CN110614743A - 不锈钢钢渣造纸工艺设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种不锈钢钢渣造纸工艺设备，所述不锈钢钢渣造纸工艺设备包括：干法制粉***，所述干法制粉***包括磁选机和超微粉立磨机，所述不锈钢钢渣由所述磁选机去除金属后经所述超微粉立磨机形成超细微粉，所述超细微粉的粒度为800～1000目；压延造纸***，所述干法制粉***和所述压延造纸***沿工艺方向依次布置，所述压延造纸***包括高分子材料改性装置和压延机，所述超细微粉由所述高分子材料改性装置改性后经所述压延机形成原纸。根据本发明实施例的不锈钢钢渣造纸工艺设备采用不锈钢钢渣作为造纸原料，能够利于废物资源化、减少对生态环境的破坏、节约能源。

Description

不锈钢钢渣造纸工艺设备

技术领域

本发明涉及冶金和造纸技术领域，尤其是涉及一种不锈钢钢渣造纸工艺设备。

背景技术

相关技术中的造纸技术，原料通常采用木材(植物钎维)或石头(碳酸钙)，该两种造纸技术均会对生态环境造成破坏，具体而言：

采用木材(植物钎维)造纸系钎维化造纸原理，需采伐木材(植物)，并需要大量的水资源，每生产一吨纸大概消耗3.7吨木片，淡水200吨，耗电600kwh，生产过程要添加强酸，强碱，漂白剂等，排放废水和多种有害废气，属污染较大行业。

采用石头(碳酸钙)造纸系高分子改性填充粘结造纸原理，需挖山采石(碳酸钙)，同样影响生态环境。

发明内容

本发明基于本申请的发明人对以下事实和问题的发现和认识作出的：

钢铁是人类社会广泛使用的基本材料，不锈钢又是钢铁中的精品，可以说现代社会，钢铁(不锈钢)与人类社会呈伴生性，而钢铁(不锈钢)生产过程产生不锈钢钢渣是必然的，在目前没有量产资源化利用成熟技术，采用填埋和堆积方式都会对环境产生严重影响。

目前全球5500万吨不锈钢产量(我国占比为52％)中，92％以上采用AOD冶炼工艺(氩氧精炼法)，该工艺产生的不锈钢钢渣占比约20％，即每年产生1112万吨固体废物。该渣大部分采用填埋，小部分经湿法处理作水泥添加剂使用。填埋即占用土地又影响生态环境；作水泥添加剂则因渣未经老化处理影响水泥质量；因此该渣处置已成为影响环境和不锈钢产业可持续的重要难题。

本申请的发明人通过大量的研究和实验发现，不锈钢钢渣经历过高温，化学成分相对稳定，Cao含量较高，有害元素相对少，可用于造纸。

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种不锈钢钢渣造纸工艺设备，该不锈钢钢渣造纸工艺设备采用不锈钢钢渣作为造纸原料，能够利于废物资源化、减少对生态环境的破坏、节约能源。

根据本发明的实施例提出一种不锈钢钢渣造纸工艺设备，所述不锈钢钢渣造纸工艺设备包括：干法制粉***，所述干法制粉***包括磁选机和超微粉立磨机，所述不锈钢钢渣由所述磁选机去除金属后经所述超微粉立磨机形成超细微粉，所述超细微粉的粒度为800～1000目；压延造纸***，所述干法制粉***和所述压延造纸***沿工艺方向依次布置，所述压延造纸***包括高分子材料改性装置和压延机，所述超细微粉由所述高分子材料改性装置改性后经所述压延机形成原纸。

根据本发明实施例的不锈钢钢渣造纸工艺设备采用不锈钢钢渣作为造纸原料，能够利于废物资源化、减少对生态环境的破坏、节约能源。

根据本发明的一些具体实施例，所述干法制粉***还包括鄂破机、振动筛、破碎机、料仓、布袋收粉器、斗提机、渣粉仓和输送泵；其中，所述鄂破机、所述振动筛、所述破碎机、所述磁选机、所述料仓、所述超微粉立磨机、所述布袋收粉器、所述斗提机、所述渣粉仓和所述输送泵沿所述工艺方向依次布置。

进一步地，所述鄂破机包括一级鄂破机和二级鄂破机，所述一级鄂破机和所述二级鄂破机沿所述工艺方向依次布置在所述振动筛的上游，所述振动筛的筛除料经电磁风选机去除金属后返回至所述二级鄂破机。

进一步地，所述磁选机包括强磁干选机和强磁滚筒，所述强磁干选机和所述强磁滚筒沿所述工艺方向布置在所述破碎机和所述料仓之间。

进一步地，所述超微粉立磨机的产料的一部分经强磁辊筒去除金属后返回所述超微粉立磨机。

进一步地，所述不锈钢钢渣的粒度为0～200mm，经所述一级鄂破机后的粒度为0～40mm，经所述二级鄂破机后的粒度为0～15mm,经所述振动筛后的粒度为0～15mm，经所述破碎机后的粒度为0～8mm，经所述磁选机后的粒度为0～8mm，经所述超微粉立磨机后的粒度为800～1000目；其中，所述振动筛处粒度大于15mm的筛除料经所述电磁风选机去除金属后返回至所述二级鄂破机，所述超微粉立磨机的返料占产料的30％。

根据本发明的一些具体实施例，所述高分子材料改性装置包括PE储料仓、辅料储料仓、渣粉储料仓、PE分料仓、辅料分料仓、渣粉分料仓、称量斗、混料机、封炼机、开炼机；其中，所述超细微粉被输送至所述渣粉储料仓，所述PE分料仓与所述PE储料仓相连，所述辅料分料仓与所述辅料储料仓相连，所述渣粉分料仓与所述渣粉储料仓相连，所述称量斗分别与所述PE分料仓、所述辅料分料仓和所述渣粉分料仓相连，所述称量斗、所述混料机、所述封炼机、所述开炼机和所述压延机沿所述工艺方向依次布置。

进一步地，所述辅料为石蜡，在所述混料机中，所述超细微粉、所述PE和所述石蜡混合的质量比为70：28：2。

进一步地，所述混料机包括一级混料机和二级混料冷却机，所述一级混料机和所述二级混料冷却机沿所述工艺方向布置在所述称量斗和所述封炼机之间。

进一步地，所述开炼机包括一级开炼机和二级开炼机，所述一级开炼机和所述二级开炼机沿所述工艺方向布置在所述封炼机和所述压延机之间。

进一步地，所述称量斗、所述一级混料机、所述二级混料冷却机和所述封炼机设置成多组。

根据本发明的一些具体实施例，所述压延造纸***还包括冷却机和卷纸机，所述冷却机和所述卷纸机沿所述工艺方向布置在所述压延机的下游。

根据本发明的一些具体实施例，所述不锈钢钢渣造纸工艺设备还包括：纸箱生产***，所述干法制粉***、所述压延造纸***和所述纸箱生产***沿所述工艺方向依次布置，所述纸箱生产***包括原纸存放仓、原纸架、复合制板机组、印刷模切机组、纸板码垛机、成箱机组、纸箱码垛机和纸箱存放仓。

进一步地，所述复合制板机组包括瓦楞纸板机、冷却器和摸切器，所述印刷模切机组包括印刷机和摸切机；其中，所述瓦楞纸板机、所述冷却器、所述摸切器、所述印刷机和所述摸切机沿所述工艺方向依次布置在所述原纸架和所述纸板码垛机之间。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本发明实施例的不锈钢钢渣造纸工艺设备的干法制粉***的结构示意图。

图2是根据本发明实施例的不锈钢钢渣造纸工艺设备的压延造纸***的结构示意图。

图3是根据本发明实施例的不锈钢钢渣造纸工艺设备的纸箱生产***的结构示意图。

附图标记：

干法制粉***10、

不锈钢钢渣料堆101、装载机102、料斗103、料斗板车104、行车105、鄂破机110、一级鄂破机111、二级鄂破机112、振动筛120、电磁风选机121、破碎机130、磁选机140、强磁干选机141、强磁滚筒142、料仓150、超微粉立磨机160、强磁辊筒161、布袋收粉器170、引风机171、入口调节阀172、脉动器173、卸灰阀174、斗提机180、渣粉仓190、输送泵191、气力输送装置192、

压延造纸***20、

PE物料区201、辅料区202、吊料斗203、行车204、高分子材料改性装置210、PE储料仓211、辅料储料仓212、渣粉储料仓213、PE分料仓221、辅料分料仓222、渣粉分料仓223、垂直输送机224、垂直输送机225、螺旋输送机226、称量斗230、混料机240、一级混料机241、二级混料冷却机242、封炼机250、开炼机260、一级开炼机261、二级开炼机262、压延机270、冷却机280、卷纸机290、

纸箱生产***30、

原子存放仓310、原纸架320、复合制板机组330、瓦楞纸板机331、冷却器332、模切器333、印刷模切机组340、印刷机341、摸切机342、纸板码垛机350、成箱机组360、纸箱码垛机370、纸箱存放仓380。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

下面参考附图描述根据本发明实施例的不锈钢钢渣造纸工艺设备。

如图1和图2所示，根据本发明实施例的不锈钢钢渣造纸工艺设备包括干法制粉***10和压延造纸***20。

干法制粉***10和压延造纸***20沿工艺方向依次布置，所述工艺方向即造纸工序进行的方向。干法制粉***10包括磁选机140和超微粉立磨机160，所述不锈钢钢渣由磁选机140去除金属后经超微粉立磨机160形成超细微粉，所述超细微粉的粒度为800～1000目。压延造纸***20包括高分子材料改性装置210和压延机270，所述超细微粉由高分子材料改性装置210改性后经压延机270形成原纸。

根据本发明实施例的不锈钢钢渣造纸工艺设备，采用不锈钢不锈钢钢渣作为造纸的原料，利用超细微粉技术和强磁选技术对不锈钢钢渣进行处理，使不锈钢钢渣成为粒度为800～1000目且可以用于造纸的超细微粉，然后以超细微粉为主原料与高分子材料混合改性填充，再经压延形成原纸。

该造纸技术以基本材料不锈钢的制程废物作原料，生产过程不用水(电为主要能源)，不仅能够为钢厂排渣解忧解难(台湾该类渣排放收费5000元RMB/吨)，又可彻底解决填埋影响环境的问题。此外，采用不锈钢钢渣代替木材和石头，节省了生态资源，减少了环境污染，节约了能源，促进3R(减少原料、重新利用和物品回收)及循环型社会的形成，利于可持续发展。

因此，根据本发明实施例的不锈钢钢渣造纸工艺设备采用不锈钢钢渣作为造纸原料，能够利于废物资源化、减少对生态环境的破坏、节约能源。

在本发明的一些具体实施例中，如图1所示，干法制粉***10包括鄂破机110、振动筛120、破碎机130、磁选机140、料仓150、超微粉立磨机160、布袋收粉器170、斗提机180、渣粉仓190和输送泵191。

鄂破机110、振动筛120、破碎机130、磁选机140、料仓150、超微粉立磨机160、布袋收粉器170、斗提机180、渣粉仓190和输送泵191沿所述工艺方向依次布置。

更为具体地，鄂破机110包括一级鄂破机111和二级鄂破机112，磁选机140包括强磁干选机141和强磁滚筒142。

其中，一级鄂破机111、二级鄂破机112、振动筛120、破碎机130、强磁干选机141、强磁滚筒142、料仓150、超微粉立磨机160、布袋收粉器170、斗提机180、渣粉仓190和输送泵191沿所述工艺方向依次布置。

进一步地，如图1所示，为了进一步去除不锈钢钢渣中的金属，保证超细微粉的金属去除率，振动筛120的筛除料经电磁风选机121去除金属后返回至二级鄂破机112，超微粉立磨机160的产料的一部分经强磁辊筒161去除金属后返回超微粉立磨机160。

下面举例描述根据本发明实施例的不锈钢钢渣造纸工艺设备的干法制粉***10的工作过程。

如图1所示，不锈钢钢渣料堆101中的不锈钢钢渣的粒度为0～200mm，经过装载机102、料斗103、料斗板车104、行车105被运输至一级鄂破机111，经一级鄂破机111处理后的粒度为0～40mm，然后被输送至二级鄂破机112，经二级鄂破机112处理后的粒度为0～15mm,然后被输送至振动筛120，其中，大于15mm的筛除料经电磁风选机121去除金属后返回至二级鄂破机112，粒度为0～15mm的材料被输送至破碎机130，经破碎机130处理后的粒度为0～8mm，然后被输送至强磁干选机141和强磁滚筒142，经强磁干选机141和强磁滚筒142去除金属后的粒度为0～8mm，经过料仓150后被输送至超微粉立磨机160，超微粉立磨机160可以为三辊超微粉立磨机，经超微粉立磨机160处理后的粒度为800～1000目，超微粉立磨机160返料30％，经强磁辊筒161去除金属后返回超微粉立磨机160，然后被输送至布袋收粉器170，布袋收粉器170配备引风机171、入口调节阀172和脉动器173联合工作，布袋收粉器170出口设有卸灰阀174，处理后的材料通过斗提机180被输送至渣粉仓190，渣粉仓190可以为多个，每个渣粉仓190的容积可以为60m³，渣粉仓190通过气力输送装置192和输送泵191将超细微粉输送至压延造纸***20.

其中，相邻工序之间对于材料的运输，可以根据实际情况采用不同类型的皮带进行运送。

在本发明的一些具体实施例中，如图2所示，高分子材料改性装置210包括PE储料仓211、辅料储料仓212、渣粉储料仓213、PE分料仓221、辅料分料仓222、渣粉分料仓223、称量斗230、混料机240、封炼机250和开炼机260

其中，所述超细微粉被输送至渣粉储料仓213，PE分料仓221与PE储料仓211相连，辅料分料仓222与辅料储料仓212相连，渣粉分料仓223与渣粉储料仓213相连，称量斗230分别与PE分料仓221、辅料分料仓222和渣粉分料仓223相连。称量斗230、混料机240、封炼机250、开炼机260和压延机270沿所述工艺方向依次布置。

更为具体地，混料机240包括一级混料机241和二级混料冷却机242，一级混料机241和二级混料冷却机242沿所述工艺方向布置在称量斗230和封炼机250之间。

开炼机260包括一级开炼机261和二级开炼机262，一级开炼机261和二级开炼机262沿所述工艺方向布置在封炼机250和压延机270之间。

其中，所述辅料为石蜡，在一级混料机241中，所述超细微粉、所述PE(聚乙烯)和所述石蜡混合的质量比为70：28：2。

进一步地，为了提高工作效率，称量斗230、一级混料机241、二级混料冷却机242和封炼机250设置成多组，附图中示出了称量斗230、一级混料机241、二级混料冷却机242和封炼机250为三组的示例，每个称量斗230分别与PE分料仓221、辅料分料仓222和渣粉分料仓223相连，每个封炼机250均与开炼机260相连。

在本发明的一些具体示例中，如图2所示，压延造纸***20还包括冷却机280和卷纸机290，冷却机280和卷纸机290沿所述工艺方向布置在压延机270的下游。

下面举例描述根据本发明实施例的不锈钢钢渣造纸工艺设备的压延造纸***20的工作过程。

PE物料区201内的PE通过吊料斗203和行车204被输送至PE储料仓211，辅料区202内的辅料(如石蜡)通过吊料斗203和行车204被输送至辅料储料仓212，渣粉仓190内的超细微粉通过气力输送装置190和输送泵191被输送至渣粉储料仓213，PE储料仓211内的PE可通过垂直输送机224被输送至PE分料仓221，辅料储料仓212内的辅料可通过垂直输送机225被输送至辅料分料仓222，渣粉储料仓213内的超细微粉可通过气力输送至渣粉分料仓223。PE分料仓221、辅料分料仓222、渣粉分料仓223分别通过对应的螺旋输送机226将对应的材料输送至称量斗230，经称量后进入一级混料机241，在一级混料机241中，70％的超细微粉与28％的PE和2％的石蜡搅拌混合,然后经过二级混料冷却机242后进入封炼机250，完成封闭混炼，例如，封炼机250可以为锥形双螺杆挤出机,之后依次经过一级开炼机261和二级开炼机262，完成两级开放混炼，炼制后的板状料进入压延机270，生产出不锈钢钢渣纸，再经冷却机280和卷纸机290，生产出宽度为2300mm、厚度为0.2～1.8mm、重量为1.5～2吨的纸卷。

在本发明的一些具体实施例中，如图3所示，所述不锈钢钢渣造纸工艺设备还包括纸箱生产***30，干法制粉***10、压延造纸***20和纸箱生产***30沿所述工艺方向依次布置，纸箱生产***30包括原子存放仓310、原纸架320、复合制板机组330、印刷模切机组340、纸板码垛机350、成箱机组360、纸箱码垛机370和纸箱存放仓380。

具体地，复合制板机组330包括瓦楞纸板机331、冷却器332和模切器333。

印刷模切机组340包括印刷机341和摸切机342。

其中，原子存放仓310、原纸架320、瓦楞纸板机331、冷却器332、模切器333、印刷机341、摸切机342、纸板码垛机350、成箱机组360、纸箱码垛机370和纸箱存放仓380沿所述工艺方向依次布置。

压延造纸***20生产的卷纸，经复合制板机组330制成瓦楞纸，进印刷模切机组340，印制箱标识并开槽摸切成为纸箱原料，之后进成箱机组360生产出纸箱。

在本发明的上述实施例中，不锈钢钢渣可以选择AOD渣，由于AOD渣在不锈钢钢渣中经历过的温度最高(＞1730℃)，Cao含量最高(＞56％)，化学成分相对稳定，有害元素相对少(美国用它作土壤改良剂)，从而更利于造纸。

此外，AOD渣造成的纸在阳光照射6个月会自动脆化成破碎蛋壳状，还原大地回归自然，埋在地下一年可以降解变成粉末(无机矿粉)，不会造成环境污染。该纸箱回收后可直接返回生产线利用(传统工艺要重新制浆)，即便采用焚化炉焚烧，只有高分子料燃烧，不锈钢钢渣粉能够促进高分子料与空气接触加速完全燃烧，不会因缺氧闷烧产生黑烟，燃烧后没有毒性废气，二氧化碳排出量极少。

根据本发明实施例的不锈钢钢渣造纸工艺设备，利用高分子界面化学机理加之填充改性技术、智能风选(涡流检测、强气分离)、强磁(7000～14000高斯)多级金属分离技术和干法超细微粉技术，用不锈钢钢渣(如AOD渣)造出强度高、刚度好、耐折、抗拉、抗卷取、不易撕破、环保、防水、防潮、防油、防霉、防虫蛀且印刷性良好的十分适合工业包装的纸及纸箱。

在本说明书的描述中，参考术语“具体实施例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (14)

1.一种不锈钢钢渣造纸工艺设备，其特征在于，包括：

干法制粉***，所述干法制粉***包括磁选机和超微粉立磨机，所述不锈钢钢渣由所述磁选机去除金属后经所述超微粉立磨机形成超细微粉，所述超细微粉的粒度为800～1000目；

压延造纸***，所述干法制粉***和所述压延造纸***沿工艺方向依次布置，所述压延造纸***包括高分子材料改性装置和压延机，所述超细微粉由所述高分子材料改性装置改性后经所述压延机形成原纸。

2.根据权利要求1所述的不锈钢钢渣造纸工艺设备，其特征在于，所述干法制粉***还包括鄂破机、振动筛、破碎机、料仓、布袋收粉器、斗提机、渣粉仓和输送泵；

其中，所述鄂破机、所述振动筛、所述破碎机、所述磁选机、所述料仓、所述超微粉立磨机、所述布袋收粉器、所述斗提机、所述渣粉仓和所述输送泵沿所述工艺方向依次布置。

3.根据权利要求2所述的不锈钢钢渣造纸工艺设备，其特征在于，所述鄂破机包括一级鄂破机和二级鄂破机，所述一级鄂破机和所述二级鄂破机沿所述工艺方向依次布置在所述振动筛的上游，所述振动筛的筛除料经电磁风选机去除金属后返回至所述二级鄂破机。

4.根据权利要求2所述的不锈钢钢渣造纸工艺设备，其特征在于，所述磁选机包括强磁干选机和强磁滚筒，所述强磁干选机和所述强磁滚筒沿所述工艺方向布置在所述破碎机和所述料仓之间。

5.根据权利要求3所述的不锈钢钢渣造纸工艺设备，其特征在于，所述超微粉立磨机的产料的一部分经强磁辊筒去除金属后返回所述超微粉立磨机。

6.根据权利要求5所述的不锈钢钢渣造纸工艺设备，其特征在于，所述不锈钢钢渣的粒度为0～200mm，经所述一级鄂破机后的粒度为0～40mm，经所述二级鄂破机后的粒度为0～15mm,经所述振动筛后的粒度为0～15mm，经所述破碎机后的粒度为0～8mm，经所述磁选机后的粒度为0～8mm，经所述超微粉立磨机后的粒度为800～1000目；

其中，所述振动筛处粒度大于15mm的筛除料经所述电磁风选机去除金属后返回至所述二级鄂破机，所述超微粉立磨机的返料占产料的30％。

7.根据权利要求1所述的不锈钢钢渣造纸工艺设备，其特征在于，所述高分子材料改性装置包括PE储料仓、辅料储料仓、渣粉储料仓、PE分料仓、辅料分料仓、渣粉分料仓、称量斗、混料机、封炼机、开炼机；

其中，所述超细微粉被输送至所述渣粉储料仓，所述PE分料仓与所述PE储料仓相连，所述辅料分料仓与所述辅料储料仓相连，所述渣粉分料仓与所述渣粉储料仓相连，所述称量斗分别与所述PE分料仓、所述辅料分料仓和所述渣粉分料仓相连，所述称量斗、所述混料机、所述封炼机、所述开炼机和所述压延机沿所述工艺方向依次布置。

8.根据权利要求7所述的不锈钢钢渣造纸工艺设备，其特征在于，所述辅料为石蜡，在所述混料机中，所述超细微粉、所述PE和所述石蜡混合的质量比为70：28：2。

9.根据权利要求7所述的不锈钢钢渣造纸工艺设备，其特征在于，所述混料机包括一级混料机和二级混料冷却机，所述一级混料机和所述二级混料冷却机沿所述工艺方向布置在所述称量斗和所述封炼机之间。

10.根据权利要求9所述的不锈钢钢渣造纸工艺设备，其特征在于，所述开炼机包括一级开炼机和二级开炼机，所述一级开炼机和所述二级开炼机沿所述工艺方向布置在所述封炼机和所述压延机之间。

11.根据权利要求10所述的不锈钢钢渣造纸工艺设备，其特征在于，所述称量斗、所述一级混料机、所述二级混料冷却机和所述封炼机设置成多组。

12.根据权利要求1所述的不锈钢钢渣造纸工艺设备，其特征在于，所述压延造纸***还包括冷却机和卷纸机，所述冷却机和所述卷纸机沿所述工艺方向布置在所述压延机的下游。

13.根据权利要求1-12中任一项所述的不锈钢钢渣造纸工艺设备，其特征在于，还包括：

纸箱生产***，所述干法制粉***、所述压延造纸***和所述纸箱生产***沿所述工艺方向依次布置，所述纸箱生产***包括原纸存放仓、原纸架、复合制板机组、印刷模切机组、纸板码垛机、成箱机组、纸箱码垛机和纸箱存放仓。

14.根据权利要求13所述的不锈钢钢渣造纸工艺设备，其特征在于，所述复合制板机组包括瓦楞纸板机、冷却器和摸切器，所述印刷模切机组包括印刷机和摸切机；

其中，所述瓦楞纸板机、所述冷却器、所述摸切器、所述印刷机和所述摸切机沿所述工艺方向依次布置在所述原纸架和所述纸板码垛机之间。