一种制备钢渣陶粒的系统
技术领域
本发明属于钢铁工业固体废物处理技术领域，特别涉及一种制备钢渣陶粒的系统。
背景技术
钢渣是炼钢过程中排放的固体废物，排放量很大，可达钢产量的15％左右。由于应用技术的限制，我国钢渣的应用率仅为10％左右，主要应用于建筑材料领域，大量的是以堆放的方式储存，已经超过2亿吨，占用大量土地，且造成水源、大气等环境污染。如果不对其进行处理和利用，将会造成更加严重的社会问题。
另一方面，随着社会的发展和人民生活水平的提高，城市现代化化建设步伐不断加快，所需道路材料、建筑材料等材料需要量迅速增加，生产这些材料所消耗的石灰石、粘土等自然资源也给国家造成了极大的压力。为了减小社会发展对自然资源消耗的消耗，充分利用工业固体废物制备建设所需材料是相关领域专家关注的热点。利用钢渣制备陶粒，用作道路材料和建筑材料骨料，实现钢渣资源化利用，是研究的热点之一。
但是，由于钢渣中含有游离氧化钙和游离氧化镁，遇水会发生体积膨胀，造成钢渣的稳定性不良，大大限制了其在道路材料中的应用。要实现钢渣的大规模资源化利用，消除游离氧化钙对产品的影响，是首先必须解决的问题。
综上所述，降低钢渣中的游离氧化钙的含量，消除其后期的安定性不良问题，具有十分重要的意义。
发明内容
为了克服上述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种制备钢渣陶粒的系统，以钢渣为主要原料，高炉矿渣、粉煤灰、铁尾矿、铅锌尾矿、工程弃土、废瓷等一种或多种工业固体废物为辅料，经成球机成球后，在高温条件烧制成钢渣陶粒。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：
一种制备钢渣陶粒的方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤I，将钢渣粉磨至100～500微米，制成钢渣粉，辅料粉磨至50～200微米制成辅料粉；
步骤II，将粘结剂和水按比例制成粘结浆液；
步骤III，将钢渣粉、辅料粉、粘结浆液按照一定比例在造粒机中混合，制备成球母；
步骤IV，将球母在成球机中形成生料球；
步骤V，将生料球在烘干机中干燥；
步骤VI，将干燥后的钢渣生料球置于焙烧窑中焙烧，制成钢渣陶粒。
优选地，所述辅料为高炉矿渣、粘土或废瓷等固废，粘结剂为糊精、粘土、聚乙烯醇或羧甲基纤维素等。
优选地，粘结剂和水的质量比为(10％～50％)：(50％～90wt％)；钢渣粉、辅料粉和粘结浆液的质量比为：(10％-93％)：(3％-65％)：(4％-25％)。
优选地，粘结浆液进入造粒机后，经分散器充分分散，所述钢渣粉和辅料粉均以气流输送方式进入造粒机，与分散的粘结浆一起形成球母。球母粒径为300微米～1000微米，球母在成球机中形成生料球，生料球粒径为3000微米～30000微米。
优选地，所述步骤V中，干燥温度为90℃-300℃，所述步骤VI中，烧制温度为900℃-1250℃。
本发明还提供了一种制备钢渣陶粒的系统，包括：
钢渣粉磨机1，接钢渣进料，将钢渣粉磨至粒径100～500微米的钢渣粉；
辅料粉磨机5，接辅料进料，将辅料粉磨至50～200微米的辅料粉；
造粒机6，接钢渣粉磨机1、辅料粉磨机5以及粘结浆液罐3，将钢渣粉、辅料粉、粘结浆液混合制备成球母；
成球机7，接造粒机6，将球母形成生料球；
干燥室8，接成球机7的出口，将生料球干燥；
焙烧窑9，接干燥室8的出口，将干燥的生料球焙烧制成钢渣陶粒。
所述焙烧窑9为回转窑，所述成球机7为转鼓成球机或圆盘成球机或滚压成球机。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
(1)钢渣和辅料混合烧结后，钢渣陶粒中游离氧化钙含量可以降低至0.5wt％以下，陶粒堆积密度达到500kg/m3-1100kg/m3，筒压强度最高可达35MPa。
(2)采用本发明而得到的钢渣陶粒，可以大规模用作路面砖和建筑材料骨料。
附图说明
图1是本发明系统结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例详细说明本发明的实施方式。
如图1所示，本发明制备钢渣陶粒的系统，包括：
钢渣粉磨机1，接钢渣进料，将钢渣粉磨至粒径100～500微米的钢渣粉，储存于钢渣粉仓2；
辅料粉磨机5，接辅料进料，将辅料粉磨至50～200微米的辅料粉，储存于辅料仓4；
粘结浆液罐3，储存粘结浆液；
造粒机6，接钢渣粉磨机1、辅料粉磨机5以及粘结浆液罐3，将钢渣粉、辅料粉、粘结浆液混合制备成球母；
成球机7，接造粒机6，将球母形成生料球；
干燥室8，接成球机7的出口，将生料球干燥；
焙烧窑9，接干燥室8的出口，将干燥的生料球焙烧制成钢渣陶粒。
本发明中，辅料为高炉矿渣、粘土或废瓷等固废，粘结剂为糊精、粘土、聚乙烯醇或羧甲基纤维素等，粘结剂和水的质量比为(10％～50％)：(50％～90wt％)；钢渣粉、辅料粉和粘结浆液的质量比为：(10％-93％)：(3％-65％)：(4％-25％)，粘结浆液进入造粒机后，经分散器充分分散，所述钢渣粉和辅料粉均以气流输送方式进入造粒机，与分散的粘结浆一起形成球母。球母粒径为300微米～1000微米，母球在成球机中形成生料球，生料球粒径为3000微米～30000微米，成球机7为转鼓成球机或圆盘成球机或滚压成球机。干燥室8的干燥温度为90℃-300℃，焙烧窑9为回转窑，烧制温度为900℃-1250℃。
以下是几个具体实施例。
实施例1
(1)利用钢渣磨机1将钢渣粉磨至100微米筛余不大于10％，制成钢渣粉，储存于钢渣粉仓2中；
(2)选取粘土为辅料，使用辅料磨机5将其粉磨至100微米筛余不大于10％，制成辅料粉，储存于辅料仓4中；
(3)以糊精为粘结剂，将其与水按照(30wt％:70wt％)的比例混合制成粘结浆液，储存于粘结浆液罐3中；
(4)将20wt％辅料粉、70wt％的钢渣粉和10wt％粘结剂浆液送入造粒机6，混合造粒形成800微米左右的球母；
(5)将球送母入圆盘成球机中，形成5000微米～10000微米的生料球；
(6)将生料球送入130℃的转筒干燥机8中干燥1小时，经回转窑9在1030℃的条件下烧制，制备成钢渣陶粒；
(7)制成的钢渣陶粒的堆积密度950kg/m3，筒压强度21MPa。
实施例2
(1)利用钢渣磨机1将钢渣粉磨至350微米筛余不大于10％，制成钢渣粉，储存于钢渣粉仓2中；
(2)选取高炉矿渣为辅料，经辅料磨机5粉磨至150微米筛余不大于10％，制成辅料粉，储存于辅料仓4中；
(3)以聚乙烯醇为粘结剂，将其与水按照(35wt％:65wt％)的比例混合制成粘结浆液，储存于粘结浆液罐3中；
(7)将30wt％辅料粉、50wt％的钢渣粉和20wt％粘结剂浆液送入造粒机6，混合造粒形成600微米左右的球母；
(8)将球母送入圆盘成球机中，形成10000微米～30000微米的生料球；
(9)将生料球送入150℃的转筒干燥机8中干燥1小时，经回转窑9在1080℃的条件下烧制，制备成钢渣陶粒；
(10)制成的钢渣陶粒的堆积密度780kg/m3，筒压强度11MPa。
实施例3
(1)利用钢渣磨机1将钢渣粉磨至400微米筛余不大于10％，制成钢渣粉，储存于钢渣粉仓2中；
(2)选取高炉矿渣和工程弃土为辅料，按照(30wt％:70wt％)的比例混合后，经辅料磨机5粉磨至100微米筛余不大于10％，制成辅料粉，储存于辅料仓4中；
(3)以糊精为粘结剂，将其与水按照(20wt％:80wt％)的比例混合制成粘结浆液，储存于粘结浆液罐3中；
(4)将15wt％辅料粉、70wt％的钢渣粉和15wt％粘结剂浆液送入成球室6，混合造粒形成500微米左右的球母；
(5)将球母送入圆盘成球机中，形成8000微米～20000微米的生料球；
(6)将生料球送入160℃的转筒干燥机8中干燥1小时，经回转窑9在1070℃的条件下烧制，制备成钢渣陶粒；
(7)制成的钢渣陶粒的堆积密度910kg/m3，筒压强度19MPa。
实施例6
(1)利用钢渣磨机1将钢渣粉磨至400微米筛余不大于10％，制成钢渣粉，储存于钢渣粉仓2中；
(2)选取废瓷为辅料，经辅料磨机5粉磨至150微米筛余不大于10％，制成辅料粉，储存于辅料仓4中；
(3)以糊精为粘结剂，将其与水按照(10wt％:90wt％)的比例混合制成粘结浆液，储存于粘结浆液罐3中；
(4)将10wt％辅料粉、80wt％的钢渣粉和10wt％粘结剂浆液送入成球室6，混合造粒形成750微米左右的球母；
(5)将球母送入圆盘成球机中，形成20000微米～40000微米的生料球；
(6)将生料球送入160℃的转筒干燥机8中干燥1小时，经回转窑9在10070℃的条件下烧制，制备成钢渣陶粒；
(7)制成的钢渣陶粒的堆积密度970kg/m3，筒压强度35MPa。
