物料中大块废钢选出。在BC1皮带机机头部装有直径630mm磁力滚筒，带速为1m/s，皮带宽度为1200mm，磁场强度4000GS，磁力滚筒可将中小粒度含铁物料选出。物料进入细碎回路中，在单缸液压圆锥破碎机前的给料皮带上设置800mm带宽的除铁器，进一步将物料中的铁金属选别出，同时也起到保护破碎机的作用。

3 钢渣破碎线生产实践及优化改造

3.1 调整给料速率

钢渣破碎线在生产中，BC1机头设置的磁力滚筒对于不同料层厚度的物料，在除铁效果上有较大差异。随着给料机给料速度增加，料层厚度也开始增加，出现尾渣中含铁量增加，对于作为钢渣超细粉原料不利。在破碎线前期生产中，由于给料速率大，皮带中物料堆积厚度增大，影响分选效果。在生产中，通过皮带秤与给料机之间的连锁，调节给料机达到最佳给料频率，实践表明：当料层厚度达到25mm时，得到金属产率为3%，铁品位40.97%，0-20mm路基线原料。

3.2 增设粗碎缓冲仓

由于破碎线中大块物料较少，颚式破碎机负荷率较低。为了提高颚式破碎机效率，在颚式破碎机前增设缓冲矿仓，将物料在矿仓中积累一定量后，再开启颚式破碎机。

4 结束语

（1）根据哈斯科试验模拟及相关生产经验所设计的钢渣破碎工艺流程具有生产流程短，工艺流程可靠，生产效率高，工艺流程新颖等特点。

（2）本项目提出了钢渣破碎产品的新方向，打破了以回收金属为最终产品的生产工艺，建立了适合太钢钢渣资源化利用的新模式，带动钢渣产业向高附加值方向发展，转化了市场对钢渣的利用存在认识误区。

（3）太钢哈斯科经济效益显著。太钢哈斯科破碎线为钢渣高附加值产品提供原料，相比于以回收废钢为主要经济收入的钢渣处理线，太钢哈斯科经济效益明显提高。以钢渣破碎线产品为原料生产的路基原料、超细粉及水泥掺合料经济收入将达到1亿元左右。

参考文献

[1]陈帮.我国钢渣细碎设备及钢渣加工技术现状[J].矿产综合利用，2013（2）：3-6.

[2]王琳，孙本良，李成威.钢渣处理与综合利用[J].冶金能源，2007（4）.