一種氧化皮廢渣的處理系統和方法與流程

本發明涉及一種氧化皮廢渣的處理系統和方法，尤其涉及氧化皮廢渣排水和轉移的系統和方法。

背景技術：

氧化皮又稱鐵鱗、氧化鐵皮，是在鋼材加熱和軋制過程中，由于表面受到氧化而形成氧化鐵層，剝落下來的魚鱗狀物，其外觀特征為剛灰色碎片和灰黑色細小顆粒及粉末，碎片呈現金屬光澤，具有脆性，斷口呈多孔狀。氧化鐵的主要成分為feo，并含有少量的fe3o4，樣品主要成分為fe70.20%，mn0.49%，ca0.52%，al0.02%，ti0.02%，cu0.04%，且氧化皮是在鋼材加熱和軋制過程中必然產生的，無法避免，由于其fe含量較高，通常可以作為硅鐵合金或硼鐵的生產原料，也可作為高爐煉鐵的部分摻加原料。

現有技術中對于氧化皮的處理方式主要為廢水沖刷收集氧化皮廢渣，然后自然干燥，當氧化鐵含水量低于5%以下時，才被送去硅鐵廠作為硅鐵合金的原料，然后由于鋼鐵熱軋過程通常為全天連續生產，會源源不斷的產生氧化鐵皮，且氧化鐵皮通常與廢水混合，輸送至廢水槽，其中廢水的含量高達70~80%，然后將廢水槽中的氧化鐵廢渣打撈以后堆積，其氧化皮/（氧化皮+廢水）的比例也高達20~30%，通常軋鋼廠的做法為將氧化鐵廢渣打撈后堆放，自然干燥蒸發廢水或靠自然地滲廢水，通常為靜置1~2周以后，廢渣的含水量才會低于5%，其靜置除水時間周期太長。且對于軋鋼廠而言，每月產生的氧化鐵廢渣高達1000~2000噸，如不及時處理，會嚴重堆積，占用廠房位置，浪費土地資源，且堆放的氧化皮容易造成粉塵污染（通常氧化鐵皮的尺寸在1mm~5cm之間，其中粉末容易造成污染，且浪費鐵資源），此外，除了自然蒸發、干燥廢水外，廢水還會滲入土地，造成土地污染，由于長時間地滲透，很容易造成廢水槽的坍塌，帶來安全隱患（通常氧化皮廢渣堆放的地方緊鄰廢水槽，數千噸的廢渣會造成廢水槽的槽體破裂），即現有處理氧化鐵廢渣時存在以下問題：（1）氧化皮干燥周期太長；（2）氧化皮堆放占用大量土地；（3）氧化皮廢水地滲存在安全隱患；（4）堆放周期太長會導致粉塵污染，鐵資源浪費；（4）氧化皮打撈主要以人工方式打撈。

此外，國家環境保護總局等部門于2008年發布的11號公告中的《限制進口類可用作原料的固體廢棄物目錄》中列出了軋鋼生產的氧化皮，因此氧化皮屬于限制進口的固體廢棄物，其價值可見，據了解，在硅鐵的生產過程中，氧化鐵作為主要的原料需求量不斷上升，通常75#的硅鐵在5000-7000元/噸，氧化皮的價格在400~900元/噸，且硅鐵廠對于氧化皮的要求為含鐵量高于65%，含水量低于5%，這時，就出現了明顯的問題：鋼鐵廠的氧化鐵含水量過高，不能及時干燥而堆積，硅鐵廠又需要大量的干燥的氧化皮，且鋼鐵廠不能使用專用的烘干設備干燥氧化皮廢水渣（主要是由于含水量過高，且數千噸的氧化皮使用干燥設備干燥，其成本增加為100~200元/噸），因此鋼鐵廠通常會采用自然干燥的方法處理氧化皮，從而制約硅鐵的生產。

技術實現要素：

本發明的目的在于提供一種氧化皮廢渣的處理系統和方法，以期望可以解決現有技術中存在的氧化皮廢渣打撈方式不便、氧化皮去除廢水周期長、廢水槽易破裂、不環保等問題。

本發明所采取的技術方案是：提供一種氧化皮廢渣的處理系統，該氧化皮廢渣的處理系統包括：水沖刷系統、氧化皮廢水渣收集槽、氧化皮廢渣堆放槽、廢水排放管道、廢水循環系統、氧化皮轉移鏟車、鋼爪運輸系統。

其中，氧化皮廢水渣收集槽位于地平面以下，槽底包括由石灰和素土組成的槽底層，厚度為20~25cm；然后在槽底層上鋪設由碎石子和樹脂構成的防滲層，厚度為15~20cm；最后在防滲層上澆筑石子、水泥、沙子組成的混凝土層，槽壁為鋼筋加固的混凝土層，氧化皮廢水渣收集槽呈倒置梯形或正方形，水槽深度15~20m，水槽開口不小于15m*15m，且緊鄰氧化皮廢渣堆放槽，槽壁上設有若干排水孔，排水孔位于槽底上方10~15m處。

其中，氧化皮廢渣堆放槽緊鄰氧化皮廢水渣收集槽，且氧化皮廢渣堆放槽的槽壁包括混凝土水泥層、防滲層，氧化皮廢水渣收集槽的槽底為弧形，槽底設有若干與氧化皮廢水渣收集槽相通的排水孔。

其中，排水孔的孔徑為0.5-1.5cm，排水管為pvc、pp或改性pvc、改性pp管材。

其中，鋼爪運輸系統包括與廢水渣收集槽向匹配的蛇形軌道，位于軌道下方的鋼爪，以及鋼爪和軌道的連接結構，抓取和釋放氧化皮廢渣的鋼爪和鋼爪在蛇形軌道上的運動均由電腦終端操控。

本發明還提供一種氧化皮廢渣的處理方法：（1）當軋鋼產生的氧化皮廢渣過多時，使用廢水將氧化皮廢渣經溜槽沖刷至氧化皮廢水渣收集槽；（2）定時控制使用鋼爪沿蛇形軌道上移動，下放鋼爪于槽體廢水渣內，閉合鋼爪，抓取槽底廢水渣，升起鋼爪，鋼爪隨軌道移動至氧化皮廢渣堆放槽上方，下放鋼爪，開啟鋼爪，釋放廢水渣，升起鋼爪，返回，多次將氧化皮廢水渣收集槽的廢水渣運輸至氧化皮廢渣堆放槽；（3）氧化皮廢渣堆放槽內的氧化皮與廢水分離，廢水沿氧化皮廢渣堆放槽槽底的排水孔經管道返回氧化皮廢水渣收集槽；（4）使用氧化皮轉移鏟車將氧化皮廢渣轉移，作為硅鐵合金煉制的原料；（5）氧化皮廢水渣收集槽中的上層廢水可循環使用于水沖刷系統。

采用上述技術方案所產生的有益效果在于：

（1）氧化皮廢水渣收集槽的槽壁為鋼筋加固的混凝土層，且氧化皮廢渣堆放槽下部設有防滲層，不會因為滲透的原因，造成氧化皮廢水渣收集槽槽壁的破裂；

（2）廢水沿氧化皮廢渣堆放槽槽底的排水孔經管道返回氧化皮廢水渣收集槽，加速了氧化皮廢渣與廢水的分離，分離周期為1~2天，氧化皮廢渣的含水量在3~5wt.%范圍內，可直接運輸至硅鐵廠；

（3）在氧化皮廢水渣收集槽的上方設有蛇形運輸軌道，使鋼爪可以下放到氧化皮廢水渣收集槽的任何角落，且鋼爪在整個抓取，運送，釋放的過程中均由電腦終端控制，降低人力消耗，可實現連續撈渣過程；

（4）由于氧化皮和廢水分離周期大大減短，減少了廢渣占地面積，且有利于防止環境污染；

（5）廢水循環利用，減少水資源浪費，實現能源再利用，既可節約資源，又可減少對環境的污染。

附圖說明

圖1為氧化皮廢渣的處理系統示意圖。附圖標記：（1）蛇形軌道；（2）鋼爪；（3）廢水溜槽；（4）鋼筋加固的混凝土層；（5）防滲層；（6）氧化皮廢渣；（7）廢水；（8）排水管道；（9）鏟車；（10）混凝土層。

圖2為氧化皮廢水渣收集槽的槽壁的排水孔放大圖。

圖3為一種氧化皮廢渣的處理系統流程圖。

具體實施方式

一種氧化皮廢渣的處理系統，該氧化皮廢渣的處理系統包括：水沖刷系統、氧化皮廢水渣收集槽、氧化皮廢渣堆放槽、廢水排放管道、廢水循環系統、氧化皮轉移鏟車、鋼爪運輸系統。其中氧化皮廢水渣收集槽位于地平面以下，槽底包括由石灰和素土組成的槽底層，厚度為20~25cm；然后在槽底層上鋪設由碎石子和樹脂構成的防滲層，厚度為15~20cm；最后在防滲層上澆筑石子、水泥、沙子組成的混凝土層，槽壁為鋼筋加固的混凝土層，氧化皮廢水渣收集槽呈倒置梯形或正方形，水槽深度15~20m，水槽開口不小于15m*15m，且緊鄰氧化皮廢渣堆放槽，槽壁上設有若干排水孔，排水孔位于槽底上方10~15m處。氧化皮廢渣堆放槽緊鄰氧化皮廢水渣收集槽，且氧化皮廢渣堆放槽的槽壁包括混凝土水泥層、防滲層，氧化皮廢水渣收集槽的槽底為弧形，槽底設有若干與氧化皮廢水渣收集槽相通的排水孔，排水孔的孔徑為0.5-1.5cm，排水管為pvc、pp或改性pvc、改性pp管材；鋼爪運輸系統包括與廢水渣收集槽向匹配的蛇形軌道，位于軌道下方的鋼爪，以及鋼爪和軌道的連接結構，抓取和釋放氧化皮廢渣的鋼爪和鋼爪在蛇形軌道上的運動均由電腦終端操控。

一種氧化皮廢渣的處理方法，（1）當軋鋼產生的氧化皮廢渣過多時，使用廢水將氧化皮廢渣經溜槽沖刷至氧化皮廢水渣收集槽；（2）定時控制使用鋼爪沿蛇形軌道上移動，下放鋼爪于槽體廢水渣內，閉合鋼爪，抓取槽底廢水渣，升起鋼爪，鋼爪隨軌道移動至氧化皮廢渣堆放槽上方，下放鋼爪，開啟鋼爪，釋放廢水渣，升起鋼爪，返回，多次將氧化皮廢水渣收集槽的廢水渣運輸至氧化皮廢渣堆放槽；（3）氧化皮廢渣堆放槽內的氧化皮與廢水分離，廢水沿氧化皮廢渣堆放槽槽底的排水孔經管道返回氧化皮廢水渣收集槽，氧化皮廢渣靜置1~2天后，廢渣中的含水量在3~5wt.%范圍內；（4）使用氧化皮轉移鏟車將氧化皮廢渣轉移，作為硅鐵合金煉制的原料；（5）氧化皮廢水渣收集槽中的上層廢水可循環使用于水沖刷系統。

以上對本發明的具體實施例進行了詳細描述，但其只是作為范例，本發明并不限制于以上描述的具體實施例。對于本領域技術人員而言，任何對本發明進行的等同修改和替代也都在本發明的范疇之中。因此，在不脫離本發明的精神和范圍下所作的均等變換和修改，都應涵蓋在本發明的范圍內。