柳钢10万吨冶炼废渣综合利用生产线工艺设计

兰宏军

摘  要：为推动柳钢高炉废渣、废耐火砖、氧化渣等固废的高效环保处理，建设10万吨含铁冶炼废渣综合利用生产线，促进柳钢固废资源有效、合理利用。

关键词：冶炼废渣;生产线;工艺设计;综合利用

1 概况

柳钢环保公司铁辉金属加工厂于2008年搬迁进入柳钢B区，依据当时情况，建设了一条处理高炉废渣的生产线，主要从事高炉干渣的渣铁分选处理，年处理高炉废渣约3万吨，近年来也对金材废渣、氧化渣、废水渣、废耐火砖等含铁物料进行破碎分选处理。2008年搬迁改造时，该3万吨高炉废渣生产线设计较为实用简捷，近年来，随着柳钢环保资源综合利用不断进步发展，该生产线设备工艺已不适合对铁辉厂承接的各类冶炼废渣的综合处理要求，且破碎机、皮带机等设备均为利旧，如今大部分设备已陈旧破损严重，对稳定高效低耗生产造成较大影响。柳钢环保公司于2016年决定投资600万元，在铁辉厂新建10万吨含铁冶炼废渣综合利用生产线，以实现对高炉废渣、废水渣、金材废渣、氧化渣、废耐火砖等含铁固废的高效环保处理。

2 10万吨冶炼废渣综合利用生产线工艺设计

2.1 工艺要求

（1）环保设计要求：满足柳钢集团公司环境治理与工业安全环保要求，力求配套完善，促进各类治炼废渣综合利用的目标，满足新环保法等相应的法令、法规、标准和规范的要求。

（2）效益要求：结合生产各类固废的实际情况，投资省、有实效，有利于降低运行、维护成本，力争获得最大的环保与经济效益。

（3）发展要求：满足上述各类固废在柳钢未来生产规模的发展需要，工艺技术和设备性能较先进，含铁产品回收率高，经济合理。

（4）设计简洁可靠的要求：生产工艺流程和设备选型简洁、有效，贴近生产实践，安全易行，方便职工操作，提高工作效率。系统运行安全可靠，维护、检修方便。

2.2 工艺系统

结合铁辉厂厂区地理位置处于B区工业园的东北角，该地块为不规则的形状，且原搬迁规划时没有充分考虑场地的实用性及今后发展的需要，原料场地太小，影响堆料，产品插空堆放，现场拥挤，该场地又太近柳钢围墙的环境特点，综合考虑将该生产线定址在现3万吨废渣生产线西面，一线设计，节约空间，保持了布局美观，设计上保证了厂房周边行车通畅。

为满足年处理10万吨各类冶炼废渣及节省投资的要求，将新建生产线厂房设计为80m长，20m宽，12 m高，其上安装有一台10t电磁吊，可方便分选废渣中废钢;设置有多个钢筋砼产成品池，电气室与厂房并排设计，车间内配置完备的消防设施。

2.3 工艺流程设计简介

（1）工艺流程：原料经高炉排出至炼铁干渣场，通过汽车运输至厂区原料堆场，10吨行吊抓斗或铲车将干渣运至350×350mm格栅料斗，较大渣块采用机械或人工破碎后进入1#皮带机，通过鄂破破碎后出料尺寸变为40-60mm大小颗粒，然后通过安装在2#皮带机处永磁除铁器选出磁选铁，余料进入反击破破碎后，出料在0.3-15mm的颗粒占40-60%，进入3#胶带机磁选选出细铁砂及尾渣，其余颗粒则在20mm左右，然后振动筛进行筛分，把粒度>15mm的颗粒通过回料皮带返回2#皮带机，再与原料混合进入反击破进行二次破碎，最后破碎至成品尺寸。该生产线建成后，相对于原生产线改变了破碎机的形式，增设了反击破，取消了锤破，增加了该生产线的处理能力，由于工艺、设备的优化，生产效率得到了有效提升。

辅生产线主要处理废耐火砖、氧化渣料等固废原料，来料通过料斗进入1#皮带机后，通过调整移动式振动筛把块状料和粉状料进行分离，选出不含铁料的废耐火砖，筛下含铁粉状物料进入主生产线破碎、磁选生产系统，将含铁物料进行分选处理，得出不同类型的产成品。

（2）工艺流程图

根据各固废原料之间的特点与差异，把10万吨冶炼废渣综合利用生产线分成主辅两条支线进行生产，并通过输送带将辅线与主线相连，主生产线主要处理炼铁干渣、废水渣，辅生产线主要处理废耐火砖、金材渣、氧化渣等原料，在对废耐火砖进行分选时，可直接利用行车电磁吸盘在上料处进行选取废钢作业。在原料充足的情况下可根据不同的原料合理安排生产，即可实现错峰生产，有效提高设备利用率。

工艺流程图如下图。

（3）主要工艺设备：10万吨冶炼废渣综合利用生产线主要设备采用了7条胶带机，1台PE400X600鄂式破碎机，1台PF1007反击破碎机，1台WZG125-15O座式給料机，4台振动筛，2台永磁除铁器，2台永磁辊，1台10t电磁吊，以及西门子S7-300系列PLC电控系统。

3 经济效益分析

原3万吨废渣生产线工艺设备较落后，采用两级破碎、三级磁选处理工艺，产能无法满足各类废渣处理需求;废耐火砖采用钩机扒选，废钢铁回收率不高。10万吨冶炼废渣综合利用生产线建成投产后可处理高炉干渣3万吨/年，废水渣2万吨/年，氧化渣0.5万吨/年，金材渣0.5万吨/年，废耐火砖4万吨/年，年处理各类含铁废渣可达10万吨，可实现各类冶炼废渣的高效环保处理，可生产出废钢、细铁砂、渣钢、废尾渣、废尾渣2、红渣、废水渣等产品，废钢、渣钢回用于柳钢炼钢生产，细铁砂用于铸造加工，废尾渣、废水渣、红渣、废尾渣2用于水泥、保温材料及耐火材料的生产，可产生较好的经济效益。

4 结语

综上所述，柳钢环保公司通过10万吨冶炼废渣综合利用生产线项目的设计、建设投用，经过不断创新工艺技术，实现了环保、安全、高效的处理炼铁高炉干渣、废水渣、金材渣、氧化渣、转炉废耐火砖等冶炼固废来料，有效提升了保产服务的能力，符合柳钢多元产业转型升级需要及产业定位，适应柳钢今后产能增加和环保要求，同时也提高了开拓产品销售市场的综合能力，有效促进了柳钢三废资源有效、合理利用，促进绿色柳钢的建设。