CN208517288U - 建筑用砖原料钢渣的处理装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及建筑用砖原料钢渣的处理装置，暂存罐通过钢渣溜槽与预处理罐连通，所述预处理罐上方与改性剂罐连通，所述预处理罐出口与所述回转窑入口相连，所述回转窑出口与篦冷机入口相连;所述成品钢渣罐上方分别与第一激发剂料仓、第二激发剂料仓连通，所述成品钢渣罐与提升管道相通且成品钢渣罐设于提升管道下方，所述提升管道内设有螺纹杆，搅拌器上方设有改性剂料罐、入水管，所述提升管道高度低于螺纹杆的高度且顶部无封口。本实用新型利用含钛高炉渣制备新型建筑材料，即用有机聚合物代替无机胶凝材料，配以添加剂，免烧免蒸条件下制备新型墙体砖，以实现含钛高炉渣的资源化利用。

Description

建筑用砖原料钢渣的处理装置

技术领域

本实用新型属于建筑技术领域，涉及建筑用砖原料钢渣的处理装置。

背景技术

由于炼钢是分步骤进行，钢水也会经不同的炼炉来提纯，因此钢渣也大体上分为以下几类：高炉渣、转炉渣、电炉渣、包钢渣。钢渣在工业、农业方面已经得到了相当广泛的利用。其中高炉渣的密度为1.3g/cm³，较天然石料要小，且几乎不含有游离CaO，没有体积膨胀等危害。因此高炉渣最广泛的应用方式是球磨至一定细度后作为水泥的替代品。由此成品的混凝土被称为钢渣水泥混凝土。如果直接替代，混凝土的早期强度会较低，而且球磨高炉渣粉的含量不易超过30%。但经过添加水玻璃等碱激发剂，钢渣水泥混凝土的早期强度得到了很大的提升。

钢渣是炼钢工业的副产品，排放量约为钢产量的15～20%，近年我国钢渣每年都以近 8500万t的速度排放，但利用率不10%，另有累计亿吨的钢渣堆放、闲置，不仅占用大量的耕地，同时其中的碱金属离子、重金属离子和粉尘等会向环境中释放，造成严重的环境污染。因而，开展钢渣综合利用是促进现代社会可持续发展的一项重要课题。另一方面，钢渣中存在部分硅酸盐和铝酸盐矿物，其具有一定的胶凝活性，如果任其堆放和闲置也是对资源的巨大浪费。因此，如何充分利用钢渣中存在的 B矿、A矿等矿物的胶凝活性，对其进行深加工，充分发挥钢渣的潜能，将钢渣作为水泥混凝土掺合料高效利用，是21世纪钢渣利用的重要研究方向之一。同时也为钢铁行业节能减排、资源再利用实现可持续发展提供有效途径和新的经济增长点。普通高炉渣可用激发剂促使其活性组分发生化学反应，生成水化产物，从而形成致密结构，产生强度"但含钛高炉渣的活性组分含量较低，一般情况下活化效果不好。

发明内容

为解决上述技术问题，本实用新型提供建筑用砖原料钢渣的处理装置，可实现含钛高炉渣的大规模利用。

本实用新型的方案是：

建筑用砖原料钢渣的处理装置，包括位于暂存罐上方的接渣装置，所述暂存罐通过钢渣溜槽与预处理罐连通，所述预处理罐上方与改性剂罐连通，所述预处理罐出口与所述回转窑入口相连，所述回转窑出口与篦冷机入口相连；所述篦冷机出口与第一螺旋输送机连通，所述第一螺旋输送机与成品钢渣罐连通，所述成品钢渣罐上方分别与第一激发剂料仓、第二激发剂料仓连通，所述成品钢渣罐与提升管道相通且成品钢渣罐设于提升管道下方，混料箱设置在所述提升管道上，所述提升管道内设有螺纹杆，所述螺纹杆两端分别与混料箱顶部、底座连接，所述的提升管道竖直固定连接在底座上，所述混料箱上方设有电机驱动机构与螺纹杆连接，所述混料箱底部出料口与第二螺旋输送机连通，所述第二螺旋输送机出口与搅拌器连通，所述搅拌器上方设有改性剂料罐、入水管，所述提升管道高度低于螺纹杆的高度且顶部无封口。

优选地，所述提升管道上倾斜设有多个长度各不相同的斜板，所述斜板底部设有振动电机，所述斜板上设有多条凹槽。

优选地，所述搅拌器内部设有搅拌轴，所述搅拌轴上设有搅拌叶片，所述搅拌叶片为螺旋形搅拌叶片，螺旋升角范围为10-60°，所述搅拌轴上还由上至下依次对称设有若干组刮料连接板，所述刮料连接板端部设有刮料板，所述刮料板与搅拌器内壁配合。

优选地，所述篦冷机的余风口前方设置有挡风墙；所述篦冷机的出风口通过风管与余热锅炉入口相连接；所述余热锅炉出口及篦冷机篦冷机的余风口与除尘器入口相连，所述除尘器出口与引风机入口相连引风机出口与烟囱相连。

优选地，所述余热锅炉设有蒸汽管与搅拌器外侧的搅拌器导热层入口连通，所述搅拌器导热层出口经蒸汽冷凝器、凝结水泵、除氧器与水池连通，所述水池通过锅炉补给水管与余热锅炉相连。

优选地，所述第一激发剂料仓内物料为碱性激发剂氢氧化钠-氧化钠，所述氢氧化钠-氧化钠为质量比为0.75-2.5，所述第二激发剂料仓内物料为内为三乙醇胺，所述改性剂料罐内物料为聚醋酸乙烯酯。

本实用新型有益效果：

1、本实用新型利用含钛高炉渣制备新型建筑材料，即用有机聚合物代替无机胶凝材料，配以添加剂，免烧免蒸条件下制备新型墙体砖，以实现含钛高炉渣的资源化利用。

2、本实用新型利用预处理罐采用石灰石对高炉渣进行调质，使得调质后的渣料在冷却过程中不需要急速冷却，也能保持相当的活性；且在不影响高炉渣的后续利用价值基础上，能高效、充分回收利用炉渣高温余热资源。

3、本实用新型混料箱内的提升管道倾斜设有多个长度各不相同的斜板，所述斜板底部设有振动电机，所述斜板上设有多条凹槽，斜板为圆弧形，炉渣在提升管道顶部落下后，落在斜板上，由于多个斜板的长度各不相同，炉渣会落在距离提升管道不同位置，提高了搅拌的效率，减少了循环搅拌的次数，节约电能，而振动电机便于炉渣的落下。

4、由于不需要急冷，与传统的干式处理方法相比，大大降低了***的处理能耗，提高了***的经济效益；与传统的水淬处理方法相比，节省了大量的水资源，同时避免了大量的气态硫化物SO₂和H₂S的排放，环保效益显著。

附图说明

图1本实用新型装置示意图；

图2搅拌轴结构示意图；

图3斜板结构示意图；

其中：接渣装置1，暂存罐2，钢渣溜槽3，预处理罐4，改性剂罐5，回转窑6，篦冷机7，余风口71，挡风墙72，出风口73，第一螺旋输送机8，成品钢渣罐9，第一激发剂料仓10，第二激发剂料仓11，提升管道12，混料箱13，螺纹杆14，底座15，电机驱动机构16，第二螺旋输送机17，搅拌器18，搅拌轴181，搅拌叶片182，刮料连接板183，刮料板184，搅拌器导热层185，改性剂料罐19，入水管20，斜板21，振动电机211，余热锅炉22，除尘器23，引风机24，烟囱25，蒸汽冷凝器26，凝结水泵27，除氧器28，水池29。

具体实施方式

下面结合实施例来进一步说明本实用新型，但本实用新型要求保护的范围并不局限于实施例表述的范围。

实施例1

建筑用砖原料钢渣的处理装置，包括位于暂存罐2上方的接渣装置1，所述暂存罐2通过钢渣溜槽3与预处理罐4连通，所述预处理罐4上方与改性剂罐5连通，所述预处理罐4出口与所述回转窑6入口相连，所述回转窑6出口与篦冷机7入口相连；所述篦冷机7出口与第一螺旋输送机8连通，所述第一螺旋输送机8与成品钢渣罐9连通，所述成品钢渣罐9上方分别与第一激发剂料仓10、第二激发剂料仓11连通，所述成品钢渣罐9与提升管道12相通且成品钢渣罐9设于提升管道12下方，混料箱13设置在所述提升管道12上，所述提升管道12内设有螺纹杆14，所述螺纹杆14两端分别与混料箱13顶部、底座15连接，所述的提升管道12竖直固定连接在底座15上，所述混料箱13上方设有电机驱动机构16与螺纹杆14连接，所述混料箱13底部出料口与第二螺旋输送机17连通，所述第二螺旋输送机17出口与搅拌器18连通，所述搅拌器18上方设有改性剂料罐19、入水管20，所述提升管道12高度低于螺纹杆14的高度且顶部无封口。

优选地，所述提升管道12上倾斜设有多个长度各不相同的斜板21，所述斜板21底部设有振动电机211，所述斜板21上设有多条凹槽。

优选地，所述搅拌器18内部设有搅拌轴181，所述搅拌轴181上设有搅拌叶片182，所述搅拌叶片182为螺旋形搅拌叶片，螺旋升角范围为10-60°，所述搅拌轴181上还由上至下依次对称设有若干组刮料连接板183，所述刮料连接板183端部设有刮料板184，所述刮料板184与搅拌器18内壁配合。

优选地，所述篦冷机7的余风口71前方设置有挡风墙72；所述篦冷机7的出风口73通过风管与余热锅炉22入口相连接；所述余热锅炉22出口及篦冷机篦冷机7的余风口71与除尘器23入口相连，所述除尘器23出口与引风机24入口相连引风机24出口与烟囱25相连。

优选地，所述余热锅炉22设有蒸汽管与搅拌器18外侧的搅拌器导热层185入口连通，所述搅拌器导热层185出口经蒸汽冷凝器26、凝结水泵27、除氧器28与水池29连通，所述水池29通过锅炉补给水管与余热锅炉22相连。

优选地，所述第一激发剂料仓10内物料为碱性激发剂氢氧化钠-氧化钠，所述氢氧化钠-氧化钠为质量比为0.75-2.5，，所述第二激发剂料仓11内物料为三乙醇胺，所述改性剂料罐19内物料为聚醋酸乙烯酯。

搅拌器18与免烧免蒸砖的成形机构连通。

本实用新型方法：含钛高炉渣的活性指标为:碱度系数:Mo=0.68；质量系数:K=1.02；活性系数：Mn =0.83。含钛高炉渣的活性较差。对含钛高炉渣的活性发挥考虑，将含钦高炉渣:85-90%；有机-无机复合激发剂:3-11%；三乙醇胺1-4.5%，改性剂:1-9%。成型压力:30~40MPa；养护方式：空养；养护时间：7d制得含钛高炉渣免烧免蒸砖。

改性剂罐5内物质为石灰石，渣料、石灰石进入回转窑9充分混匀，通过控制进入的石灰石量对高炉渣进行调质，使得混匀后的渣料碱度R在2.0～2.1，氧化镁重量百分比≤10％，使得改性后的渣料在冷却过程中不需要急速冷却。

由于助激发剂三乙醇胺对碱激发含钛高炉渣有一定的辅助作用，使原来较弱的激发作用得到一定的增强，通过含钛高炉渣免烧免蒸砖试样的外观质量、强度性能、体积密度、吸水率和干燥收缩性能等指标的测试和分析，表明以含钛高炉渣为集料，辅以激发剂和添加剂，聚醋酸乙烯酯为胶凝材料制得的含钛高炉渣免烧免蒸砖的各项性能满足墙体砖的基本要求。

聚醋酸乙烯酯均匀地分散在渣浆体系中,随着***中的水分减少,聚合物聚集在集料、未参与反应的助剂颗粒表面、集料颗粒之间、助剂与集料之间、助剂与助剂之间的毛细孔中,随着***中的水分进一步减少，聚合物凝结成膜，形成网状结构,这种网状结构聚合物的弹性模量比渣浆硬化体的弹性模量低,使得渣浆的韧性增加,粘接强度增加。由于均匀地分散在渣浆中的聚合物对水具有一定的吸附作用,同时均匀分散的聚合物膜能封闭渣浆中的各类毛细孔,抑制渣浆中水分的散失,降低干缩,增加渣浆的体积稳定性。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的优选实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形、改进及替代，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (5)

1.建筑用砖原料钢渣的处理装置，包括位于暂存罐（2）上方的接渣装置（1），所述暂存罐（2）通过钢渣溜槽（3）与预处理罐（4）连通，所述预处理罐（4）上方与改性剂罐（5）连通，其特征在于：所述预处理罐（4）出口与回转窑（6）入口相连，所述回转窑（6）出口与篦冷机（7）入口相连；所述篦冷机（7）出口与第一螺旋输送机（8）连通，所述第一螺旋输送机（8）与成品钢渣罐（9）连通，所述成品钢渣罐（9）上方分别与第一激发剂料仓（10）、第二激发剂料仓（11）连通，所述成品钢渣罐（9）与提升管道（12）相通且成品钢渣罐（9）设于提升管道（12）下方，混料箱（13）设置在所述提升管道（12）上，所述提升管道（12）内设有螺纹杆（14），所述螺纹杆（14）两端分别与混料箱（13）顶部、底座（15）连接，所述的提升管道（12）竖直固定连接在底座（15）上，所述混料箱（13）上方设有电机驱动机构（16）与螺纹杆（14）连接，所述混料箱（13）底部出料口与第二螺旋输送机（17）连通，所述第二螺旋输送机（17）出口与搅拌器（18）连通，所述搅拌器（18）上方设有改性剂料罐（19）、入水管（20），所述提升管道（12）高度低于螺纹杆（14）的高度且顶部无封口。

2.根据权利要求1所述的建筑用砖原料钢渣的处理装置，其特征在于：所述提升管道（12）上倾斜设有多个长度各不相同的斜板（21），所述斜板（21）底部设有振动电机（211），所述斜板（21）上设有多条凹槽。

3.根据权利要求1所述的建筑用砖原料钢渣的处理装置，其特征在于：所述搅拌器（18）内部设有搅拌轴（181），所述搅拌轴（181）上设有搅拌叶片（182），所述搅拌叶片（182）为螺旋形搅拌叶片，螺旋升角范围为10-60°，所述搅拌轴（181）上还由上至下依次对称设有若干组刮料连接板（183），所述刮料连接板（183）端部设有刮料板（184），所述刮料板（184）与搅拌器（18）内壁配合。

4.根据权利要求1所述的建筑用砖原料钢渣的处理装置，其特征在于：所述篦冷机（7）的余风口（71）前方设置有挡风墙（72）；所述篦冷机（7）的出风口（73）通过风管与余热锅炉（22）入口相连接；所述余热锅炉（22）出口及篦冷机篦冷机（7）的余风口（71）与除尘器（23）入口相连，所述除尘器（23）出口与引风机（24）入口相连引风机（24）出口与烟囱（25）相连,所述余热锅炉（22）设有蒸汽管与搅拌器（18）外侧的搅拌器导热层（185）入口连通，所述搅拌器导热层（185）出口经蒸汽冷凝器（26）、凝结水泵（27）、除氧器（28）与水池（29）连通，所述水池（29）通过锅炉补给水管与余热锅炉（22）相连。

5.根据权利要求1所述的建筑用砖原料钢渣的处理装置，其特征在于：所述第一激发剂料仓（10）内物料为碱性激发剂氢氧化钠-氧化钠，所述第二激发剂料仓（11）内物料为内为三乙醇胺，所述改性剂料罐（19）内物料为聚醋酸乙烯酯。