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文檔簡(jiǎn)介

1、介紹目前比較流行的幾種鋼渣處理工藝1)熱潑工藝。熱熔鋼渣倒入渣罐后,用車(chē)輛運(yùn)到鋼渣熱潑車(chē)間,利用吊車(chē)將渣罐 的液態(tài)渣分層潑倒在渣床上(或渣坑內(nèi))噴淋適量的水,使高溫爐渣急冷碎裂并加 速冷卻,然后用裝教機(jī)、電鏟等設(shè)備進(jìn)行挖掘裝車(chē),再運(yùn)至棄渣場(chǎng)。需要加工利 用的,則運(yùn)至鋼渣處理間進(jìn)行粉碎、篩分、磁選等工藝處理。(2)盤(pán)潑水冷(ISC法)。在鋼渣車(chē)間設(shè)置高架潑渣盤(pán),利用吊車(chē)將渣罐內(nèi)液 態(tài)鋼渣潑在渣盤(pán)內(nèi).渣層一樣為30 120mm厚,然后噴以適量的水促使急 冷破裂。再將碎渣翻倒在渣車(chē)內(nèi),驅(qū)車(chē)至池邊噴水降溫,再將渣卸至水池內(nèi)進(jìn)一 步降溫冷卻。渣子粒度一樣為5-lOOmm,最后用抓斗抓出裝車(chē),送至鋼渣處

2、理車(chē)間,進(jìn)行磁選、破裂、篩分、精加工。(3)鋼渣水淬工藝。熱熔鋼渣在流出、下降過(guò)程中,被壓力水分割、擊碎.再 加上熔渣遇水急冷收縮產(chǎn)生應(yīng)力集中而破裂,使熔渣?;?。由于鋼渣比高爐礦渣 堿度高、粘度大,其水淬難度也大。為防止爆炸,有的采納渣罐打孔,在水渣溝 水淬的方法并通過(guò)渣罐孔徑限制最大渣流量。(4)風(fēng)淬法。渣罐接渣后,運(yùn)到風(fēng)淬裝置處,傾翻渣罐,熔渣通過(guò)中間罐流 出,被一種專(zhuān)門(mén)噴嘴噴出的空氣吹散,破裂成微粒,在罩式鍋爐內(nèi)回收高溫空氣 和微粒渣中所散發(fā)的熱量并捕集渣粒。通過(guò)風(fēng)淬而成微粒的轉(zhuǎn)爐渣,可做建筑材 料;由鍋爐產(chǎn)生的中溫蒸汽可用于干燥氧化鐵皮。(5)鋼渣粉化處理。由于鋼渣中含有未化臺(tái)的游離C

3、aO,用壓力0.2-0.3 MPa, I00C的蒸汽處理轉(zhuǎn)爐鋼渣時(shí),其體積增加23% 87%,小于0. 3m m的鋼渣粉化率達(dá)50% 80%。在渣中要緊礦相組成差不多不變的情形下, 排除了未化合Ca。,提高了鋼渣的穩(wěn)固性。此種處理工藝可顯著減少鋼渣破裂 加工量并減少粉碎設(shè)備磨損。鋼渣綜合利用途徑及處理工藝的選擇摘要:鋼渣綜合利用途徑及處理工藝的選擇鋼鐵工業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè),在國(guó)家經(jīng)濟(jì)快速進(jìn)展的形勢(shì)下,鋼鐵工業(yè) 也出現(xiàn)出跳躍式進(jìn)展的態(tài)勢(shì),鋼產(chǎn)量近幾年不斷提高,鋼渣作為煉鋼工藝流程的 衍生物隨著鋼產(chǎn)量的提高年產(chǎn)量不斷遞增。據(jù)最新資料統(tǒng)計(jì),2004年我國(guó)鋼渣 的產(chǎn)生量為3819萬(wàn)t,鋼渣利用率僅

4、為10%左右,該數(shù)據(jù)顯示鋼渣利用率專(zhuān)門(mén) 低,距離鋼鐵企業(yè)固體廢棄物“零”排放的目標(biāo)尚遠(yuǎn)。積極開(kāi)發(fā)和應(yīng)用先進(jìn)有效 的處理技術(shù)和資源化利用新技術(shù),提高其利用率和附加值,是鋼鐵企業(yè)進(jìn)展循環(huán) 經(jīng)濟(jì),實(shí)現(xiàn)可連續(xù)進(jìn)展的重要課題之一。鋼渣利用途徑和制約鋼渣利用率的因素鋼渣的利用途徑大致可分為內(nèi)循環(huán)和外循環(huán),內(nèi)循環(huán)指鋼渣在鋼鐵企業(yè) 內(nèi)部利用,作為燒結(jié)礦的原料和煉鋼的返回料。鋼渣的外循環(huán)要緊是指用于建筑 建材行業(yè)。1鋼渣的內(nèi)循環(huán)利用鋼渣返燒結(jié)要緊是利用鋼渣中的殘鋼、氧化鐵、氧化鎂、氧化鈣、氧化 錦等有益成分,而且能夠作為燒結(jié)礦的增強(qiáng)劑,因?yàn)樗旧硎鞘炝?,且含有一?數(shù)量的鐵酸鈣,對(duì)燒結(jié)礦的強(qiáng)度有一定的改善作用,

5、另外轉(zhuǎn)爐渣中的鈣、鎂均以 固溶體形式存在,代替溶劑后,可降低溶劑(石灰石、白云石、菱鎂石)消耗,使 燒結(jié)過(guò)程碳酸鹽分解熱減少,降低燒結(jié)固體燃料消耗。鋼渣在鋼鐵企業(yè)內(nèi)部循環(huán)歷來(lái)受到重視和普遍采納,配加轉(zhuǎn)爐渣的燒結(jié) 礦可改善高爐的流淌性,增加鐵的還原產(chǎn)量。然而配礦工藝對(duì)返燒結(jié)有阻礙,過(guò) 度使用會(huì)造成P等有害元素的富集;配加轉(zhuǎn)爐渣的燒結(jié)礦品位、堿度有所降低。 研究講明,當(dāng)高爐爐料使用100%自熔性球團(tuán)礦時(shí),5%轉(zhuǎn)爐渣作為溶劑加入會(huì)引 起高爐運(yùn)行不暢,緣故是明顯阻礙球團(tuán)礦的軟熔特性,增大軟熔溫度間隔,使?fàn)t 渣粘性有增大趨勢(shì)。另外鋼渣的成分波動(dòng)較大,燒結(jié)配礦時(shí)要求鋼渣各種氧化物 成分波動(dòng)W2%,粒度要求

6、一樣小于3mm,鋼渣在成分上專(zhuān)門(mén)難滿(mǎn)足要求,對(duì) 鋼渣破裂和篩分的要求也高。由于這些不利因素存在,專(zhuān)門(mén)是各大鋼鐵公司普遍采納富礦冶煉,推行 精料入爐方針,同時(shí)要求煉鋼和煉鋼工序的能耗和材料消耗指標(biāo)不斷降低,致使 返回?zé)Y(jié)利用的鋼渣量越來(lái)越低。目前馬鋼混勻燒結(jié)礦中只加入1%左右,而且 是間斷式配加。2鋼渣的外循環(huán)利用鋼渣的外循環(huán)要緊是建筑建材行業(yè),鋼渣在此行業(yè)中利用受制約的要緊 因素是鋼渣的體積不穩(wěn)固性,鋼渣不同于高爐渣的地點(diǎn)是鋼渣中存在f C a 0、 f Mg 0,它們?cè)诟哂谒嗍炝蠠蓽囟认滦纬?,結(jié)構(gòu)致密,水化專(zhuān)門(mén)慢,f C a 0遇水后水化形成C a (0H)2,體積膨脹98%, f Mg

7、。遇水后水化形成M g (0H)2,體積膨脹148%,容易在硬化的水泥漿體中發(fā)生膨脹,導(dǎo)致?lián)接袖撛?的混凝土工程、道路、建材制品開(kāi)裂,因此鋼渣在利用之前必須采取有效的處理, 使f C a 0、f M g。充分消解才能使用。鋼渣在建筑建材行業(yè)有以下幾種利 用途徑。做水泥生料鋼渣中CaO、Mg 0. FeO、F e 2 0 3含量之和能達(dá)到70%,這些 成分對(duì)水泥差不多上有用的,鋼渣做水泥生料要緊作用是做水泥的鐵質(zhì)校正劑, 目前生料中配加量為3%5%,工藝比較成熟。水泥工藝中煨燒It石灰石產(chǎn)生 440 kge 02,需500 k c a 1熱量,煨燒1 t熟料需230 k g優(yōu)質(zhì)煤。水泥生 料配放

8、鋼渣能夠節(jié)約石灰石和煤,但其仍需煨燒的特點(diǎn)未從全然上排除對(duì)能源環(huán) 保方面的負(fù)作用,而且鋼渣的全鐵含量在15%28%之間,含鐵量偏低,水泥生 產(chǎn)企業(yè)在運(yùn)算成本時(shí),比較傾向于選擇其他含鐵量達(dá)到40%以上的廢渣。做鋼渣水泥原料和復(fù)合硅酸鹽水泥的混合材依照對(duì)鋼渣的巖相檢定和X射線(xiàn)檢定,鋼渣之因此具有水硬膠凝性要緊 是含有水泥熟料中的一些礦物,C3S、C2 s和鐵鋁酸鹽,這些礦物都具有膠凝 性,但其含量比水泥熟料少,慢冷的鋼渣晶體發(fā)育較大,比較完整,活性較低, 因而水化速度和膠凝能力都比熟料小。目前的鋼渣水泥品種有無(wú)熟料鋼渣礦渣水泥、少熟料鋼渣礦渣水泥、鋼 渣沸石水泥、鋼渣礦渣硅酸鹽水泥和鋼渣硅酸鹽水泥

9、,它們都有相應(yīng)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),摻量在20%50%之間。鋼渣水泥具有水化熱低、耐磨、抗凍、耐 腐蝕、后期強(qiáng)度高等優(yōu)點(diǎn)。然而鋼渣水泥的實(shí)際應(yīng)用情形并不是專(zhuān)門(mén)好,要緊緣故是鋼渣的成分波動(dòng)大,常隨煉鋼品種、原料來(lái)源和操作治理制度而變化,易引 起水泥質(zhì)量的波動(dòng);做水泥混合材時(shí),不同方法處理的鋼渣的易磨性不同,普遍 比熟料難磨,使水泥磨制的臺(tái)時(shí)產(chǎn)量降低,增加水泥生產(chǎn)成本。渣鐵沒(méi)有專(zhuān)門(mén)好 分離導(dǎo)致渣中金屬鐵含量高,也阻礙水泥的磨制;另外鋼渣的活性礦物含量低且 以c2s為主,造成鋼渣水泥的早期強(qiáng)度低,新的水泥標(biāo)準(zhǔn)中取消了 7天強(qiáng)度指 標(biāo),增加了 3天強(qiáng)度指標(biāo),致使鋼渣水泥難以達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求。鋼渣微粉做混

10、凝土摻和料鋼渣微粉開(kāi)發(fā)利用研究是近年來(lái)繼礦渣微粉大規(guī)模應(yīng)用后而顯現(xiàn)的熱門(mén) 話(huà)題,鋼渣生產(chǎn)微粉或者復(fù)合微粉能夠排除鋼渣水泥生產(chǎn)中易磨性差異咨詢(xún)題, 鋼渣通過(guò)磨細(xì)到一定細(xì)度,比表面積大于/lOOmk g時(shí),能夠最大程度地清除金 屬鐵,通過(guò)超細(xì)粉磨使物料晶體結(jié)構(gòu)發(fā)生重組,顆粒表面狀況發(fā)生變化,表面能 提高,機(jī)械激發(fā)鋼渣的活性,發(fā)揮水硬膠凝材料的特性。鋼渣微粉和礦渣微粉復(fù)合時(shí)有優(yōu)勢(shì)疊加的成效,鋼渣中的C3S、C2S 水化時(shí)形成的氫氧化鈣是礦渣的堿性激發(fā)劑。最新資料講明,礦渣渣粉做混凝土 摻合料使用盡管能夠提高混凝土強(qiáng)度,改善混凝土拌合物的工作性、耐久性,但 由于高爐渣的堿度低(%C a 0+%Mg 0

11、)/(%S i 0 2+% A 1 203),約為0.9 1.2,大摻量時(shí)會(huì)顯著降低混凝土中液相堿度,破壞混凝土中鋼筋的鈍化膜(P H 9.5mm達(dá) 18%), 活性差,設(shè)備較復(fù) 雜,且故障率高,設(shè) 備投資大。只能處理 液態(tài)渣鋼風(fēng)淬法用壓縮空氣作冷卻介 質(zhì),使液態(tài)鋼渣急冷、 改質(zhì)、粒化安全高效,排渣快、 工藝成熟,占地面積 較小。污染小,渣粒 性能穩(wěn)固,粒度平均 且光滑(5mm沒(méi) 有),投資少只能處理液態(tài)渣日本鋼管 公司福山 廠、臺(tái)灣 中鋼集 團(tuán)、重鋼粒化輪 法將液態(tài)鋼渣落到高速 旋轉(zhuǎn)的?;喩希?熔渣破裂渣化,噴水 冷卻排渣快、適宜于流淌 性好的高爐渣設(shè)備磨損大,壽命 短,處理量大則水量

12、小時(shí)易發(fā)生爆炸,處 理率低。粒度不平均 (9.5mm 達(dá) 29%)沙鋼選擇處理工藝一樣從鋼渣綜合利用途徑、節(jié)能和環(huán)境愛(ài)護(hù)、投資這幾方 面綜合考慮,在滿(mǎn)足煉鋼工藝順利進(jìn)行的前提下,結(jié)合考慮液態(tài)鋼渣的黏度和流 淌性,選擇相對(duì)合理的處理工藝,達(dá)到渣鐵的有效分離,盡量保持鋼渣的活性, 降低鋼渣的不穩(wěn)固性。從表3可知,從液態(tài)鋼渣流淌性的角度考慮,滾筒法、風(fēng)淬法、水淬法 和?;喎ㄖ荒芴幚砹魈市院玫匿撛?,盤(pán)潑法、熱潑法和熱悶法能夠處理流淌性 差的渣;從工藝紛雜程度、裝置投資角度看,風(fēng)淬法、熱悶法較簡(jiǎn)單,投資少、 設(shè)備磨損小;從節(jié)能和環(huán)境愛(ài)護(hù)角度考慮,風(fēng)淬法、熱悶法、滾筒法可行;從處 理后鋼渣粒度的平均程度

13、考慮,風(fēng)淬法得到的鋼渣粒度最小而且平均:從處理后 鋼渣的安定性和活性考慮,風(fēng)淬法和熱悶法較好;因此,處理流淌性好的鋼渣的 最佳工藝是風(fēng)淬法,處理流淌性差的鋼渣的最佳工藝是熱悶法。風(fēng)淬法和熱悶法原理風(fēng)淬法用壓縮空氣作介質(zhì),在風(fēng)淬時(shí),熔融和半熔融渣粒隨壓縮空氣向 前飛行,在擊碎的飛行過(guò)程中,壓縮空氣對(duì)高溫液態(tài)鋼渣有一個(gè)較強(qiáng)的氧化作用, 風(fēng)淬后,鋼渣中的F e。相消逝,含F(xiàn) e 0的石灰不穩(wěn)固相明顯減少,而2c a 0 Fe 203穩(wěn)固相增加,而這是其他任何一種鋼渣處理方式都不可能實(shí)現(xiàn)的, 在用水補(bǔ)充冷卻時(shí)強(qiáng)化了 f C a 0的消解反應(yīng),?;屠鋮s過(guò)程使鋼渣中的不 穩(wěn)固相差不多消逝,顆粒表面非晶態(tài)

14、礦物相顯著增加,鋼渣的潛在活性提高。由 于鋼水和液態(tài)鋼渣的表面張力不同,風(fēng)淬過(guò)程可使渣鐵得到良好的分離,固態(tài)渣 和鋼都呈球型細(xì)小顆粒,渣包鋼的情形可不能顯現(xiàn),風(fēng)淬后通過(guò)簡(jiǎn)單的磁選便能 使渣鐵分離。液態(tài)鋼渣通過(guò)調(diào)整風(fēng)淬過(guò)程的工藝參數(shù)可使風(fēng)淬渣的平均粒度達(dá)到 2mm左右,且粒度分布區(qū)間較窄,代替黃砂做混凝土細(xì)骨料可直截了當(dāng)使用, 生產(chǎn)鋼渣微粉能減少粗破裂工序,直截了當(dāng)進(jìn)入粉磨機(jī)。熱悶法是將熱融鋼渣冷卻至800300c裝入熱悶裝置中噴霧遇熱渣產(chǎn) 生飽和蒸汽,與鋼渣中游離氧化鈣f CaO、游離氧化鎂f MgO發(fā)生反應(yīng), 使鋼渣自解粉化,達(dá)到鋼渣破裂的目的,同時(shí)排除了鋼渣的不穩(wěn)固因素,使鋼渣 在建筑建材

15、上的應(yīng)用安全可靠,磁選后尾渣的利用率可為100%。該工藝不用大 量的水浸泡保證了鋼渣中水硬性礦物C3S、C2s的活性不下降,同時(shí)熱悶法對(duì) 噴濺渣、流淌性差的鋼渣都能進(jìn)行處理。提高鋼鐵企業(yè)鋼渣利用率的要緊途徑是在建筑建材行業(yè)多途徑利用,應(yīng) 大力開(kāi)發(fā)和完善鋼渣在建筑建材行業(yè)中的應(yīng)用技術(shù),圍繞此要緊利用途徑反向選 擇鋼渣處理工藝。從鋼鐵企業(yè)的鋼渣整體情形和提高鋼渣的處理率來(lái)看,認(rèn)為風(fēng) 淬法和熱悶法聯(lián)合應(yīng)用是專(zhuān)門(mén)穩(wěn)妥的最佳選擇,風(fēng)淬法處理流淌性較好的液態(tài)鋼 渣,使60%左右的鋼渣處理后粒度適宜,加工量小、活性大、安定性好,其余流 淌性較差的液態(tài)鋼渣和固態(tài)渣采納熱悶法處理,使之活性大、安定性好,如此就

16、為鋼鐵企業(yè)的比較難以利用的二次資源一鋼渣的100%利用打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。鋼渣處理和利用(disposal and utilization of steel slag)煉鋼過(guò)程中排出的廢渣通過(guò)加工,排除其對(duì)環(huán)境污染并發(fā)揮其效能的過(guò)程。 鋼渣是在煉鋼過(guò)程中,山金屬爐料中各元素被氧化后生成的氧化物、被腐蝕的爐 襯和補(bǔ)爐材料、金屬爐料帶人的雜質(zhì)如泥砂和專(zhuān)門(mén)加入的造渣材料,如石灰石、 白云石、螢石、鐵礦石、硅石等所形成的廢物,其中造渣材料是鋼渣的要緊來(lái)源。 依煉鋼工藝技術(shù)和設(shè)備的不同,鋼渣的產(chǎn)生率有所不同,一樣約為粗鋼產(chǎn)量的 15%20%鋼渣的分類(lèi) 通常按照冶煉方法、堿度和形狀進(jìn)行分類(lèi)。按冶煉方法可分為平

17、爐鋼渣、轉(zhuǎn)爐鋼渣和電爐鋼渣。平爐鋼渣乂可分為初期 渣、精煉渣、出鋼渣和澆鋼余渣;電爐鋼渣乂有氧化渣和還原渣之分。按鋼渣的堿度分類(lèi)鋼渣的堿度是指其要緊成分中的堿性氧化物和酸性氧化 物的含量比。堿度M =%CaO%SiO2 + %P2O5NKL 8稱(chēng)為低堿度鋼渣;M=l. 82. 5稱(chēng)為中堿度鋼渣;M2. 5稱(chēng)為高堿度鋼渣。按鋼渣的形狀可分為水淬粒狀鋼渣、塊狀鋼渣和粉狀鋼渣。形狀的差異是因 對(duì)鋼渣進(jìn)行處理時(shí)所采納工藝方法的不同所致。鋼渣的組成包括其化學(xué)組成和礦物組成?;瘜W(xué)組成鋼渣的要緊化學(xué)成分有:CaO、SiO八Aid、FeO、FeQ、MgO、MnO、 P:05. f-CaO等。有的鋼渣還含有V2

18、s、TiO二等。各種成分的含量依爐型、鋼種不 同有較大范疇的波動(dòng)。中國(guó)要緊鋼廠的鋼渣化學(xué)成分見(jiàn)表1。表1鋼渣的化學(xué)成分()和1 類(lèi)化學(xué)成分CaOSiO2AlzOjFeO陞2。3轉(zhuǎn)爐渣43. 1512. 262. 167. 903.1858.22-16.363. 8419.2211. 34初期渣13. 4618. 641.806. 341. 31437728.3010. 3139.60628平精煉渣34.559701. 127. 622. 25爐53. 3223.089 2518.5319.20出鋼渣38.2514. 002, 307. 601. 80渣5L 50250093315359, 00

19、澆鋼余渣42. 649. 2016. 104. 027003.009.000. 98& 62電爐渣氧化渣40.00500010. 00-20. 004. 00- 10.0012.0025.00還原渣50.0015. 0012. 000. 200.如550020, 0016.00060-1.20礦物組成不同爐種的鋼渣礦物組成差異較大。中國(guó)要緊鋼鐵廠的轉(zhuǎn)爐鋼渣差不多上屬硅酸二鈣或硅酸三鈣渣。堿度低時(shí), 常顯現(xiàn)的礦物有橄欖石(CaOROSiOj、薔薇輝石OCaO-ROVSiO:)、R0相。堿度 高的鋼渣含有硅酸二鈣(2CaO-SiOj和硅酸三鈣(3CaO-SiO:)。平爐初期渣的要緊礦物有橄欖布、薔

20、薇輝石、R0相等。精煉渣、出鋼渣和 澆鋼余渣的要緊礦物有硅酸二鈣、硅酸三鈣、R0相、鐵酸二鈣(2CaO-FeM)、鐵 酸鈣(CaOFed)、納蓋斯密特布(7CaOPQ2SiOj ,有的還顯現(xiàn)黃長(zhǎng)石(鈣鋁黃 長(zhǎng)石和鈣鎂黃長(zhǎng)石所組成的復(fù)雜共熔體)和尖晶石。電爐氧化渣的要緊礦物有a -硅酸二鈣和B -硅酸二鈣、R0相和鎂薔薇輝 石等。此外還可能顯現(xiàn)原料成分中的鈣銘鎂礦和鋁硅酸鈣。還原渣的要緊礦物有 鋁酸鈣(CaOAlM)、P -硅酸二鈣、),Y -硅酸二鈣、薔薇輝石、方鎂石(MgO) 和少量氟鋁酸鈣、碳化鈣等。鋼渣處理工藝當(dāng)今,國(guó)內(nèi)外關(guān)于鋼渣處理工藝方法要緊有熱潑法、盤(pán)潑法、 水淬法、風(fēng)淬法、粉化法

21、和棄渣法。處理工藝有自磨機(jī)和干破裂處理工藝。熱潑法 是國(guó)內(nèi)外應(yīng)用比較多的方法。它的差不多原理是:在爐渣溫度高于 可碎溫度時(shí)(一樣平爐渣為1000C),以有限制的水向爐渣噴灑,使渣產(chǎn)生的溫 度應(yīng)力大于渣本身的極限應(yīng)力,使渣產(chǎn)生裂紋,裂紋相交,渣破裂成塊,冷卻水 連續(xù)沿裂紋滲入,使渣進(jìn)一步破裂,同時(shí)也加速了游離態(tài)氧化鈣的水化,使渣向 更小塊破裂。反復(fù)熱潑,積渣到一定厚度,再鏟運(yùn)進(jìn)一步處理。該法有爐下直潑 法和爐外熱潑法。前者是將熱熔渣潑于爐下地面上,灑水冷卻后挖掘裝車(chē)送到破 裂篩分線(xiàn),如美國(guó)的潘海爾斯廠的平爐、英國(guó)布朗貝利公司麗枝露得廠的電爐等 均采納此法。后者是將液態(tài)鋼渣倒人渣罐后,運(yùn)至熱潑車(chē)間

22、,用吊車(chē)起吊渣罐將 渣平均潑在場(chǎng)地上,經(jīng)空氣冷卻后,再打水冷卻,用推土機(jī)推集成堆,這是熱潑 法中應(yīng)用最多的一種方法。熱潑法具有排渣速度快、安全可靠等優(yōu)點(diǎn),但需大量 裝教機(jī)械、設(shè)備損耗大,后序破裂加工量大,產(chǎn)生的粉塵量相對(duì)也大。盤(pán)潑法 有盤(pán)潑淬冷法(ISC法)和淺盤(pán)直潑法(SDD法)兩種。ISC法工藝的處 理流程為:將熔融渣用渣罐運(yùn)至處理跨渣盤(pán)旁,用吊車(chē)將罐中的渣平均傾倒在渣 盤(pán)中,渣層厚度一樣為50150mln,先靜置空冷,后噴水冷卻,為一次冷卻,待 鋼渣表面溫度降為500左右時(shí),用吊車(chē)啟動(dòng)渣盤(pán)將鋼渣傾翻到排渣車(chē)內(nèi),送至 二冷卻站,向車(chē)內(nèi)噴水冷卻,使渣溫降至90200C時(shí)將鋼渣倒人冷卻水池,進(jìn)

23、 行第三次冷卻,水浴冷卻至6070c后由門(mén)型抓斗起重機(jī)把鋼渣從水池中抓出 裝入貯料倉(cāng),經(jīng)皮帶機(jī)運(yùn)往粒鐵回收車(chē)咨詢(xún)進(jìn)行磁選、破裂和篩分。此法為日本 人匯興產(chǎn)株式會(huì)社的專(zhuān)利。其要緊優(yōu)點(diǎn)是能快速處理熔渣,占地少,安全可靠, 勞動(dòng)條件好。但占用設(shè)備多,蒸汽量比較大。SDD法是日本新日鐵釜布制鐵所的 專(zhuān)利,其工藝流程為:將轉(zhuǎn)爐渣直截了當(dāng)潑在淺盤(pán)上,進(jìn)行自然冷卻和碎裂,然 后將渣盤(pán)通過(guò)回轉(zhuǎn)裝置倒在專(zhuān)用渣車(chē)內(nèi),送往渣處理場(chǎng)。該工藝不通過(guò)渣罐轉(zhuǎn)運(yùn), 因而不產(chǎn)生罐殼渣;不必進(jìn)行粗碎;無(wú)爆炸危險(xiǎn);減少了粉塵和噪音;處理場(chǎng)地 盤(pán)子化,可大幅度降低處理成本。水淬法是對(duì)爐渣?;屠鋮s成效最好的方法,世界各國(guó)鋼鐵企業(yè)都重

24、視利 用它來(lái)處理鋼渣,但由于鋼渣熱熔狀態(tài)時(shí)粘度大,含鋼量也較高爐渣多,用一樣 高爐渣水淬法處理比較困難。平爐鋼渣一樣采納“帶中間渣罐”的工藝流程:熔 渣從爐內(nèi)放人中間渣罐,再?gòu)脑尴虏康某鲈诹鞒?,?jīng)壓力水而水淬成粒,排 人集渣池,采納抓斗吊將水淬渣抓出裝車(chē)運(yùn)至用戶(hù)。出渣口孔徑為50150mm, 渣水比為L(zhǎng) 10o轉(zhuǎn)爐鋼渣水淬多采納傾翻渣盤(pán)池內(nèi)水淬和開(kāi)孔渣罐池式法。前 者工藝流程為:渣盤(pán)接渣后運(yùn)至水淬池旁,用渣車(chē)傾翻裝置將熔渣傾倒在流渣槽 內(nèi),經(jīng)流渣槽流入水池急冷?;T诹髟巯乱部稍O(shè)噴水管加強(qiáng)水淬成效。后者 的工藝流程為:用帶孔渣罐接渣,運(yùn)至水池旁,打開(kāi)渣孔,熔渣經(jīng)高壓水束(壓 力一樣為0.

25、20.34MP&)沖淬至池內(nèi)。水淬法工藝流程簡(jiǎn)單,設(shè)備少,占地少, 投資省,排渣速度快。產(chǎn)品粒度小,便于綜合利用。其缺點(diǎn)是當(dāng)沖渣水的壓力和 水量如操縱不當(dāng)或供水系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)會(huì)發(fā)生爆炸,阻礙人身和生產(chǎn)的安全;熔 渣粘度大時(shí)會(huì)阻礙水淬的順利進(jìn)行,降低了水淬率以及還需對(duì)外排沖(泡)渣水進(jìn) 行處理等。風(fēng)淬法 工藝流程為:將高溫熔渣山渣罐倒人流渣槽,在流渣槽出口處由高 速空氣噴吹成粒狀。對(duì)落于近處(通常在8m以?xún)?nèi))的表面尚呈半固態(tài)的渣粒,則 采取補(bǔ)充冷卻以幸免粘連;落于遠(yuǎn)處的渣粒已完全變?yōu)楣虘B(tài)而不致粘連。當(dāng)具有 熱回收裝置時(shí),高溫渣粒進(jìn)入其中以回收其顯熱。冷卻后的渣粒送于儲(chǔ)運(yùn)系統(tǒng), 運(yùn)至用戶(hù)。風(fēng)淬法具

26、有水淬法的各項(xiàng)優(yōu)點(diǎn),而幸免了爆炸的危險(xiǎn)和水質(zhì)污染,并 可回收熱能(當(dāng)有熱回收裝置時(shí))。粉化法第一研制成功的鋼渣粉化處理工藝是將熱熔鋼渣凝固后噴水或處于 一定壓力的飽和蒸汽作用下,使鋼渣中的游離氧化鈣遇水膨脹而使鋼渣碎裂粉 化。以后將此法引伸為熱悶處理、打水粉化處理等等。該工藝方法簡(jiǎn)單、安全可 靠、能耗少,但粉化鋼渣的活性隨之降低。粉化法是中國(guó)為處理高堿度鋼渣而采 納的一種工藝,對(duì)低鈣渣成效欠佳。棄渣法工藝流程為:把鋼渣倒入渣罐(盤(pán)),經(jīng)緩冷后直截了當(dāng)川火車(chē)運(yùn)至 渣場(chǎng)棄倒。這種方法是有鋼鐵工業(yè)以來(lái)就采納的方法,中國(guó)多數(shù)鋼廠仍沿用此種 工藝。它的缺點(diǎn)是:工藝投資大,占地廣,設(shè)備多,廢渣不易綜合利用

27、,金屬也 不能及時(shí)回收,此工藝逐步在剔除。上述六種方法,都不能把鋼渣處理到直截了當(dāng)可供使用的程度。水淬法產(chǎn)品 雖可供直截了當(dāng)使用,但水淬率也只有50%。要把鋼渣處理達(dá)到工程上直截了 當(dāng)能用的材料,還需深加工。國(guó)內(nèi)外普遍采納的方法,是機(jī)械破裂、磁選、篩分。 處理工藝要緊有自磨機(jī)處理工藝和干破裂處理工藝:自磨機(jī)處理工藝 鋼渣粗破選出大塊廢鋼以后,經(jīng)皮帶機(jī)送于自磨機(jī),通過(guò) 鋼渣之間的沖擊和磨剝作用,使鋼渣粉碎。一定粒度的物料由格孔漏出機(jī)外,在 分離器內(nèi)分級(jí)并磁選。該工藝運(yùn)行穩(wěn)固,生產(chǎn)率高,回收的金屬帶渣少,含鐵量 可達(dá)60%80%,通過(guò)調(diào)換排料格孔的大小,能夠操縱破裂產(chǎn)物的粒度。為了 提高磨機(jī)效率,

28、要求鋼渣含水率小于5%。干破裂處理工藝為了滿(mǎn)足鋼渣利用過(guò)程中對(duì)粒度的嚴(yán)格要求,一些廠采納 破裂工藝。一樣多采納領(lǐng)式破裂機(jī)、磁選、篩分工藝流程。顆式破裂機(jī)一樣一級(jí) 用400mmX600mm,二級(jí)用250mmX400mm。該工藝有操作簡(jiǎn)單,靈活適用的特點(diǎn), 但易產(chǎn)生粉塵污染,需要加強(qiáng)除塵設(shè)施。除采納顆式破裂機(jī)外,還有圓錐破裂機(jī)、 反擊破裂機(jī)和對(duì)較破裂機(jī),但一樣都存在卡料、灰塵大、機(jī)件損壞嚴(yán)峻等咨詢(xún)題。鋼渣綜合利用 鋼渣的用途因成分而異。迄今,人們已開(kāi)發(fā)了多種有關(guān)鋼渣 綜合利用的途徑,要緊包括冶金、建筑材料、農(nóng)業(yè)利用幾個(gè)領(lǐng)域。用作冶金原料鋼渣在冶金生產(chǎn)中可代替石灰石或石灰做燒結(jié)熔劑、高爐熔 劑、化鐵

29、爐熔劑,作煉鋼返回渣等。用作冶金原料時(shí)應(yīng)注意磷的富集給生產(chǎn)帶來(lái) 的不良阻礙,需要操縱配比、采取開(kāi)路使用和將含磷高的鋼渣移做他用。(1)做 燒結(jié)熔劑。燒結(jié)礦中可配入5%10%粒度小于8mm的鋼渣代替熔劑使用,不僅 回收利用了渣中鋼粒,也利用了渣中CaO、館0、MnO等有益成分,鋼渣軟化溫度 低且物相平均,可促進(jìn)燒結(jié)礦液相的生成而使粘結(jié)相增多且分布平均,加之抑制 了硅酸二鈣的相變使粉化率降低,因而提高了燒結(jié)礦的質(zhì)量和產(chǎn)量。高爐使用配 人鋼渣的燒結(jié)礦,由于燒結(jié)礦強(qiáng)度提高、粒度組成改善,盡管鐵品位略有降低, 煉鐵渣量增加,但高爐操作順利,對(duì)其產(chǎn)量提高、焦比的降低依舊有利的。(2) 作高爐熔劑。將熱潑法

30、處理得到的鋼渣碎石破裂到830mm之間,直截了當(dāng)返回 高爐用以代替石灰石,并回收利用其中的有益成分,能夠節(jié)約熔劑(石灰石、白 云石、螢石)消耗,改善高爐渣的流淌性能,增加了鐵水產(chǎn)量。缺點(diǎn)是鋼渣成分 波動(dòng)大,有些鋼渣易粉化,粒度不易操縱。關(guān)于利用高堿度燒結(jié)礦或熔劑性燒結(jié) 礦的高爐,由于差不多上不加石灰石,鋼渣在這類(lèi)高爐上的應(yīng)用受到了限制。(3) 作化鐵爐熔劑。用鋼渣代替部分石灰石和螢石作化鐵爐熔劑,對(duì)鐵水溫度、鐵水 含硫量、熔化率、爐渣的堿度及流淌性均無(wú)明顯阻礙,關(guān)于使用化鐵爐的鋼廠和 一部分生產(chǎn)鐵鑄件的機(jī)械廠都能夠應(yīng)用。(4)作煉鋼返回渣。轉(zhuǎn)爐煉鋼,每噸加 高堿度鋼渣25kg左右,并配合使用白

31、云石,可使冶煉成渣早,減少煉鋼初期對(duì) 爐襯的腐蝕,有利于提高爐齡,降低耐火材料消耗,或減少螢石用量。用作筑路和建筑材料含游離氧化鈣低,含磷也高而不適宜作冶煉熔劑的鋼 渣,能夠考慮用作筑路、河道和水工建筑材料。鋼渣是經(jīng)高溫煨燒過(guò)的含有硅酸 鹽、鐵鋁酸鹽礦相的物質(zhì),可用作鋼渣礦渣水泥原料,水泥混合材料、燒制水泥 熟料的原料和建筑制品等。(1)作筑路材料。鋼渣物理力學(xué)性能優(yōu)于高爐渣和一 般碎石,是筑路工程較好的骨料,但其化學(xué)組成中存在游離氧化鈣,阻礙其安定 性。筑路用鋼渣為通過(guò)陳化或其他方法處理差不多穩(wěn)固的鋼渣。修建路基一樣使 用純鋼渣,修建路基層一樣使用鋼渣混合料。其中以使用鋼渣、粉煤灰、石灰混

32、合料為宜,參考配合比()為72: 20: 8o鋼渣的最大粒徑不大于50mm,壓碎值 不大于35%。路基碾壓成型后應(yīng)在潮濕狀態(tài)下養(yǎng)生,一樣采納灑水養(yǎng)生,養(yǎng)生 期一樣許多于7d。(2)作鐵路道渣。鋼渣碎塊能夠代替碎石作為鐵路道渣,除穩(wěn) 固性好、不滑移、耐蝕、耐久性好外,還具有導(dǎo)電性小,可不能干擾鐵路系統(tǒng)的 電訊工作,路床不生雜草,不易被雨水洪水沖刷,可不能因鐵路使用過(guò)程的沖撞 力而滑移等優(yōu)點(diǎn)。(3)作水泥生產(chǎn)的原料或混合料。以平爐、轉(zhuǎn)爐鋼渣為要緊組 分,加入一定量?;郀t礦渣和適量石膏,磨細(xì)可制得鋼渣礦渣水泥。鋼渣的最 少摻量以重量計(jì)許多于35%,必要時(shí),可摻入重量不超過(guò)20%的硅酸鹽水泥。 川于

33、鋼渣礦渣水泥中的鋼渣要符合如下要求:鋼渣的堿度不應(yīng)小于1.8:鋼渣中 的游離氧化鈣含量不應(yīng)超過(guò)5%;鋼渣中不應(yīng)含有耐火磚、工業(yè)垃圾和泥砂等物; 鋼渣中金屬鐵的含量不應(yīng)超過(guò)1%。鋼渣礦渣水泥的參考配比見(jiàn)表2。無(wú)熟料鋼 渣礦渣水泥早期強(qiáng)度低,僅用于砌筑砂漿、墻體材料、預(yù)制混凝土構(gòu)件和農(nóng)田水 利工程等方面。少熟料鋼渣礦渣水泥的早期和后期強(qiáng)度都比較高。鋼渣礦渣水泥 具有水化熱低、微膨脹、抗?jié)B、抗凍等特點(diǎn),因而專(zhuān)門(mén)適宜于水利工程。利用鋼渣做一般水泥外,中國(guó)一些企業(yè)還用電爐渣生產(chǎn)白鋼渣水泥,標(biāo)號(hào)325以上,白 度75度左右。(4)生產(chǎn)鋼渣磚。以粉狀鋼渣或水淬鋼渣為要緊原料,摻入部分水 淬礦渣(或粉煤灰)和

34、激發(fā)劑(石灰、石膏或芒硝)加水?dāng)嚢?,?jīng)輪碾、壓制成型、 蒸養(yǎng)(或自然養(yǎng)護(hù))而成。(5)作工程回填材料。鋼渣可用作工業(yè)和民用建(構(gòu))筑 物地基以及場(chǎng)坪的填筑材料。用它填筑的建筑物地基和場(chǎng)坪整體性好、承載力高。 回填用鋼渣應(yīng)為通過(guò)陳化或其他方法處理差不多穩(wěn)固的鋼渣,其最大粒徑視使用 部位的要求而定,一樣不大于200300mm。表2鋼渣礦渣水泥參考配比()鋼渣水淬礦渣硅酸鹽 水泥熟料石膏備注40-5040 45872生產(chǎn)無(wú)熟料鋼 渣礦渣水泥35 4535 4510 1535生產(chǎn)少熟料鋼 渣礦渣水泥用于農(nóng)業(yè) 鋼渣中含有CaO,可用來(lái)改良酸性土壤。鋼渣可作磷肥,也可作 硅鈣肥,在一定的土壤環(huán)境下對(duì)植物早

35、期和晚期都有肥效。當(dāng)采納中、高磷鐵水 煉鋼時(shí),在不加螢石造渣情形下,回收的初期含磷渣,經(jīng)破裂一磁選一破裂等工 藝條件,就得到成品鋼渣磷肥。鋼渣中的BOs雖不溶于水,但具有枸溶性,即能 溶于酸度相當(dāng)2%枸椽酸(檸檬酸)或枸椽酸鏤的溶液中,可被植物吸取。一樣用 作基肥,每畝可施用50200kg。淺談鋼渣熱悶處理工藝及熱悶成效的提高、摘要:本文介紹了轉(zhuǎn)爐鋼渣熱悶處理的工藝流程,特點(diǎn)、原理及熱悶處理鋼 渣粉化的三個(gè)時(shí)期,并通過(guò)對(duì)入池溫度的操縱、打水的原則、蒸汽量的操縱三者 分析,使鋼渣熱悶成效得到一定的提高。關(guān)鍵詞:鋼渣熱悶工藝成效.前百隨著我國(guó)鋼鐵產(chǎn)量的迅速增長(zhǎng),鋼鐵企業(yè)產(chǎn)生的要緊固體廢棄物鋼渣的總

36、量 也在急劇增加,對(duì)鋼渣的的回收利用已成為阻礙鋼鐵生產(chǎn)與環(huán)境,社會(huì)和諧進(jìn)展 的重要因素之一。然而,隨著生產(chǎn)技術(shù)的不斷提高,國(guó)內(nèi)轉(zhuǎn)爐鋼渣預(yù)處理工藝較 多,要緊有熱悶法,水碎法、風(fēng)碎法、熱潑法以及滾筒法,各有其優(yōu)缺點(diǎn)。但從 近幾年來(lái)的生產(chǎn)實(shí)際看,比較有代表性的熱悶處理工藝,它兼顧了鋼渣性能的穩(wěn) 固和環(huán)保要求。因此,大型鋼鐵企業(yè)應(yīng)用熱悶處理工藝越來(lái)越普遍,逐步成為進(jìn) 展趨勢(shì)之一,天鐵資源有限公司于2007年4月成功將此應(yīng)用于鋼渣處理生產(chǎn)線(xiàn) 上。.轉(zhuǎn)爐鋼渣熱悶處理工藝流程及特點(diǎn)將轉(zhuǎn)爐熱融的鋼渣在渣罐中冷卻一定時(shí)刻后,由天車(chē)將渣罐吊起倒入另外一個(gè) 渣罐將其摔碎,再用天車(chē)將渣罐翻入熱悶池,打水熱悶。熱悶好

37、的鋼渣由挖掘機(jī) 或天車(chē)抓斗運(yùn)至條篩,由膠帶輸送機(jī)送至破裂,篩分、磁選、提純加工生產(chǎn)線(xiàn)。 其工藝流程圖:圖1 .天鐵資源有限公司鋼渣熱悶處理工藝流程其特點(diǎn)是:高溫鋼渣在熱悶池內(nèi),打水后鋼渣激冷破裂粉化,使得渣鐵分離和鋼 渣的化學(xué)性能得到進(jìn)一步的穩(wěn)固,為后續(xù)再利用鋼渣粉奠定了基礎(chǔ)。轉(zhuǎn)爐鋼渣要緊化學(xué)成分(單位:%)氣轉(zhuǎn)爐鋼渣處理中能源利用的探究與研究刖言轉(zhuǎn)爐鋼渣是煉鋼過(guò)程中產(chǎn)生的副產(chǎn)品,轉(zhuǎn)爐鋼渣的產(chǎn)生開(kāi)釋大量的熱能。大 部分鋼渣處理方法差不多上將熱態(tài)鋼渣進(jìn)行冷卻后進(jìn)行破裂-篩分-磁選加工,提 取金屬后再加以利用。而熔融鋼渣從1600C冷卻到常溫,鋼渣中含有豐富熱能 都被白費(fèi),在冷卻過(guò)程中白費(fèi)大量的水

38、,通過(guò)自然冷卻的方法處理鋼渣則需要大 量的占地并造成對(duì)周?chē)h(huán)境的污染。如能利用熔渣中的顯熱不但能減少污染,且 節(jié)約資源龐大,如何利用鋼渣顯熱成為需要攻克的一個(gè)難題。1鋼渣能源利用的戰(zhàn)略意義環(huán)保效益分析作為全世界共同面對(duì)的咨詢(xún)題,溫室效應(yīng)嚴(yán)峻威逼著人類(lèi)的生存,二氧化碳 的過(guò)度排放是產(chǎn)生溫室效應(yīng)的罪魁禍?zhǔn)祝吞冀?jīng)濟(jì)在世界進(jìn)展中成為共同關(guān)注的 話(huà)題,2018年聯(lián)合國(guó)在哥本哈根召開(kāi)世界氣候大會(huì),來(lái)自192個(gè)國(guó)家首腦和環(huán) 境部長(zhǎng)討論如何應(yīng)對(duì)氣候變化和溫室氣體,節(jié)能減排在能源進(jìn)展中具有重大的戰(zhàn) 略意義,2018年國(guó)內(nèi)鋼產(chǎn)量約為5.6億噸,要產(chǎn)生約10億噸二氧化碳,全球約 4%-5%的二氧化碳來(lái)自鋼鐵業(yè),減

39、少傳統(tǒng)燃料式能源利用新型環(huán)保能源將成為 以后鋼鐵業(yè)能源進(jìn)展的方向,理鍋爐每燃燒一噸煤就產(chǎn)生二氧化碳2.7噸,假 如將熔融鋼渣回收的余熱代替燃煤所產(chǎn)生的熱量,就會(huì)減少燃煤所產(chǎn)生的二氧化 碳,同時(shí)也減少煉鋼過(guò)程中二氧化碳的產(chǎn)生,2018年鞍鋼排放鋼渣約300萬(wàn) 噸,假如將其熱能利用代替燃煤,就能減少約13萬(wàn)噸標(biāo)準(zhǔn)煤所產(chǎn)生的35萬(wàn)噸 二氧化碳的排放,全國(guó)排放的鋼渣熱量就能減少燃煤所帶來(lái)大約1000萬(wàn)噸的二 氧化碳的排放,熔融鋼渣能源的合理利用再進(jìn)展低碳經(jīng)濟(jì)的同時(shí).,也減少對(duì)不可 再生資源的肆意開(kāi)采,環(huán)保意義重大。節(jié)能效益分析國(guó)家大力提倡循環(huán)經(jīng)濟(jì),建資源節(jié)約型、清潔型企業(yè),熔渣熱能是典型的清 潔節(jié)約型

40、能源。據(jù)測(cè)算,2018年鋼鐵企業(yè)電力總消耗為2153億千瓦時(shí),其中 鋼廠自發(fā)電比例約占總用電量的28%,外購(gòu)電量約占72%,即1550億千瓦時(shí), 隨著電價(jià)的不斷升高,鋼鐵業(yè)的電力成本不斷加大,積極利用二次能源發(fā)電,擴(kuò) 大自發(fā)電量成為節(jié)約能源和降低成本的最有效措施。假如將2018年全國(guó)鋼渣熱 能100%回收用于發(fā)電,可發(fā)電440億千瓦時(shí),接近全國(guó)年發(fā)電總量的1/70, 相當(dāng)于3個(gè)葛洲壩水電站發(fā)電量,相當(dāng)于22個(gè)中等火力發(fā)電站的發(fā)電量,既減 少鋼鐵企業(yè)外購(gòu)電量,乂節(jié)約能源,同時(shí)大大降低企業(yè)成本。熔渣余熱除用于發(fā) 電外,還能夠用于余熱鍋爐的供熱、供水、供氣等領(lǐng)域,真正實(shí)現(xiàn)清潔能源的循 環(huán)利用。經(jīng)濟(jì)效

41、益分析煉鋼產(chǎn)生的熔融態(tài)鋼渣在1600C左右,含有大量熱能。據(jù)實(shí)驗(yàn)測(cè)得,每千 克鋼渣含有熱量2000KJ (1600) o如全部回收,09年鞍鋼產(chǎn)生的300萬(wàn)噸 鋼渣所包蘊(yùn)的總熱量超過(guò)6x1012KJo單從降低煤耗一點(diǎn)即可為企業(yè)每年節(jié)約上 億元。而全國(guó)每年產(chǎn)生約8千萬(wàn)噸的鋼渣,其熱量值達(dá)1.6x1014KJ,相當(dāng)于節(jié) 約約350萬(wàn)噸標(biāo)準(zhǔn)煤,省煤效益超到28億元,如熱量全部回收用于發(fā)電,經(jīng)濟(jì) 效益超過(guò)200多億元。鋼渣能源利用的戰(zhàn)略意義要緊表達(dá)在既節(jié)能減排,減少了能源的白費(fèi),且在 環(huán)境愛(ài)護(hù)等方面有著重大綜合效益,高品質(zhì)、高效的回收轉(zhuǎn)爐熔渣顯熱也將成為 鋼鐵企業(yè)降低綜合能耗的重要手段,給企業(yè)帶來(lái)龐大

42、經(jīng)濟(jì)效益的同時(shí).,實(shí)現(xiàn)低碳 經(jīng)濟(jì)。2鋼渣能源利用的可行性熱悶工藝熱悶法是近些年興起的一種先進(jìn)的鋼渣預(yù)處理工藝,它利用熔融鋼渣余熱使 水汽化,從而達(dá)到快速膨脹自解的過(guò)程,熱悶后鋼渣中f-Ca。和f-Mg。狀態(tài)發(fā) 生全然變化,使f-CaO和f-MgO由有害物質(zhì)變成有用物質(zhì),變害為利的同時(shí)使 鋼渣應(yīng)用的穩(wěn)固性得到保證。熱悶工藝的原理是利用鋼渣余熱使水迅速汽化,產(chǎn) 生飽和蒸汽,飽和蒸汽與鋼渣中Ca。、MgO以及游離態(tài)Ca。、MgO迅速發(fā)生 反應(yīng),在那個(gè)過(guò)程中產(chǎn)生化學(xué)應(yīng)力、相變應(yīng)力和熱應(yīng)力,在這些力的作用下,鋼 渣發(fā)生迅速自膨現(xiàn)象。要緊反應(yīng)方程式:CaO+H2O=CaOH2MgO+H2O=MgOH2f-

43、CaO+H2O=CaOH2f-MgO+H2O=MgOH2閃蒸發(fā)電技術(shù)閃蒸是指水的一種相變過(guò)程,即在一定壓力和溫度下的未飽和水,當(dāng)壓力下 降至某溫度下的飽和壓力時(shí),就會(huì)進(jìn)入飽和區(qū)而開(kāi)始汽化,同時(shí)隨著壓力的下降, 其汽化程度不斷提高。閃蒸余熱發(fā)電技術(shù)是在常規(guī)余熱發(fā)電系統(tǒng)的主機(jī)以外增設(shè) 閃蒸和閃蒸型除氧器,當(dāng)機(jī)組正常運(yùn)行帶負(fù)荷后,從省煤器集箱中抽取達(dá)到參數(shù) 要求的一部分熱水引入閃蒸器,熱水在閃蒸器內(nèi)迅速擴(kuò)容降壓后閃蒸分離出低壓 飽和蒸汽和低壓飽和熱水。分離出的低壓飽和蒸汽和余熱鍋爐的主過(guò)熱蒸汽分不 進(jìn)入多進(jìn)汽汽輪機(jī)的低壓氣缸和高壓氣缸做功發(fā)電,而分離出的低壓飽和水進(jìn)入 除氧器作為除氧熱源進(jìn)行充分利用

44、。充分利用余熱發(fā)電緩解電力資源的緊張,利 用回收的余熱代替?zhèn)鹘y(tǒng)火力發(fā)電燃煤所產(chǎn)生的熱量不但減少燃煤對(duì)環(huán)境的污染, 同時(shí)大大增加企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。熱悶法是通過(guò)打水將熱悶裝置內(nèi)的高溫熔渣冷卻的過(guò)程,閃蒸技術(shù)是利用高 溫蒸汽、熱水帶動(dòng)汽輪機(jī)發(fā)電,即熱能一動(dòng)能-電能的過(guò)程,將1600C的熔渣 通過(guò)噴淋降溫至200c以下,其本身是一種熱能白費(fèi)過(guò)程,而閃蒸發(fā)電技術(shù)恰恰 能夠利用熔渣降溫的熱能,將鋼渣熱悶技術(shù)和閃蒸發(fā)電技術(shù)有效結(jié)合不但能夠解 決熱能的白費(fèi),也減少熱悶噴淋打水過(guò)程中大量水資源的白費(fèi),鋼渣熱能用于發(fā) 電是鋼渣顯熱回收的一種新途徑。3熱悶法顯熱回收構(gòu)想將熔融鋼渣從渣罐倒入熱悶裝置中,啟動(dòng)悶渣池壁和液

45、壓推拉桿中水循環(huán)系 統(tǒng),使水注入其中并保持動(dòng)態(tài)循環(huán),啟動(dòng)液壓系統(tǒng)推動(dòng)液壓推拉桿向上運(yùn)動(dòng),現(xiàn) 在液壓推拉桿平均而有效的分布在悶渣池中并充分接觸熔融鋼渣,推拉桿和悶渣 池壁中的水循環(huán)系統(tǒng)充分吸取熱能并將其輸送出去,將回收的余熱水通入發(fā)電裝 置內(nèi)進(jìn)行發(fā)電,待悶渣池內(nèi)鋼渣溫度達(dá)到熱悶要求時(shí).,打開(kāi)水霧噴淋裝置進(jìn)行熱 悶,同時(shí)打開(kāi)蒸汽回收裝置進(jìn)行蒸汽回收,同樣將回收的蒸汽也通入發(fā)電裝置, 待悶渣終止后,關(guān)閉蒸汽回收裝置,使液壓推拉桿向下運(yùn)動(dòng)至悶渣池底,停止所 有水循環(huán)系統(tǒng),打開(kāi)熱悶蓋,將鋼渣清出。4熱悶顯熱回收的咨詢(xún)題和技術(shù)可行性熱悶顯熱回收的咨詢(xún)題硅酸鹽類(lèi)爐渣有如下特點(diǎn):導(dǎo)熱系數(shù)低,14001500C

46、的液相時(shí)期約為 0.10.3W/mK;粘度隨溫度降低急劇升高。盡管熔渣熱焰大,然而由于其 導(dǎo)熱率低,換熱慢,換熱介質(zhì)難以選擇,鋼渣中的熱含量隨著渣的溫度變化波動(dòng) 專(zhuān)門(mén)大見(jiàn)圖4,其中液態(tài)時(shí)期溫度為1400C1600C,當(dāng)溫度進(jìn)一步下降,逐步 喪失流淌性。熱悶顯熱回收的技術(shù)可行性由于鋼渣導(dǎo)熱性差,粘度隨溫度降低急劇升高,鋼渣冷卻成坨后中心熱量不 易回收,導(dǎo)致顯熱回收效率低,液壓推拉桿法采納平均分布的多個(gè)水冷系統(tǒng)與熔 渣內(nèi)外部充分接觸的方式,從而有效的吸取鋼渣不易被吸取的中心熱量,克服熔 渣粘度大、導(dǎo)熱性差的缺點(diǎn),充分回收鋼渣開(kāi)釋的熱量,顯熱回收率高,同時(shí)克 服傳統(tǒng)熱悶法熱能和水資源大量白費(fèi)的缺點(diǎn)。

47、5.結(jié)論熱悶法顯熱回收采納水冷壁與熔渣內(nèi)外部充分接觸的熱能回收方式,利用水 冷璧和蒸汽回收裝置回收余熱水和熱蒸汽,從全然上解決傳統(tǒng)顯熱回收中熱能回 收率低的弊端,其回收率估量可達(dá)80%,從經(jīng)濟(jì)效益上看,按2018年鞍鋼的鋼 渣排放量300萬(wàn)噸運(yùn)算,熱量回收值可超過(guò)4.8x1012KJ,回收的熱量相當(dāng)于14 億千瓦時(shí)的電量,發(fā)電制造的經(jīng)濟(jì)效益可達(dá)6億元,由此可見(jiàn),熔融鋼渣熱能回 收是專(zhuān)門(mén)必要的。鋼渣熱悶處理技術(shù)一、概述鋼渣由轉(zhuǎn)爐產(chǎn)生,噸鋼產(chǎn)渣量約200kg,鋼渣的組成來(lái)源于鐵水與廢鋼中所 含鋁、硅、鋅等元素氧化后形成的氧化物;金屬料帶入的泥沙;加入的造渣劑, 如石灰、螢石等;作為氧化物或冷卻劑使

48、用的鐵礦石、燒結(jié)礦、氧化鐵皮等;腐 蝕下來(lái)的煉鋼爐爐襯材料,脫氧用合金的脫氫產(chǎn)物和熔渣的脫硫產(chǎn)物等。我國(guó)的 鋼鐵企業(yè)每年產(chǎn)生大量的鋼渣,專(zhuān)門(mén)多采納棄渣法處理,這不僅占用土地資源, 污染環(huán)境,同時(shí)也因堆渣、運(yùn)渣等咨詢(xún)題,阻礙煉鋼的正常生產(chǎn)。我公司依照多年的實(shí)踐,以最大限度實(shí)現(xiàn)鋼渣循環(huán)利用為目的,總結(jié)出鋼渣 資源化深加工線(xiàn),它的差不多設(shè)備構(gòu)成有:破裂機(jī)、輻壓機(jī)、振動(dòng)篩、磁選機(jī)、皮帶機(jī)等設(shè)備構(gòu)成,最終產(chǎn)品為一定粒徑的鋼渣和渣鋼。依照不同的需求可作為 爐料、冶煉溶劑、干混砂漿,鋼渣水泥的原料等。二、鋼渣性質(zhì)鋼渣性質(zhì)因不同的鋼廠及冶煉方法而有區(qū)不。(1)鋼渣要緊化學(xué)成分(見(jiàn)下表)成分Si02MnOAl2

49、0sCaOMgOFeOFe203P205含量11. 7-153. 1-41-1.649-533. 1-1011-176. 9-81. 7-2(2)、鋼渣要緊物化性質(zhì)密 度:3. 2-3. 6g/cm3容 重:80目標(biāo)準(zhǔn)篩渣粉,L74g/cm3易磨性:指數(shù):標(biāo)準(zhǔn)砂1,鋼渣為0.7活 性:高堿性鋼渣,C3S C2s含量65% 75%穩(wěn)固性:冷卻膨脹率約10%抗壓性:壓碎值為20. 4%-27. 5%。三、鋼渣處理工藝總體描述鋼渣資源綜合利用工藝包括:預(yù)處理工藝和鋼渣加工工藝1、預(yù)處理工藝預(yù)處理的任務(wù)是把轉(zhuǎn)爐排出的熱熔渣處理成粒徑小于250mm的常溫塊渣,核 心技術(shù)是熱悶工藝。其處理方法是:熔融狀態(tài)

50、的鋼渣被置于的渣盤(pán)中,用平車(chē)送 到渣跨自然冷卻至300-400,待爐渣固化后用橋式起重機(jī)翻出并裝入悶渣池 (或熱悶罐),待悶渣池(罐)裝滿(mǎn)后,關(guān)閉池(罐)蓋水封閉勻熱,然后進(jìn)行 間歇噴水熱悶處理,通過(guò)調(diào)劑水渣比,噴水強(qiáng)度、排氣量并操縱排水,使悶渣池 (罐)堅(jiān)持足夠的飽和蒸汽和較高水浸溫度,從而達(dá)到中意的處理成效,熱悶完 畢后開(kāi)蓋,用挖掘機(jī)挖出破裂后的鋼渣進(jìn)入鋼渣深加工系統(tǒng)。2、鋼渣深加工工藝即破裂、篩分磁選系統(tǒng),處理工藝如圖蝌、,東徽M統(tǒng)速相鋼渣深加工工藝流程框圖鋼渣經(jīng)格篩篩分,粒徑大于250mm的渣沱經(jīng)落錘破裂,磁盤(pán)除鐵后送陳化場(chǎng) 堆放,小于250mm經(jīng)板式給料機(jī)、皮帶機(jī)送去雙層振動(dòng)篩,篩上

51、(粒徑大于80mm) 進(jìn)入帶液壓愛(ài)護(hù)顆式破裂機(jī),皮帶機(jī)上安裝磁選機(jī),選出的渣鋼通過(guò)皮帶機(jī)送入 渣鋼場(chǎng)。顆破出料和篩下料經(jīng)皮帶機(jī)送入下一級(jí)振動(dòng)篩,該皮帶機(jī)上安裝磁選機(jī), 振動(dòng)篩篩上料(粒徑大于40mm)進(jìn)入下一級(jí)帶液壓愛(ài)護(hù)顆式破裂機(jī),破裂機(jī)出料 和篩下料通過(guò)皮帶送入短壓機(jī),該皮帶機(jī)上一樣有磁選機(jī)選出渣鋼。根壓機(jī)出料 經(jīng)雙層振動(dòng)篩分出三種產(chǎn)品,即-3mm, 3-10mm, lOmm以上。以上流程考慮了物料性質(zhì)。鋼渣是比較難破裂的,為減輕破裂機(jī)負(fù)荷,在其 前設(shè)置振動(dòng)篩進(jìn)行分流,同時(shí)可合理設(shè)置磁選機(jī),進(jìn)行充分磁選,獲得渣鋼,渣 鋼可直截了當(dāng)進(jìn)行冶煉。鋼渣的三種產(chǎn)品可做如下應(yīng)用,-3mm可做干混砂漿原料

52、,也可直截了當(dāng)進(jìn)燒 結(jié)廠,3-lOmm可作為轉(zhuǎn)爐溶劑,10mm (10-40mm)以上物料可用作建筑骨料。注:該工藝隨用戶(hù)對(duì)最終產(chǎn)品的要求不同而不同,其設(shè)備選擇、布置會(huì)有區(qū) 不。3、我公司在鋼渣綜合利用上的優(yōu)勢(shì)(1)該工藝中的要緊設(shè)備我公司都有獨(dú)到的技術(shù),已在國(guó)內(nèi)大鋼廠內(nèi)得到應(yīng) 用。(2)我公司有成套成功運(yùn)行的工藝工程設(shè)計(jì)案例。(3)其中熱悶池(熱悶罐)的設(shè)計(jì)是該技術(shù)中的核心,對(duì)熱悶池(罐)的 結(jié)構(gòu)以及其施工方法,我們擁有自己的體會(huì),可有效提高其抗沖擊變形和較大的 熱變形。熱悶車(chē)間鋼渣加工生產(chǎn)線(xiàn)(遠(yuǎn)景)鋼渣加工生產(chǎn)線(xiàn)(近景)轉(zhuǎn)爐鋼渣處理轉(zhuǎn)爐鋼渣?;幚肀句撆c國(guó)內(nèi)知名科研單位聯(lián)合對(duì)轉(zhuǎn)爐鋼渣處理進(jìn)

53、行了系統(tǒng)地、認(rèn)真地開(kāi)發(fā)與 研究,重點(diǎn)解決了渣罐傾翻、渣罐的工藝要求和型式、鋼渣流槽、?;嗈D(zhuǎn)數(shù)、 皮帶運(yùn)輸及自動(dòng)化操縱等難題。同時(shí).,進(jìn)一步深化研究了?;髦辛;喌钠屏?原理、冷卻水的冷卻強(qiáng)度、噴水形式及脫水提升機(jī)構(gòu),確保轉(zhuǎn)爐鋼渣處理的安全、 高效和清潔。作為一種冶金渣?;幚淼男鹿に?,轉(zhuǎn)爐鋼渣?;到y(tǒng)在本鋼轉(zhuǎn)爐的應(yīng)用 中,取得了安全可靠、成品渣質(zhì)量好、?;矢摺⑦\(yùn)行費(fèi)用低的成效,是目前國(guó) 內(nèi)最好的鋼渣?;に嚰夹g(shù),該種方法處理效率每分鐘高達(dá)8t;安全可靠;磁選 提取率可達(dá)98%以上;該工藝技術(shù)的工藝布置緊湊,主體設(shè)備結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,占地 面積??;鋼渣?;簤簝A翻渣罐速度可調(diào),?;芷诳煽胤懂牬?,

54、其時(shí)刻在5 15min;水淬后的鋼渣粒度平均,粒度小于5mm的比例達(dá)95%以上;耗水量0.457t 水/t渣,耗電1. 5kWh / t:轉(zhuǎn)爐出渣后,運(yùn)輸距離近,鋼渣流淌性好,水淬時(shí) 液態(tài)熔渣溫度高達(dá)1500C以上;全過(guò)程運(yùn)算機(jī)自動(dòng)化操縱(畫(huà)面監(jiān)視,聯(lián)動(dòng)、聯(lián) 鎖)。粒化的鋼渣產(chǎn)品更加有利于燒結(jié)的配料、粒鋼的提取、粒渣的應(yīng)用、節(jié)約 大量鋼渣罐的消耗。同時(shí),減輕了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度、排除了環(huán)境污染。該系統(tǒng)的 投入,顯著地提高鋼廠的廢渣利用、環(huán)境愛(ài)護(hù)、節(jié)能增效水平。本鋼鋼渣?;?統(tǒng)的應(yīng)用,每年在產(chǎn)生可觀企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的同時(shí):符合國(guó)家節(jié)能、降耗和循環(huán)經(jīng) 濟(jì)進(jìn)展的要求,也產(chǎn)生了龐大的社會(huì)效益。(2)鋼渣余熱

55、自解熱悶處理本鋼目前建設(shè)一條60萬(wàn)t鋼渣余熱自解熱悶生產(chǎn)線(xiàn),將溫度在300C以上、 流淌性差的鋼渣裝人熱悶裝置中。自動(dòng)化操縱噴水產(chǎn)生蒸汽對(duì)鋼渣進(jìn)行消解處 理,12h后熱悶裝置內(nèi)溫度降至60以下,打開(kāi)熱悶裝置蓋,用挖掘機(jī)將鋼渣裝 入自動(dòng)給料機(jī)送到鋼渣篩分磁選提純生產(chǎn)線(xiàn)進(jìn)行處理。經(jīng)熱悶處理后的鋼渣可充 分消解游離氧化鈣和游離氧化鎂,排除了鋼渣的不穩(wěn)固因素,使鋼渣用于建材和 道路工程的性能更安全可靠;鋼渣粒度小于20mm的占60%以上,易磨性好, 省去了鋼渣熱潑工藝的多級(jí)破裂設(shè)備,也提高了應(yīng)用于建材行業(yè)的粉磨效率;鋼 渣與渣鋼分離成效好,金屬回收率高,減少了金屬資源的白費(fèi)。含鐵品位較高的 大粒徑渣鋼

56、,直截了當(dāng)返回?zé)掍撌褂?。鋼渣資源化綜合利用項(xiàng)目充分考慮環(huán)境治 理和達(dá)標(biāo)要求,解決了近年因廢鋼緊張阻礙本鋼生產(chǎn)的咨詢(xún)題,有效地防止產(chǎn)生 二次污染,達(dá)到了鋼鐵渣“零”排放,實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)與環(huán)境“雙贏”。罐式熱悶冶金鋼渣處理更新時(shí)刻:08-10-7 15:50差不多原理以鋼鐵企業(yè)排放的冶金固體廢渣為處理對(duì)象,經(jīng)專(zhuān)用鋼渣處理裝置,利用其 所含余熱,采納適當(dāng)?shù)呐渌に嚕a(chǎn)生微壓蒸氣,使大塊鋼渣在熱悶罐內(nèi)粉化自 解,然后磁選出可回收金屬,同時(shí)在自動(dòng)流水線(xiàn)上將粉化鋼渣分級(jí)成不同組距粒 徑規(guī)格,本鋼渣處理設(shè)備裝置及技術(shù)為國(guó)內(nèi)首創(chuàng)。技術(shù)關(guān)健熱悶罐及噴淋裝置,粉化鋼渣的配水工藝技術(shù)及自動(dòng)金屬磁選和篩分流水線(xiàn)。典型規(guī)模冶

57、金固體廢渣處理后利用率100%,產(chǎn)品鋼渣中殘余金屬含量1.5%,產(chǎn)品鋼渣壓碎值波動(dòng)區(qū)間11.42307%, GB道路標(biāo)準(zhǔn)25%,游離氧化鈣5%。環(huán)境效益分析本鋼渣處理技術(shù)能夠大規(guī)模、高效率地處理冶金固體渣,削除因鋼渣自然堆 放而產(chǎn)生的揚(yáng)塵污染和河道水源污染,變廢為寶,使鋼渣成為有效的再生資源。 本處理工藝安全可靠,幸免了處理過(guò)程中的二次污染。工程應(yīng)用分析1、上鋼五廠轉(zhuǎn)爐鋼渣生產(chǎn)線(xiàn)采納罐式熱悶工藝建成轉(zhuǎn)爐鋼渣處理生產(chǎn)線(xiàn)已投 入生產(chǎn)二年,為鋼渣處理技術(shù)提供了一條新的途徑,這條以罐式熱悶工藝為特點(diǎn) 的鋼渣處理生產(chǎn)線(xiàn)屬?lài)?guó)內(nèi)首創(chuàng),經(jīng)冶金部情報(bào)標(biāo)準(zhǔn)研究所檢索,國(guó)際上尚未發(fā)覺(jué) 同類(lèi)生產(chǎn)線(xiàn)。2、該生產(chǎn)線(xiàn)工藝技

58、術(shù)可靠,其特點(diǎn)是:流程簡(jiǎn)單、能耗低、操作安全、投 資回收期限短、無(wú)二次污染,達(dá)到了國(guó)內(nèi)先進(jìn)水平。3、處理后鋼渣粉化成效好,金屬回收率較高、分級(jí)清晰,渣產(chǎn)品的性能差不 多穩(wěn)固,已在建材、市政及地基基礎(chǔ)處理工程等領(lǐng)域得到應(yīng)用,具有較高的綜合 利用價(jià)值。4、生產(chǎn)實(shí)踐證明,該生產(chǎn)線(xiàn)有效地解決了排渣咨詢(xún)題,能夠適應(yīng)于同類(lèi)鋼廠 的生產(chǎn)要求,并具有明顯的經(jīng)濟(jì)效益、環(huán)境效益,有較高的有用價(jià)值和推廣意義。轉(zhuǎn)爐鋼渣處理中能源利用的探究與研究摘要:熔融轉(zhuǎn)爐鋼渣含有大量熱能,如何有效的回收是鋼鐵企業(yè)面臨的重大課題。本文通過(guò)對(duì)熔渣熱能利用戰(zhàn)略意義的探討,介紹熱悶工藝和閃蒸發(fā)電技術(shù), 提出利用液壓推拉桿熱悶法回收熔融鋼渣

59、中顯熱的構(gòu)想,并闡述轉(zhuǎn)爐熔渣在熱能 回收過(guò)程中存在的咨詢(xún)題和技術(shù)的可行性,從社會(huì)效益、經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)保效益等 角度講明轉(zhuǎn)爐鋼渣能源利用的重要性。關(guān)鍵詞:轉(zhuǎn)爐鋼渣能源利用Exploration and Research about Energy Use of Processing BOF Slag 英文署名Slag Development Company of Anshan Iron &Steel Group Co.Abstract: Molten BOF slag contains large amounts of heat, how to effectively recycling is a

60、major issue facing the steel industry. This article through to the slag heat energy use strategic senses discussion, introduced the hot stuffy craft and the flash vaporization power technology, Proposes using the hydraulic pressure push-pull rod hot stuffy method recycling fusing steel slag in the m

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