镁碳残砖与生物质炭耦合制备造渣辅料的方法及设备与流程

本发明涉及钢铁冶炼中固废资源化利用领域，尤其涉及一种镁碳残砖回收制渣的方法及设备。

背景技术：

1、废钢短流程电炉及集高炉炼铁、转炉炼钢等一体的长流程钢铁企业，生产过程伴生固废数量与品种众多，本发明针对的是其中钢包中扒除后的镁碳残砖的处理回收处理。冶金行业，造渣辅料是不可或缺的重要材料。传统的造渣辅料制备工艺存在资源消耗大、环境污染严重等问题。镁碳残砖是冶金行业常见的废弃物，将镁碳残砖回收利用，不仅有利于资源循环利用，还能降低生产成本，减少环境污染。

2、现有技术中针对镁碳残砖的回收通常有两种方式：

3、一、现有技术中国专利cn104046882a公开了一种利用aod转炉废镁钙砖冶炼奥氏不锈钢的方法，该方法直接将废弃的镁钙砖作为炼钢的原料按比例加入到高位料仓中，利用方式较为便捷，但是这种直接添加的方式实质上很难控制原料的进入状态以及，废镁钙砖加入炉内，因其本身无炭元素，并不能提供反应用的能量，增加了炉内所需能源的消耗，也增加了碳排放。

4、二、现有技术中国专利cn101705328a公开了一种利用废镁碳砖热端制备造渣球的方法，该方法将废镁碳砖粉碎后与轻烧氧化镁粉和石墨粉用结合剂按比例加水混合均匀后在压制成型，最后干燥得到渣球。该渣球用于在吹炼后期加入能够降低炉渣中的总含铁量，提高mgo含量；但是该方法因为没有考虑到对所需渣球的具体性能要求，仅仅是满足渣球成型，石墨粉是一种化石能源其为干性粉料，以此为原料最终得到的渣球压碎力过大，成球率低，且会造成终渣成份不稳定，不利于精确的质量控制要求。

技术实现思路

1、本发明所要解决的技术问题是提供一种镁碳残砖与生物质炭耦合制备造渣辅料的方法及设备，通过将镁碳残砖与生物质炭耦合制备造渣辅料，实现了工业废弃物的再利用，提高了资源利用率。

2、本发明是这样实现的：一种镁碳残砖与生物质炭耦合制备造渣辅料的方法，包括以下步骤：

3、s1.准备原料，以重量份计，镁碳残砖80～95份、生物质炭5～20份、粘合辅料2～4份；

4、s21.粉碎镁碳残砖得到镁碳砖粉，粉碎时进行除铁作业，去除镁碳砖粉中的铁；

5、s22.辅料混合，测定生物质炭的含水量后将生物质炭与粘合辅料搅拌混合均匀得到混合辅料；混合中根据测定的生物质炭的含水量加入适量的水；

6、s3.预制料混合和成型压制，将镁碳砖粉和混合辅料在搅拌机中搅拌均匀后压制成湿性型块；

7、s4.烘干制渣辅料，用烘干机对湿性型块烘干，烘烤温度120～150℃，时间1～2 小时，得到含水量为3～5%的渣辅料；

8、以上步骤中，s21和s22不分先后，为并行步骤。

9、所述步骤s21中，所述粉碎镁碳残砖具体为，首先对镁碳残砖进行初破碎通过筛选使初破碎后的镁碳残砖颗粒粒径不超过50mm，同时利用磁力分离出铁；然后再次对镁碳残砖颗粒进行二次破碎，筛选出镁碳砖粉，要求粒径不超过2mm。

10、所述步骤s22中，加入适量的水的加水量具体为加生物质炭的含水量后总含水量为10～20份。

11、所述生物质炭为有机材料经过高温热解后形成的固定碳60%～85%，含水量5%～15%的生物质炭。

12、所述有机材料选自植物纤维、植物果实的壳、咖啡渣、玉米芯中的一种或多种任意比例混合。

13、一种镁碳残砖与生物质炭耦合制备造渣辅料的设备，包括破碎机构、粘合辅料储料仓、第一称量输送机构、第二称量输送机构、加料配方控制系统、搅拌机和生物质炭粉储仓，所述加料配方控制系统控制连接第一称量输送机构、第二称量输送机构、粘合辅料储料仓和生物质炭粉储仓；

14、所述破碎机构将镁碳残砖粉碎成为镁碳砖粉后通过第一称量输送机构送入到搅拌机中，所述破碎机构上设置有除铁装置；

15、所述粘合辅料储料仓内的粘合辅料送入到生物质炭粉储仓内加水混合均匀后通过第二称量输送机构送入到搅拌机中；

16、所述搅拌机的下游顺序连接成型压制机、成型压块上料机和造料塔。

17、所述破碎机构包括顺序设置的颚式破碎机、碎块提升机、碎块输送机、一次振动筛、辊破碎机和二次振动筛，所述二次振动筛的物料输出侧连接到第一称量输送机构的物料输入侧。

18、所述除铁装置为电磁除铁器，所述电磁除铁器设置在碎块输送机上。

19、所述第一称量输送机构包括第一转运皮带和第一称重传感器。所述加料配方控制系统根据第一称重传感器的测量值对第一转运皮带进行控制。

20、所述第二称量输送机构包括第二转运皮带和第二称重传感器，所述第二转运皮带的物料输入侧与生物质炭粉储仓之间通过混合辅料提升机相连。所述加料配方控制系统根据第二称重传感器的测量值对第二转运皮带进行控制。

21、本发明镁碳残砖与生物质炭耦合制备造渣辅料的方法及设备将镁碳残砖与生物质炭耦合制备造渣辅料，通过将镁碳残砖与生物质炭进行科学配比和高温处理，使用专用设备制备出的高密度、高活性且环保的氧化镁造渣辅料，可以替代原来炼钢所需要的轻烧镁球造渣辅料；具有资源可再生、环保、低成本等优点，并能减少环境污染，为钢铁冶炼提供了一种零碳绿色辅料生产技术，具有广阔的应用前景。

22、同时，采用生物质炭作为原料，因其孔隙大，本身含有丰富的水份，本技术巧妙的利用其内水部分，来作为主要冷压球料的添加水，减少了制作过程水的添加，同时避免了烘干生物质物料的能源，起到一举二得的益处；相对于石墨全生命周期为0.7143kgce/kg碳排放因子，生物质炭是零碳属性的物质，降低了钢铁冶炼炉料辅料协同带入的碳排放总量，是绿色低碳生产辅料的一个全新领域，符合当前能源结构调整需求。

技术特征：

1.一种镁碳残砖与生物质炭耦合制备造渣辅料的方法，其特征是，包括以下步骤：

2.如权利要求1所述的镁碳残砖与生物质炭耦合制备造渣辅料的方法，其特征是：所述步骤s21中，所述粉碎镁碳残砖具体为，首先对镁碳残砖进行初破碎通过筛选使初破碎后的镁碳残砖颗粒粒径不超过50mm，同时利用磁力分离出铁；然后再次对镁碳残砖颗粒进行二次破碎，筛选出镁碳砖粉，要求粒径不超过2mm。

3.如权利要求2所述的镁碳残砖与生物质炭耦合制备造渣辅料的方法，其特征是：所述步骤s22中，加入适量的水的加水量具体为加生物质炭的含水量后总含水量为10～20份。

4.如权利要求2所述的镁碳残砖与生物质炭耦合制备造渣辅料的方法，其特征是：所述生物质炭为有机材料经过高温热解后形成的固定碳60%～85%，含水量5%～15%的生物质炭。

5.如权利要求4所述的镁碳残砖与生物质炭耦合制备造渣辅料的方法，其特征是：所述有机材料选自植物纤维、植物果实的壳、咖啡渣、玉米芯中的一种或多种任意比例混合。

6.一种镁碳残砖与生物质炭耦合制备造渣辅料的设备，其特征是：包括破碎机构、粘合辅料储料仓(9)、第一称量输送机构、第二称量输送机构、加料配方控制系统(10)、搅拌机(17)和生物质炭粉储仓(19)，所述加料配方控制系统(10)控制连接第一称量输送机构、第二称量输送机构、粘合辅料储料仓(9)和生物质炭粉储仓(19)；

7.如权利要求6所述的镁碳残砖与生物质炭耦合制备造渣辅料的设备，其特征是：所述破碎机构包括顺序设置的颚式破碎机(1)、碎块提升机(13)、碎块输送机(14)、一次振动筛(3)、辊破碎机(4)和二次振动筛(15)，所述二次振动筛(15)的物料输出侧连接到第一称量输送机构的物料输入侧。

8.如权利要求7所述的镁碳残砖与生物质炭耦合制备造渣辅料的设备，其特征是：所述除铁装置为电磁除铁器(2)，所述电磁除铁器(2)设置在碎块输送机(14)上。

9.如权利要求6所述的镁碳残砖与生物质炭耦合制备造渣辅料的设备，其特征是：所述第一称量输送机构包括第一转运皮带(5)和第一称重传感器(16)。

10.如权利要求6所述的镁碳残砖与生物质炭耦合制备造渣辅料的设备，其特征是：所述第二称量输送机构包括第二转运皮带(6)和第二称重传感器(7)，所述第二转运皮带(6)的物料输入侧与生物质炭粉储仓(19)之间通过混合辅料提升机(8)相连。

技术总结
本发明涉及钢铁冶炼中固废资源化利用领域，尤其涉及一种镁碳残砖回收制渣的方法及设备。一种镁碳残砖与生物质炭耦合制备造渣辅料的方法，包括准备原料镁碳残砖、生物质炭和粘合辅料；粉碎镁碳残砖得到镁碳砖粉并除铁，辅料混合并加水，预制料混合和成型压制成湿性型块；烘干制渣辅料得到渣辅料；设备包括破碎机构、粘合辅料储料仓、第一称量输送机构、第二称量输送机构、加料配方控制系统、搅拌机、生物质炭粉储仓，以及设置在所述搅拌机下游顺序连接的成型压制机、成型压块上料机和造料塔。本发明通过将镁碳残砖与生物质炭进行科学配比和高温处理，可以替代原来炼钢所需的轻烧镁球造渣辅料；具有资源可再生、环保、低成本等优点，具有广阔的应用前景。

技术研发人员：王天球,洪洋,李挺,洪华
受保护的技术使用者：方维（上海）能源科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/9/23