本发明涉及炉渣处理，具体的说是一种炉渣原料一体式高效除铁设备及工艺。
背景技术：
1、随着钢铁工业的快速发展，炉渣的产量也逐年增长，在对炉渣进一步加工处理后可用于多种场合，具体体现在如下场景中：
2、1.土木工程：炉渣经过适当的处理后，常常用作道路铺设、混凝土制作、水泥生产的原料。
3、2.冶金领域：炉渣可以用作炼铁的熔剂和冷却剂。
4、3.环保领域：处理后的炉渣可以用于水处理、废水处理以及固体废物处理。
5、4.农业领域：经过适当的处理，炉渣也可以用作肥料，改善土壤结构。
6、但是，由于炉渣中含有较高含量的金属铁，如果直接应用于下游制品中，存在以下问题。一方面，铁是一种非常有价值的资源，通过除铁处理可以回收这部分铁元素，用于钢铁生产，提高资源利用率，降低生产成本。另一方面，炉渣中的铁元素未经处理，可能会导致炉渣在一些应用中无法达到预期的效果。例如，在炉渣用作道路铺设材料时，如果含有过多的铁元素，可能会引起炉渣的腐蚀，从而影响道路的稳定性和耐久性。因此，对炉渣进行除铁处理是必要的。
7、因此，开发炉渣资源化再利用技术显得尤为重要。目前，炉渣处理技术主要有物理法和化学法。物理法利用磁力、重力等物理作用对炉渣中的金属铁进行分离；化学法则利用化学反应将炉渣转化生成其他有价值产品。这两类方法各有优势，也存在一定局限性。
8、比如，物理法处理设备成本低，但分离效率较低；化学法产品附加值高，但设备投入大、工艺复杂。此外，现有物理法设备多为间歇式工作，生产效率较低；化学法设备处理能力有限，难以应对大量炉渣的处理。
9、为实现炉渣高效率连续化处理，设计一体化的炉渣除铁设备和工艺迫在眉睫。该设备需要具备连续供料、多级处理、自动分选等功能，既能充分回收炉渣中的金属铁，也能使炉渣综合利用量最大化。目前尚未见诸报道的设备能很好满足这一技术需求。
技术实现思路
1、针对现有技术中存在的上述不足之处，本发明目的是提供一种炉渣原料一体式高效除铁设备及工艺，有效提高了炉渣中的金属铁的回收率，也使除铁后的炉渣质量更加稳定，为炉渣资源化提供了有效的技术手段。
2、本发明为实现上述目的所采用的技术方案是：一种炉渣原料一体式高效除铁设备，包括机架以及配套安装于机架上并保持配套组合的双级破碎组件、多级重选组件、磁选组件。
3、所述双级破碎组件用于对炉渣原料顺序进行粗破碎、细破碎处理以及在粗、细破碎处理过程中进行筛分处理。
4、所述多级重选组件用于对破碎处理后的炉渣原料进行多级重选处理以实现离金属铁、渣滓的分离。
5、所述磁选组件包括两组，其一磁选组件装配于双级破碎组件的出料端并用于承接双级破碎组件的出料进行磁选处理，通过该组磁选组件的炉渣原料通过物料输送设备转移至所述多级重选组件的进口端；其二筛选组件装配与多级重选组件底部并用于承接排除的渣滓进行磁选处理，通过该组磁选组件的渣滓完成除铁处理。
6、还包括于两组磁选组件配套组合的传输组件，所述传输组件用于承接两组磁选组件所选出的金属铁并向外传输。
7、在其中一些实施中，为保证双级破碎组件稳定运行，并实现对炉渣原料进行粗破碎、细破碎的操作，在粗破碎、细破碎操作完成后能够对其进行筛分处理，对此提供有如下技术方案。
8、所述双级破碎组件包括粗破机构、细破机构，所述粗破机构包括处理筒、安装轴、破碎锤，所述处理筒固定安装于所述机架上，且处理桶底部均匀开设有筛分孔，所述安装轴转动安装与处理筒中，且安装轴上固接有多组并排布置的安装盘，相邻两组安装盘的间隙外缘转动安装有多组呈环形阵列分布的破碎锤。
9、所述细破机构包括筛分筒、处理箱、破碎辊，所述筛分筒以相对转动的方式装配于所述机架上，且筛分筒内壁均匀固接有径向分布的抬升板，所述处理箱与机架固定连接并布置于筛分筒内侧，所述破碎辊包括转动安装于处理箱内部的两组，两组破碎辊的相同一端均固接有保持啮合的换向齿轮，两组破碎辊上均固接有多组呈螺旋状分布的破碎棱条，两组破碎辊上的破碎棱条螺旋方向相反并保持啮合。
10、在上述关于双级破碎组件的技术方案基础上，为保证经过粗破机构破碎、筛分后的炉渣能够稳定输送至细破机构机构中的处理箱中进行二次破碎处理，对此提供有如下技术方案。
11、所述双级破碎组件还包括转运组件，所述转运组件包括传输筒、传输轴、螺旋输送叶，所述传输筒上游端装配有布置于所述处理筒底部的接料口，所述筛分孔布置于接料口内侧，所述传输筒下游端连通至所述处理箱中并布置于所述破碎辊上方，所述传输轴转动安装于传输筒轴心处并贯穿传输筒、处理箱布置，所述螺旋输送叶固接于传输轴上并布置于传输筒中。
12、在以上关于双级破碎组件的技术方案基础上，为保证粗破机构、细破机构、转运机构能够稳定配合运行，实现对炉渣原料的持续破碎、筛分处理，对此提供有如下技术方案。
13、所述双级破碎组件还包括驱动机构，所述驱动机构包括：一号驱动电机，固接于所述安装轴上并布置于所述处理箱外侧的一号皮带轮，固接至所述传输轴上并布置于所述传输筒外侧的二号皮带轮，固接至所述传输轴上并布置于所述处理箱外侧的一号传动齿轮，固接至其中一组所述破碎辊端部并布置于处理箱外侧的二号传动齿轮，转动安装于机架上并布置于所述筛分筒上方的传动轴，固接至传动轴、传输轴上的两组传动链轮，固接至传动轴上的三号传动齿轮，固接至筛分筒外围并与三号传动齿轮保持啮合的四号传动齿轮；所述一号驱动电机与安装轴动力连接，所述一号皮带轮与二号皮带轮通过传动皮带实现动力连接，所述一号传动齿轮与二号传动齿轮保持啮合，两组所述传动链轮通过传动链条实现动力连接。
14、在其中一些实施中，为保证筛分筒底部的炉渣能够进行高效筛分，保证筛分筒上抬升板抬起的炉渣能够有效输入处理箱顶部的接料斗中，对此还提供有如下技术方案。
15、所述筛分筒外壁固接有环形垫圈，所述细破机构还包括振打机构，所述振打机构包括凸轮、升降架、震锤、复位弹簧，所述升降架滑动安装至所述机架上并沿竖直方向升降运动，所述凸轮固定安装于所述传动轴上并与升降架配配套贴合，所述震锤固接至升降架底部并与所述环形垫圈保持抵接，所述复位弹簧装配于升降架上并与机架保持抵接。
16、在其中一些实施中，为保证磁选组件能够在机架上稳定安装，并由磁选组件实现对炉渣中金属铁的磁选分离操作，对此提供有如下技术方案。
17、所述磁选组件包括多组平行排布并转动安装于所述机架上的传送辊以及绕制于传送辊外围的传送带，所述传送带至少包括连续布置的导料段、磁选段，所述磁选段布置与导料段下方，两组所述磁选组件中的导料段分别布置于所述双级破碎组件、多级重选组件的下方。
18、所述机架上还固定安装有上层安装板、下层安装板，所述上层安装板布置于所述导料段下方并与导料段内侧面保持贴合，所述下层安装板布置于所述磁选段上方并与磁选段内侧面保持贴合。
19、所述磁选组件还包括电磁铁、永磁铁，所述电磁铁均匀装配与上层安装板、下层安装板上并与所述传动带保持贴合，所述导料段、磁选段连接处布置的传送辊上均匀装配有所述永磁铁。
20、在其中一些实施中，为保证传输组件能够在机架上稳定安装，并能够有效收集、传输磁选组件所选出的金属铁粒，并实现磁选组件、传输组件的配合运行，对此提供有如下技术方案。
21、所述传输组件包括侧挡板、传输辊、传输带，所述侧挡板贯穿两组所述磁选组件布置并处于所述磁选段的下方，所述传输辊转动安装于侧挡板的两端，所述传输带绕制于传输辊上，所述侧挡板上固接有与所述磁选段外侧面贴合的刮板。
22、两组磁选组件的其中一组传送辊通过连接轴实现同轴固接，且其中一组与连接轴相连的传送辊端部固接有一号锥齿轮，其中一组传输辊端部固接有与一号锥齿轮保持啮合的二号锥齿轮，所述一号锥齿轮端部动力连接有固定安装于所述机架上的二号驱动电机。
23、在其中一些实施中，为保证多级重选组件能够对输入其中的炉渣进行高效分离，保证将其中铁粒与渣滓尽可能区分开来，对此提供有如下技术方案。
24、所述多级重选组件包括：固定安装于所述机架上的安装外壳，转动安装于安装外壳轴心处并沿竖直方向布置的转动轴，固定安装于安装外壳顶部的布料帽，固定插接于转动轴上的多层主布料盘、副布料盘，固接于安装外壳内壁的多层导料环，转动安装于所述安装外壳底部的送料板，固定安装于机架上并与转动轴、送料板保持动力连接的三号驱动电机。
25、所述安装外壳顶部开设有与所述物料输送设备相连通的上料口，所述上料口底端开设有连通至安装外壳内侧的上料通路，所述上料通路布置于布料帽上方。
26、各组所述副布料盘、导料环均布置于相邻主布料盘的间隙处，所述主布料盘、副布料盘的轴心处分别设置有主嵌套座、副嵌套座，所述主嵌套座、副嵌套座均与转动轴保持滑动插接，所述主嵌套座与主布料盘固定连接且主嵌套座上开设有环形储料槽，且环形储料槽上开设有导料通口，所述副布料盘上方固接有布置于导料通口下方的导料盘，所述导料盘与副嵌套座保持固定连接。
27、所述安装外壳底部固接有环形隔离座，所述安装外壳底部开设有分别布置于环形隔离座内外两侧的外排料口、内排料口，所述送料板与安装外壳底部保持贴合。
28、在以上关于多级重选组件的技术方案基础上，为保证送料板能够在安装外壳底部稳定安装，保证三号驱动电机能够分别带动转动轴、送料板稳定独立运转，对此提供与如下技术方案。
29、所述安装外壳底部转动安装有转动座，所述转动座上均匀固接有多组送料板，所述转动轴转动安装于转动座轴心处，所述转动座、转动轴底部分别固接有布置于安装外壳外侧的一号传动锥齿轮、二号传动锥齿轮，所述三号驱动电机的转轴上固接有一号驱动锥齿轮、二号驱动锥齿轮，所述一号驱动锥齿轮、一号传动锥齿轮保持啮合，所述二号驱动锥齿轮、二号传动锥齿轮保持啮合。
30、一种炉渣原料一体式高效除铁工艺，用于对上述所涉及的一种炉渣原料一体式高效除铁设备进行除铁，包括如下步骤：
31、s1、破碎处理，
32、将炉渣输入粗破机构中，借助运行的安装轴、破碎锤对炉渣进行粗破处理，破碎后的炉渣由处理筒底部的筛分孔进行筛分，通过筛分孔的炉渣由转运机构转运至细破机构中，为通过筛分孔的炉渣由破碎锤持续破碎直至通过筛分孔；
33、进入细破组件中的炉渣由破碎辊进行细破处理，破碎后的炉渣由筛分筒进行筛分，未通过筛分筒的炉渣在筛分筒带动下由破碎辊持续破碎，直至通过筛分筒；
34、s2、一级磁选处理，
35、通过筛分筒的炉渣落入下方的磁选组件中，借助磁选组件将炉渣中分离的金属铁分离并输送至传输组件上；
36、s3、重选处理，
37、将通过所述步骤s2一级磁选处理后的炉渣借助物料输送设备转移至多级重选组件中，由多级重选组件将炉渣分离成金属铁粒和渣滓，将其中金属铁粒直接输送至传输组件上；
38、s4、二级磁选处理，
39、将所述步骤s3中分离出的渣滓通入下方的磁选组件中，借助磁选组件将渣滓中分离的金属铁进一步分离并输送至传输组件上，由传输组件将其上承载的金属铁粒向外传输，通过磁选组件后的渣滓作为炉渣原料应用于下游生产活动中。
40、本发明的有益效果：
41、1.实现了炉渣的连续化高效处理。该设备整合了粗细破碎、筛分转运、多级磁选、离心重选等单元，可对炉渣进行持续不断的多级物理处理，无需人工干预，大大提高了处理效率。
42、2.提高了炉渣中金属铁的回收率。通过多级磁选和重选处理，可有效分离炉渣中的微粒金属铁，回收率可达95％以上，优于传统物理法设备的回收率。
43、3.提升了除铁后炉渣的质量稳定性。设备可对不同规格的炉渣进行自动适应性处理，保证除铁后炉渣成分均匀，便于下一步综合利用。
44、4.降低了处理成本。该设备为一体化设计，运行成本较低，同时提高了自动化程度，大幅降低了人工成本。
45、5.环保效果好。设备密闭运行，避免了二次污染。大量回收的金属铁可重新用于炼钢，减少了自然资源开采量，具有很好的环境保护效果。
46、6.经济社会效益显著。该设备的应用不仅能带来可观的环境和社会效益，也可为钢铁企业创造可观的经济效益，对于钢铁企业的可持续发展意义重大。
1.一种炉渣原料一体式高效除铁设备，其特征在于：包括机架(1)以及配套安装于机架(1)上并保持配套组合的双级破碎组件、多级重选组件(3)、磁选组件(4)；
2.根据权利要求1所述的一种炉渣原料一体式高效除铁设备，其特征在于：所述双级破碎组件包括粗破机构(21)、细破机构，所述粗破机构(21)包括处理筒(211)、安装轴(212)、破碎锤(213)，所述处理筒(211)固定安装于所述机架(1)上，且处理桶底部均匀开设有筛分孔，所述安装轴(212)转动安装与处理筒(211)中，且安装轴(212)上固接有多组并排布置的安装盘(2121)，相邻两组安装盘(2121)的间隙外缘转动安装有多组呈环形阵列分布的破碎锤(213)；
3.根据权利要求2所述的一种炉渣原料一体式高效除铁设备，其特征在于：所述双级破碎组件还包括转运组件，所述转运组件包括传输筒(231)、传输轴(232)、螺旋输送叶(233)，所述传输筒(231)上游端装配有布置于所述处理筒(211)底部的接料口(2311)，所述筛分孔布置于接料口(2311)内侧，所述传输筒(231)下游端连通至所述处理箱中并布置于所述破碎辊(223)上方，所述传输轴(232)转动安装于传输筒(231)轴心处并贯穿传输筒(231)、处理箱布置，所述螺旋输送叶(233)固接于传输轴(232)上并布置于传输筒(231)中。
4.根据权利要求3所述的一种炉渣原料一体式高效除铁设备，其特征在于：所述双级破碎组件还包括驱动机构(24)，所述驱动机构(24)包括：一号驱动电机(2401)，固接于所述安装轴(212)上并布置于所述处理箱外侧的一号皮带轮(2402)，固接至所述传输轴(232)上并布置于所述传输筒(231)外侧的二号皮带轮(2403)，固接至所述传输轴(232)上并布置于所述处理箱外侧的一号传动齿轮(2404)，固接至其中一组所述破碎辊(223)端部并布置于处理箱外侧的二号传动齿轮(2405)，转动安装于机架(1)上并布置于所述筛分筒(221)上方的传动轴(2406)，固接至传动轴(2406)、传输轴(232)上的两组传动链轮(2407)，固接至传动轴(2406)上的三号传动齿轮(2408)，固接至筛分筒(221)外围并与三号传动齿轮(2408)保持啮合的四号传动齿轮(2409)；所述一号驱动电机(2401)与安装轴(212)动力连接，所述一号皮带轮(2402)与二号皮带轮(2403)通过传动皮带(2410)实现动力连接，所述一号传动齿轮(2404)与二号传动齿轮(2405)保持啮合，两组所述传动链轮(2407)通过传动链条(2411)实现动力连接。
5.根据权利要求4所述的一种炉渣原料一体式高效除铁设备，其特征在于：所述筛分筒(221)外壁固接有环形垫圈(2212)，所述细破机构还包括振打机构(224)，所述振打机构(224)包括凸轮(2241)、升降架(2242)、震锤(2243)、复位弹簧(2244)，所述升降架(2242)滑动安装至所述机架(1)上并沿竖直方向升降运动，所述凸轮(2241)固定安装于所述传动轴(2406)上并与升降架(2242)配配套贴合，所述震锤(2243)固接至升降架(2242)底部并与所述环形垫圈(2212)保持抵接，所述复位弹簧(2244)装配于升降架(2242)上并与机架(1)保持抵接。
6.根据权利要求1所述的一种炉渣原料一体式高效除铁设备，其特征在于：所述磁选组件(4)包括多组平行排布并转动安装于所述机架(1)上的传送辊以及绕制于传送辊外围的传送带(42)，所述传送带(42)至少包括连续布置的导料段(421)、磁选段(422)，所述磁选段(422)布置与导料段(421)下方，两组所述磁选组件(4)中的导料段(421)分别布置于所述双级破碎组件、多级重选组件(3)的下方；
7.根据权利要求6所述的一种炉渣原料一体式高效除铁设备，其特征在于：所述传输组件(6)包括侧挡板(61)、传输辊(62)、传输带(63)，所述侧挡板(61)贯穿两组所述磁选组件(4)布置并处于所述磁选段(422)的下方，所述传输辊(62)转动安装于侧挡板(61)的两端，所述传输带(63)绕制于传输辊(62)上，所述侧挡板(61)上固接有与所述磁选段(422)外侧面贴合的刮板；
8.根据权利要求1所述的一种炉渣原料一体式高效除铁设备，其特征在于，所述多级重选组件(3)包括：固定安装于所述机架(1)上的安装外壳(31)，转动安装于安装外壳(31)轴心处并沿竖直方向布置的转动轴(32)，固定安装于安装外壳(31)顶部的布料帽(33)，固定插接于转动轴(32)上的多层主布料盘(34)、副布料盘(35)，固接于安装外壳(31)内壁的多层导料环(36)，转动安装于所述安装外壳(31)底部的送料板(37)，固定安装于机架(1)上并与转动轴(32)、送料板(37)保持动力连接的三号驱动电机(38)；
9.根据权利要求8所述的一种炉渣原料一体式高效除铁设备，其特征在于：所述安装外壳(31)底部转动安装有转动座(371)，所述转动座(371)上均匀固接有多组送料板(37)，所述转动轴(32)转动安装于转动座(371)轴心处，所述转动座(371)、转动轴(32)底部分别固接有布置于安装外壳(31)外侧的一号传动锥齿轮(372)、二号传动锥齿轮(321)，所述三号驱动电机(38)的转轴上固接有一号驱动锥齿轮(381)、二号驱动锥齿轮(382)，所述一号驱动锥齿轮(381)、一号传动锥齿轮(372)保持啮合，所述二号驱动锥齿轮(382)、二号传动锥齿轮(321)保持啮合。
10.一种炉渣原料一体式高效除铁工艺，用于对权利要求1-9任一项所述的一种炉渣原料一体式高效除铁设备进行除铁，其特征在于，包括如下步骤：
