一种铁合金废弃余料分类收集器的研制

黎佐洋，李志华，陈焕杰，邓朝刚

（宝武集团广东韶关钢铁有限公司，广东 韶关 512123）

今年来，国家对环境要求十分严格，且出台了史上最严厉的环境保护法，加大了对企业环境监控惩罚力度。冶金行业属于高能耗、高污染行业，每年会产生大量工业废弃余料，对环境污染严重，资源浪费厉害，从保护环境、资源回收角度，冶金废弃余料资源回收利用迫在眉睫。钢铁行业根据冶炼品种的需要，每年炼钢过程会消耗数万吨铁合金，铁合金品种繁多，一般情况属于块状物料，根据化学元素分为Si系、Mn系、Cr系等。采购进厂的铁合金须按一定比例取样检验，质量满足要求后方可使用。

根据国家制样标准，所取块状物料样品须全部经过多功能联合破碎机组分级破碎，产生13mm粒级以下碎料以及部分粉状物，缩分出少量试样研磨制成分分析试样，其余大部分为废弃余料。鉴于该部分余料属于碎料与粉状混合物，不利回收利用，同时大多数铁合金固有特性含有不同微量的有害元素（如：Cu、As、pb、Sn、Zn等），若回收不当或不回收随便丢弃，即浪费资源，又污染环境。现有铁合金制样，产生的废弃余料没有一个专用的余料收集器具，制样完毕后随意倾倒。随着本公司转型升级，生产高附加值产品，铁合金使用量增大，每天多批次不同品种铁合金大量进厂，因而每天铁合金制样大约能产生废弃余料50kg～100kg，每年约能产生废弃余料20t～40t，若随意倾倒未经分类回收的废弃余料，致使生产单位无法正常回收使用，将造成资源的浪费。

1 结构及工作原理

1.1 结构组成

采用立式长方体结构，由喇叭口1，固定余料架2，弃样桶3，样桶限位槽4及带锁固定栓5组成；其中弃样桶3置于固定余料架2上，弃样桶3上架设有喇叭口1，铁合金废弃余料从喇叭口1进入弃样桶3内，在固定余料架2上等距设置有样桶限位槽4，每个样桶限位槽4对应一个弃样桶3，在喇叭口1上焊接有两根不锈钢管能有效的防止废弃余料的拿出，并且在弃样架正面中部设置有带锁的固定栓5。结果如图1所示。

图1 本装置的结构示意图

图2 本装置的俯视图

图3 弃样桶侧视图

1.2 工作原理

首先按照生产需要，将对应的铁合金废弃余料分品种从相应的喇叭口倒入弃样桶内，每个样桶限位槽对应一个弃样桶，在喇叭口上焊接有两根不锈钢管能有效的防止废弃余料随意拿出，并且在弃样架正面中部设置有带锁的固定栓。当需要清理时，由管理人员对余料分类收集器进行开锁清理。

2 结构技术参数

（1）喇叭口共6件，材质为不锈钢304，焊接成型，呈漏斗式结构，高约130mm，上端口长230mm、宽210mm，下方端口长100mm、宽60mm，且下方端口平行间距20mm焊接2根长100mm不锈钢管。

（2）固定余料架共1件，材质为不锈钢304，两侧挡板及四周10mm扁平方管焊接成型正面呈镂空“口”字形，架长1300mm，架高420mm。

（3）弃样桶共6个，材质为不锈钢304，焊接成型，呈立体圆柱状，直径200mm，桶高300mm。

（4）样桶限位槽共6组：每件由3根10mm偏平方管长230mm焊接形成，且第一根与第二根平行间距176mm，第二根与第三根平行间距20mm，同时每组间距20mm。

（5）固定栓共1件，材质为不锈钢304，形状为长1300mm，直径20mm的圆管，其上安装有2把小锁。

3 主要技术创新点

（1）回收范围广，该工艺主要应用于各种样品制备的余料回收作业。

（2）回收装置有六个喇叭口，对应六个样桶，限位槽的作用是确定弃样桶放入的具体位置，确保弃样桶放入的位置是喇叭口的中心处，从而使弃样能完全的进入弃样桶内，这样避免了铁合金余料混样污染，提高了铁合金余料的回收率。

（3）弃样架的喇叭口下方直径100mm，并在下方端口处放置两根不锈钢小管，保证弃样只进不出，并且有了带锁的固定栓，可以便于弃样的日常管理，避免混样及弃样的流失，有专人开锁清理弃样，做到检验的准确有效。

4 回收率

实施后、跟踪了硅锰合金、硅铁合金、高碳铬铁、低碳锰铁、高碳锰铁、低碳铬铁6种合金弃样的回收情况，分析结果如下。

表1 回收率试验数据

由表1可知，该装置的回收率达到100%回收，按一天50kg余料计算，一年可以节约20t的余料。

5 结论

本装置设计合理、结构紧凑，维护便捷、使用方便、安全可靠；装置使用材料通用，生产成本低、易于现场实施，性价比较高；结构简单实用，易于加工，现场应用效果好，易于推广使用等特点；有效分类收集铁合金废弃余料，减少了资源浪费，降低生产成本；隔绝了粉状铁合金废弃余料释放有害物资，对环境的污染。