利用铬铁渣制备瓷球的系统和方法技术方案

本发明专利技术公开了利用铬铁渣制备瓷球的系统和方法，该系统包括：混料装置，所述混料装置具有熔融铬铁渣入口、氧化铝物料入口和混合熔渣出口；粒化装置，所述粒化装置具有混合熔渣入口和第一球粒出口，所述混合熔渣入口与所述混合熔渣出口相连；固结装置，所述固结装置具有第一球粒入口和第二球粒出口，所述第一球粒入口与所述第一球粒出口相连；筛分装置，所述筛分装置具有第二球粒入口和瓷球产品出口，所述第二球粒入口与所述第二球粒出口相连。该系统以熔融态铬铁渣和废弃氧化铝物料为原料制备瓷球，可充分利用铬铁渣的显热，节能降耗效果显著，实现了铬铁渣和废弃氧化铝物料的资源化、无害化利用。

System and method for preparing ceramic ball using chrome slag system

The invention discloses a system and a method for preparing ceramic ball using chrome slag system, the system includes: mixing device, the mixing device with molten slag entrance, entrance alumina material and mixed slag outlet; granulating device, the granulating device with mixed slag and the entrance of the spheres exports. Mixed slag entrance with the mixing slag outlet; consolidation apparatus, the consolidation apparatus has first and second spheres entrance chondrules exports, the first variolitic entrance and the first ball screening device, connected to the outlet; the screening device has second entrance and export porcelain ball pellets, the pellets second entrance with the second spheres connected to the outlet. The molten slag and waste material as raw material for the preparation of alumina ceramic ball, can make full use of chromium slag sensible heat, obvious energy saving effect, realize the resourceful and harmless chromium slag and waste material utilization.

【技术实现步骤摘要】
利用铬铁渣制备瓷球的系统和方法
本专利技术涉及冶金固废利用领域，具体而言，本专利技术涉及利用铬铁渣制备瓷球的系统和方法。
技术介绍
氧化铝瓷球具有耐高温高压，吸水率低，机械强度高、化学性能稳定的特点，广泛应用于石油、化工、环保等行业。目前氧化铝惰性瓷球是采用工业氧化铝粉为主要原料，加入粘结剂和烧结助剂经配料、成型和高温烧成制成的，常规的瓷球生产以高品位的氧化铝为原料，生产成本高。原料必须进过细磨，能耗高；然后经过成型，高温烧结，生产流程长，能耗高。中国已连续多年成为世界上最大的不锈钢生产国和消费国，每年需要生产大量的铬铁合金，2016年，中国高碳铬铁产量为423.12万吨，每生产1t铬铁就有1～1.2t废渣产生，即新生铬铁渣约423～508万吨，铬铁渣质地坚硬，具有一定的强度和硬度，主要成分为SiO2、Al2O3、MgO以及少量以铬铁矿形式存在的铬和铁的氧化物，主要矿物相为镁橄榄石、镁铝尖晶石、顽辉石以及少量未完全反应的铬铁矿。目前我国积存的废渣基本上都是经过简单处理后拉到堆场堆放，既占用土地资源，又容易造成环境污染，因此废渣的处理问题迫在眉睫，有必要对其进行减量化、资源化和高价值综合利用研究。然而，现有的处理铬铁渣的手段仍有待改进。
技术实现思路
本专利技术旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本专利技术的一个目的在于提出利用铬铁渣制备瓷球的系统和方法。该系统以熔融态铬铁渣和废弃氧化铝物料为原料制备瓷球，可充分利用铬铁渣的显热，节能降耗效果显著，实现了铬铁渣和废弃氧化铝物料的资源化、无害化利用。在本专利技术的第一方面，本专利技术提出了一种利用铬铁渣制备瓷球的系统。根据本专利技术的实施例，该系统包括：混料装置，所述混料装置具有熔融铬铁渣入口、氧化铝物料入口和混合熔渣出口；粒化装置，所述粒化装置具有混合熔渣入口和第一球粒出口，所述混合熔渣入口与所述混合熔渣出口相连；固结装置，所述固结装置具有第一球粒入口和第二球粒出口，所述第一球粒入口与所述第一球粒出口相连；筛分装置，所述筛分装置具有第二球粒入口和瓷球产品出口，所述第二球粒入口与所述第二球粒出口相连。根据本专利技术实施例的利用铬铁渣制备瓷球的系统，通过将熔融铬铁渣和废弃氧化铝物料供给至混料装置中进行混合，以便利用废弃氧化铝物料对熔渣进行调质，提高熔渣中的Al2O3含量，得到混合熔渣；进而将混合熔渣供给至粒化装置中进行粒化处理，将得到的第一球粒供给至固结装置中固结处理，得到晶型结构均匀稳定，且具有一定强度的第二球粒；第二球粒经冷却、抛光后，进入筛分装置中筛分得到适宜粒度的成品瓷球。本专利技术的系统以冶金固废铬铁渣和废弃氧化铝物料为原料制备瓷球，相对于传统工艺不仅可以降低原料成本50～80％，而且解决了铬铁渣堆存占用土地、污染环境的问题；通过利用熔融铬铁渣的显热和潜热，无需消耗能量将物料再次升温熔化、焙烧，且省去传统工艺中的细磨工序，有效降低了粉尘污染，改善了工作环境。本专利技术制备得到的瓷球晶粒均匀、强度高、物化性能稳定，由此，本专利技术的系统实现了冶金固废铬铁渣的资源化、无害化利用。另外，根据本专利技术上述实施例的利用铬铁渣制备瓷球的系统还可以具有如下附加的技术特征：在本专利技术的一些实施例中，所述粒化装置具有内层转筒和套设在所述内层转筒外的外层转筒，所述外层转筒的进料端封闭、出料端敞开，所述外层转筒和所述内层转筒的进料端平齐，所述外层转筒的出料端突出所述内层转筒的出料端；所述内层转筒的进料端设置有混合熔渣入口，所述内层转筒的出料端通过多个圆孔与外界相连通，所述外层转筒的出料端设置有第一球粒出口。由此，可以将混合熔渣供给至粒化装置内层转筒内，随着内层转筒的高速转动，熔渣从内层转筒出料端的圆孔逸出，滴落的熔渣在下降过程中与空气接触并降温固化，落入转动的外层转筒中并形成较为规则的圆球状第一球粒。在本专利技术的一些实施例中，所述外层转筒与水平面的夹角为1～5度。由此，可以进一步有利于第一球粒的出料。在本专利技术的一些实施例中，所述外层转筒的直径为所述内层转筒直径的2～8倍，所述外层转筒的长度为所述内层转筒长度的3～10倍。在本专利技术的第二方面，本专利技术提出了一种采用上述实施例的系统利用铬铁渣制备瓷球的方法。根据本专利技术的实施例，该方法包括：将熔融铬铁渣和氧化铝物料供给至混料装置在中进行混合，以便得到混合熔渣；将所述混合熔渣供给至粒化装置中进行粒化处理，以便得到第一球粒；将所述第一球粒供给至固结装置中进行固结处理，以便得到第二球粒；将所述第二球粒冷却后供给至筛分装置中进行筛分，以便得到瓷球产品。由此，根据本专利技术实施例的利用铬铁渣制备瓷球的方法，通过将熔融铬铁渣和废弃氧化铝物料供给至混料装置中进行混合，以便利用废弃氧化铝物料对熔渣进行调质，提高熔渣中的Al2O3含量，得到混合熔渣；进而将混合熔渣供给至粒化装置中进行粒化处理，将得到的第一球粒供给至固结装置中固结处理，得到晶型结构均匀稳定，且具有一定强度的第二球粒；第二球粒经冷却、抛光后，进入筛分装置中筛分得到适宜粒度的成品瓷球。本专利技术的方法以冶金固废铬铁渣和废弃氧化铝物料为原料制备瓷球，相对于传统工艺不仅可以降低原料成本50～80％，而且解决了铬铁渣堆存占用土地、污染环境的问题；通过利用熔融铬铁渣的显热和潜热，无需消耗能量将物料再次升温熔化、焙烧，且省去传统工艺中的细磨工序，有效降低了粉尘污染，改善了工作环境。本专利技术制备得到的瓷球晶粒均匀、强度高、物化性能稳定，由此，本专利技术的方法实现了冶金固废铬铁渣的资源化、无害化利用。另外，根据本专利技术上述实施例的利用铬铁渣制备瓷球的方法还可以具有如下附加的技术特征：在本专利技术的一些实施例中，所述熔融铬铁渣与所述氧化铝物料的质量比为100:(30～60)。在本专利技术的一些实施例中，所述氧化铝物料中Al2O3的含量不低于85wt％。在本专利技术的一些实施例中，所述粒化装置具有内层转筒和套设在所述内层转筒外的外层转筒，所述内层转筒的转速为600～1500r/min，所述外层转筒的转速为1～5r/min。在本专利技术的一些实施例中，所述固结处理是在1100～1500℃下进行45～120min完成的。在本专利技术的一些实施例中，将所述第二球粒以8～15℃/min的降温速度冷却至室温。本专利技术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，或通过本专利技术的实践了解到。附图说明本专利技术的上述和/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是根据本专利技术一个实施例的利用铬铁渣制备瓷球的系统结构示意图；图2是根据本专利技术再一个实施例的利用铬铁渣制备瓷球的系统结构示意图；图3是根据本专利技术一个实施例的利用铬铁渣制备瓷球的方法流程示意图。具体实施方式下面详细描述本专利技术的实施例，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，旨在用于解释本专利技术，而不能理解为对本专利技术的限制。在本专利技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种利用铬铁渣制备瓷球的系统，其特征在于，包括：混料装置，所述混料装置具有熔融铬铁渣入口、氧化铝物料入口和混合熔渣出口；粒化装置，所述粒化装置具有混合熔渣入口和第一球粒出口，所述混合熔渣入口与所述混合熔渣出口相连；固结装置，所述固结装置具有第一球粒入口和第二球粒出口，所述第一球粒入口与所述第一球粒出口相连；筛分装置，所述筛分装置具有第二球粒入口和瓷球产品出口，所述第二球粒入口与所述第二球粒出口相连。

【技术特征摘要】
1.一种利用铬铁渣制备瓷球的系统，其特征在于，包括：混料装置，所述混料装置具有熔融铬铁渣入口、氧化铝物料入口和混合熔渣出口；粒化装置，所述粒化装置具有混合熔渣入口和第一球粒出口，所述混合熔渣入口与所述混合熔渣出口相连；固结装置，所述固结装置具有第一球粒入口和第二球粒出口，所述第一球粒入口与所述第一球粒出口相连；筛分装置，所述筛分装置具有第二球粒入口和瓷球产品出口，所述第二球粒入口与所述第二球粒出口相连。2.根据权利要求1所述的利用铬铁渣制备瓷球的系统，其特征在于，所述粒化装置具有内层转筒和套设在所述内层转筒外的外层转筒，所述外层转筒的进料端封闭、出料端敞开，所述外层转筒和所述内层转筒的进料端平齐，所述外层转筒的出料端突出所述内层转筒的出料端；所述内层转筒的进料端设置有混合熔渣入口，所述内层转筒的出料端通过多个圆孔与外界相连通，所述外层转筒的出料端设置有第一球粒出口。3.根据权利要求2所述的利用铬铁渣制备瓷球的系统，其特征在于，所述外层转筒与水平面的夹角为1～5度。4.根据权利要求2所述的利用铬铁渣制备瓷球的系统，其特征在于，所述外层转筒的直径为所述内层转筒直径的2～8倍，...

【专利技术属性】
技术研发人员：闫方兴，任中山，徐刚，郑常乐，李永卿，陈佩仙，吴道洪，
申请(专利权)人：江苏省冶金设计院有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32