一种一体化工业固体废渣连续分离设备的制造方法
【专利摘要】一种一体化工业固体废渣连续分离设备，包括电机、减速机、框架、进料口、多级碾盘、碾辊组、磁选器、进液系统、行走机构等部件，集成了破碎、碾磨、磁选、化学处理及水力分级等单元操作，并在空间、时间上穿插、耦合，能够连续分离固体废渣磁性组分和非磁性组分，并将非磁性组分碾磨至特定粒度，以浆液形式从底部排出。本实用新型具有能耗低、集成化、占地小、处理量大等优点，为工业固体废渣“变废为宝”奠定了坚实基础。
【专利说明】
一种一体化工业固体废渣连续分离设备
技术领域
[0001] 本实用新型涉及一种工业固体废渣连续分离设备，适用于钢铁、冶金、化工等生产 过程排放的固体废渣处理，可实现固体废渣中不同成分分离，属于机械设备技术领域。
【背景技术】
[0002] 众所周知，钢铁、有色、化工等生产过程中会排放大量固体废料，仅钢渣，全国每年 排放量超过8000万吨，保有存量超过2亿吨，其中50 %以上露天堆放，未回收利用。工业固体 废渣大量排放和露天堆放，不仅占用宝贵的土地资源，且其中铅、砷、铬等有毒有害金属离 子严重污染周边环境和地下水。
[0003] 目前，国内外对工业固体废渣综合处理与回收利用做了大量研究。如新日铁钢渣 循环利用技术、美国钢渣水泥技术、宝钢钢渣转炉热泼工艺等。但这些技术均普遍采用分段 式机械破碎、碾磨，多级磁选、多级重选等工艺，设备台数多，能耗高，效率低。造成上述结果 的根源在于:首先，工业固体废渣成分复杂，不同成分达到分离要求粒度差异很大。如钢渣 中的金属铁，大颗粒直径可达到100毫米以上，小颗粒则只有几十微米，因此，单一粉碎或研 磨操作无法确定粒度基准，造成能耗高、分离效果差的现象。其次，现有技术处理过程中没 有对颗粒进行有效粒度分级，颗粒大小、比重均不相同的颗粒，后续重力沉降、浮选等操作 难以充分发挥作用。另外，现有干法工业固体废渣处理技术或多或少存在粉尘污染问题，需 要重视。 【实用新型内容】
[0004] 本实用新型的目的是提供一种一体化工业固体废渣连续分离设备，可根据分离要 求和回收率灵活配置处理级数，实现最大限度的节能降耗。
[0005] 本实用新型的技术方案如下：
[0006] -种一体化工业固体废渣连续分离设备，其特征在于:所述设备包括电机、减速 机、框架、进料口、主轴、碾辊组、多级碾盘和磁选器；
[0007] 所述电机、减速器和进料口安装在框架的顶部位置，主轴两端通过轴承安装在框 架的中心位置，沿主轴从上至下依次安装多级碾盘，每个碾盘固定在主轴上，碾盘的外沿设 有溢流堰;在每个碾盘上沿周向均匀布置至少两个碾辊组，碾辊组通过弹簧、螺栓固定在支 撑板上，支撑板固定在框架上;每个碾盘上安装一个磁选器，该磁选器含有磁选辊，磁选辊 安装在任意两个碾辊组之间;每个碾盘下方装有导流筛网;在框架下部安装有尾渣口，底部 设有尾浆盘;每个碾盘组上安装一个射流嘴，射流嘴通过管道固定在支撑板上，形成进液系 统。
[0008] 优选地，沿主轴从上至下依次安装二至四级碾盘，相邻两级碾盘之间的距离为碾 盘直径0.5~1.5倍。
[0009] 优选地，所述溢流堰上宽下窄，其向外倾斜的角度与竖直垂线成10-80°，垂直高度 20-100 毫米。
[0010] 优选地，在每个碾盘上沿周向均匀布置二至四个碾辊组，每个碾辊组由一至三个 碾辊组成，碾辊中心线与碾盘径向平行。
[0011] 优选地，所述导流筛网为圆锥形，锥角30-160°，网孔10-300目；导流筛网的网孔从 上到下逐渐减小。
[0012] 优选地，所述磁选辊通过皮带与驱动辊连接，驱动辊安装在框架上，磁选辊和驱动 辊(9)两轴线所形成的平面与水平面的夹角10-45°。
[0013] 优选地，所述的射流嘴(20)安装在每个碾盘中部、靠 近主轴位置。
[0014] 本实用新型的技术特征还在于:在所述碾盘与框架之间安装有圆柱形挡板;在框 架下面安装有行走机构。
[0015] 本实用新型具有以下优点及突出性的而技术效果：
[0016] ① 粉碎研磨与磁选耦合。去除杂质、符合要求的磁性颗粒及时移走，避免金属铁等 高强度磁性物质过度粉碎研磨造成机器磨损和增加能耗。
[0017]②粒度分级与磁选、粉碎研磨耦合。粉碎研磨过程中达到粒度要求的颗粒及时移 除，符合磁选要求的颗粒及时移除，从而降低研磨粉碎物料量，增大设备处理能力。
[0018] ③多级分离，分离精度逐步提高。以颗粒磁性物质含量为控制指标，按粒度设立多 级分离，每一级均选出达到控制指标颗粒，从而最大限度实现以磁性颗粒原始粒度实现分 离，降低粉碎研磨能耗；同时，随着分离级数增加，磁性物质分离回收率逐步提高，从而实现 低能耗前提下，提高分离效率。
[0019] ④配置灵活，适应性强。工业实践中欲分离固体物料性质千差万别，分离诉求也不 尽相同。为此，本实用新型设备可根据物料粒度、硬度、分离程度等要求，灵活设置碾辊材质 及大小、弹簧弹力大小、分离级数、导流筛网粗细等，从而能够适应不同场合具体要求。
【附图说明】
[0020] 图1为本实用新型提供的一种一体化工业固体废渣连续分离设备的正视图。
[0021] 图2为本实用新型提供的一种一体化工业固体废渣连续分离设备的俯视图。
[0022]图中：1-电机;2-减速机;3-框架;4-进料口； 5-主轴;6-弹簧;7-碾盘;8-螺栓;9-驱 动车昆；1〇_支撑板；11_皮带；12-礙混组；13-磁选混；14-溢流堪；15-导流筛网；16-挡板；17-尾渣口； 18-尾衆盘;19-行走机构;20-射流嘴。
【具体实施方式】
[0023] 下面结合附图对本实用新型的原理结构和【具体实施方式】做进一步的详细说明：
[0024] 参见图1、图2,本实用新型提供的一种一体化工业固体废渣连续分离设备包括电 机1、减速机2、框架3、进料口 4、主轴5、碾辊组12、多级碾盘7和磁选器等;所述电机1、减速器 2和进料口 4安装在框架3的顶部位置，主轴两端通过轴承安装在框架3的中心位置，沿主轴5 从上至下依次安装多级碾盘7,优选为二至四级碾盘，相邻两级碾盘之间的距离为碾盘直径 0.5~1.5倍。每个碾盘固定在主轴5上，碾盘的外沿设有溢流堰14,该溢流堰上宽下窄，其向 外倾斜的角度与竖直垂线成10-80°，垂直高度20-100毫米。
[0025] 在每个碾盘上沿周向均匀布置至少两个碾辊组12,优选为二至四个碾辊组，每个 碾辊组由一至三个碾辊组成，碾辊中心线与碾盘径向平行;碾辊组通过弹簧6、螺栓8固定在 支撑板10上，支撑板固定在框架上;每个碾盘上安装一个磁选器，该磁选器含有磁选辊13， 磁选辊安装在任意两个碾辊组之间；磁选辊可以通过皮带与驱动辊连接，驱动辊安装在框 架上，磁选辊和驱动辊两轴线所形成的平面与水平面的夹角10-45°。
[0026]每个碾盘下方装有导流筛网15;在框架3下部安装有尾渣口 17,底部设有尾浆盘 18;每个碾盘组上安装一个射流嘴20，射流嘴通过管道固定在支撑板上，形成进液系统;射 流嘴优选安装在每个碾盘中部、靠近主轴位置。
[0027] 所述导流筛网为圆锥形，锥角30-160°，网孔10-300目；导流筛网的网孔从上到下 逐渐减小。
[0028]本实用新型在所述碾盘与框架之间安装有圆柱形挡板16。在框架3下面还可安装 有行走机构19。
[0029]本实用新型的运行过程如下：
[0030] 设备启动后，固体废渣从进料口 4连续加入到分离设备中的第一级碾盘上，碾辊和 碾盘对固体废渣进行挤压、摩擦、碾磨、冲击破碎，从而逐步变成小颗粒;碾磨后物料经过磁 选器位置时，其中磁性物质含量达到要求的颗粒被吸到磁辊上，并通过皮带输送到指定收 集区；物料经过射流嘴时，大部分的小颗粒被喷射液流携带越过溢流堰，细颗粒则穿过下方 导流筛网，流到尾渣浆盘中，大颗粒通过导引筛网进入下一级碾盘。其余物料则继续留在第 一级碾磨破碎，直到符合要求。
[0031] 第二级、第三级碾盘工作过程与第一级类似，但颗粒粒度更细，磁选分离也更为精 细，射流速度依次降低，液流携带则选出更小的颗粒。经过全部碾盘仍不符合要求的颗粒则 返回进料口继续处理，或去后续处理工段。
[0032] 尾渣浆一般经过多级沉降或浮选，以将非磁性渣进一步分离。分离后产品经过过 滤、烘干，得到多种产品。
[0033] 本实用新型设备应与输送、浸泡、沉降、过滤、烘干等其他设备配套，形成完整的固 体废渣处理过程。
[0034] 实施例1
[0035]原料为某钢厂高炉钢渣。
[0036]钢渣成分主要成分为硅酸钙盐类，含量约55 % ;铁及铁化合物含量25 %，其他成分 约 20 %。
[0037]本实用新型设备结构尺寸和主要操作参数：电机功率3KW;主框架150毫米槽钢框 架，三级碾盘组，层间距420毫米;碾盘直径1200毫米，厚16毫米;碾辊两只一组，直径100毫 米，长480毫米。主轴转速40转/分;溢流堰垂直高度50mm，倾斜角度45;各层射流出口速度分 别为3.0、2.0、1.0米/秒；进料速度100公斤/小时。从上到下，磁选器磁力分别为20000、 30000和40000高斯;物料出口五个。
[0038]其他设备包括浸泡池、三级沉降槽、过滤器和转盘干燥器等。
[0039]处理过程:钢渣用清水浸泡12小时，然后连续加入本设备，磁选产物分别收集，脱 水烘干;尾渣返回继续清水浸泡;尾浆盘排出的尾浆进入沉降槽沉降，沉降产物取出后脱 水、烘干。设备连续运行8小时，进料量为10公斤/小时。
[0040] 产品分析结果:如下表。
[0042] 实施例2
[0043]原料为某钢厂转炉不锈钢钢渣。
[0044] 钢渣成分主要成分为硅酸钙盐类，含量约51 % ;铁及铁化合物含量11 %，铬及其氧 化物含量8%，镍及其氧化物含量0.5%，其他成分约20%。
[0045] 本设备主要结构尺寸和操作参数:电机功率3KW;主框架150毫米槽钢框架，四级碾 盘组，层间距420毫米;碾盘直径1200毫米，厚16毫米;碾辊两只一组，直径100毫米，长480毫 米。主轴转速30转/分;溢流堰垂直高度80mm，倾斜角度45;各层射流出口速度分别为3.5、 2.5、2.0、1.5米/秒;进料速度100公斤/小时。从上到下，去除第二、三级磁选器。第一、四级 磁选器磁力分别为20000和40000高斯;物料出口四个。
[0046] 其他设备包括浸泡池、三级沉降槽、过滤器和转盘干燥器等。
[0047] 处理过程:不锈钢渣用2%盐酸浸泡6小时，然后连续加入本设备，磁选产物分别收 集，脱水烘干;尾渣返回继续盐酸浸泡;尾浆盘排出的尾浆进入沉降槽沉降，沉降产物取出 后脱水、烘干;设备连续运行8小时，进料量为10公斤/小时。
[0048] 产品分析结果如下表：
【主权项】
1. 一种一体化工业固体废渣连续分离设备，其特征在于:所述设备包括电机（1)、减速 机(2)、框架(3)、进料口（4)、主轴(5)、碾辊组（12)、多级碾盘(7)和磁选器； 所述电机（1)、减速器(2)和进料口（4)安装在框架(3)的顶部位置，主轴两端通过轴承 安装在框架(3)的中心位置，沿主轴(5)从上至下依次安装多级碾盘(7)，每个碾盘固定在主 轴（5)上，碾盘的外沿设有溢流堰（14);在每个碾盘上沿周向均匀布置至少两个碾辊组 (12)，碾辊组通过弹簧(6)、螺栓(8)固定在支撑板(10)上，支撑板(10)固定在框架(3)上;每 个碾盘上安装一个磁选器，该磁选器含有磁选辊（13)，磁选辊安装在任意两个碾辊组之间； 每个碾盘下方装有导流筛网（15);在框架（3)下部安装有尾渣口（17)，底部设有尾浆盘 (18);每个碾盘组上安装一个射流嘴（20 )，射流嘴通过管道固定在支撑板上，形成进液系 统。2. 按照权利要求1所述的一种一体化工业固体废渣连续分离设备，其特征在于:沿主轴 从上至下依次安装二至四级碾盘(7)，相邻两级碾盘之间的距离为碾盘直径0.5~1.5倍。3. 按照权利要求1或2所述的一种一体化工业固体废渣连续分离设备，其特征在于:所 述溢流堰(14)上宽下窄，其向外倾斜的角度与竖直垂线成10-80°，垂直高度20-100毫米。4. 按照权利要求1或2所述的一种一体化工业固体废渣连续分离设备，其特征在于:在 每个碾盘上沿周向均匀布置二至四个碾辊组，每个碾辊组由一至三个碾辊组成，碾辊中心 线与碾盘径向平行。5. 按照权利要求1所述的一种一体化工业固体废渣连续分离设备，其特征在于:所述导 流筛网为圆锥形，锥角30-160°，网孔10-300目；导流筛网的网孔从上到下逐渐减小。6. 按照权利要求1所述的一种一体化工业固体废渣连续分离设备，其特征在于:在所述 碾盘与框架之间安装有圆柱形挡板(16)。7. 按照权利要求1所述的一种一体化工业固体废渣连续分离设备，其特征在于:所述磁 选辊（13)通过皮带（11)与驱动辊(9)连接，驱动辊(9)安装在框架上，磁选辊（13)和驱动辊 (9)两轴线所形成的平面与水平面的夹角10-45°。8. 按照权利要求1所述的一种一体化工业固体废渣连续分离设备，其特征在于:所述的 射流嘴(20)安装在每个碾盘中部、靠近主轴位置。9. 按照权利要求1所述的一种一体化工业固体废渣连续分离设备，其特征在于:在框架 (3)下面安装有行走机构（19)。
【文档编号】B02C15/08GK205628156SQ201620233688
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年3月24日
【发明人】张英才, 王永代
【申请人】张英才, 王永代