鋼廠鋼渣處理方案教程課件

鋼鐵廠

鋼渣處理方案主要介紹內(nèi)容1.概述2.設(shè)計(jì)原則3.鋼渣循環(huán)綜合利用4.煉鋼廠鋼渣產(chǎn)品規(guī)格5.鋼渣一次處理系統(tǒng)6.鋼渣二次處理系統(tǒng)7.業(yè)績(jī)

1.概述鋼渣是煉鋼生產(chǎn)中產(chǎn)生的廢棄物，為了減少煉鋼廠的環(huán)境污染，增加鋼渣處理的綜合管理，確保鋼渣處理滿足“少投入、快產(chǎn)出、鋼渣效益最大化，提高回吃渣鋼量”的原則，公司擬定鋼渣在指定的區(qū)域集中處理。煉鋼廠新建2座200噸的轉(zhuǎn)爐，年產(chǎn)鋼水量460萬(wàn)噸。主要產(chǎn)渣有轉(zhuǎn)爐渣、脫硫渣、精煉渣和爐下渣，年產(chǎn)脫硫渣量約為3.5萬(wàn)噸，年產(chǎn)鋼渣量約為62.1萬(wàn)噸，考慮以后的發(fā)展，擬新建年處理能力為70萬(wàn)噸的轉(zhuǎn)爐渣處理生產(chǎn)線和年處理能力為10萬(wàn)噸的脫硫渣處理生產(chǎn)線。1.概述鋼渣處理按二步處理工藝進(jìn)行，第一步鋼渣由液體變?yōu)楣腆w的鋼渣一次（熱燜）處理生產(chǎn)線；第二步采用我公司自主研發(fā)的“破碎-篩分-磁選”的鋼渣二次處理系統(tǒng)；處理后的尾渣磁性鐵含量<2%，磁選出的渣鋼返回?zé)掍搹S和燒結(jié)廠，尾渣可做微粉和制磚。完全實(shí)現(xiàn)鋼渣的“零”排放。最終達(dá)到實(shí)現(xiàn)減量化、無(wú)害化、再利用的鋼渣資源化的循環(huán)經(jīng)濟(jì)目標(biāo)，真正實(shí)現(xiàn)建設(shè)項(xiàng)目的社會(huì)、經(jīng)濟(jì)和環(huán)境效益的三者統(tǒng)一，形成“鐵煉鋼、鋼軋材、氣發(fā)電、渣產(chǎn)建材”的良性循環(huán)產(chǎn)業(yè)鏈。致力打造創(chuàng)新、環(huán)保、循環(huán)、高效的新型企業(yè)。

2.設(shè)計(jì)原則2.1工程設(shè)計(jì)以“技術(shù)先進(jìn)、設(shè)備性能可靠、投資經(jīng)濟(jì)、生產(chǎn)適用、實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量、高效益”為原則。2.2建立高效、安全、環(huán)保的經(jīng)濟(jì)技術(shù)、環(huán)保指標(biāo)以及系統(tǒng)控制達(dá)到同類工藝的先進(jìn)水平，最大化地實(shí)現(xiàn)鋼渣中的金屬資源回收和尾渣的綜合利用，促進(jìn)鋼鐵企業(yè)降本增效，實(shí)現(xiàn)環(huán)境資源化。2.3節(jié)約能源，盡量減少占地面積，降低建設(shè)投資。2.4遵循國(guó)家有關(guān)節(jié)能、消防、安全、工業(yè)衛(wèi)生和環(huán)境保護(hù)方面的標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范,積極采取各種措施，嚴(yán)格控制污染,以保持工廠的良好環(huán)境和安全生產(chǎn)。

3.鋼渣循環(huán)綜合利用3.1鋼渣內(nèi)循環(huán)綜合利用

鋼渣的內(nèi)循環(huán)利用——返轉(zhuǎn)鋼渣經(jīng)破碎-篩分-磁選的>8mm渣鋼返回轉(zhuǎn)爐作為廢鋼使用。鋼渣的內(nèi)循環(huán)利用——返燒結(jié)燒結(jié)礦中配入鋼渣粉代替熔劑。不僅可回收利用渣中鋼粒、氧化鐵(FeO)、氧化鈣(CaO)、氧化鎂(MgO)、氧化錳(MnO)等有益成分，而且可作為燒結(jié)礦的“增強(qiáng)劑”，顯著地提高燒結(jié)礦的質(zhì)量和產(chǎn)量；鋼渣代替石灰石作為高爐或化鐵爐的熔劑，可以節(jié)省熔劑(石灰石、白云石、螢石)消耗，又可改善高爐渣或化鐵爐渣的流動(dòng)性，增加鐵的產(chǎn)量。3.鋼渣循環(huán)綜合利用3.2.鋼渣外循環(huán)綜合利用（1）做水泥生料（2）做鋼渣水泥原料和復(fù)合硅酸鹽水泥的混合材料（3）鋼渣微粉做混凝土摻和料（4）做道路材料（5）制作鋼渣磚（6）做磚、瓦、砌塊及混凝土預(yù)制件

4.1設(shè)計(jì)能力按鋼廠目前實(shí)際情況設(shè)計(jì)鋼渣處理能力為70萬(wàn)噸/年。脫硫渣處理能力為10萬(wàn)噸/年。4.煉鋼廠產(chǎn)品規(guī)格4.2產(chǎn)品規(guī)格4.2.1渣鋼系列規(guī)格：250mm～70mm、70mm～10mm、小于10mm。主要用途：渣鋼返回?zé)掍搹S。

<10mm的渣鋼給燒結(jié)廠回用。4.2.2尾渣系列規(guī)格：小于10mm的鋼渣。主要用途：小于10mm的尾渣：用于鋼渣微粉和制磚。5.車間總體布置5.1方案一鋼渣車間脫硫渣二次處理生產(chǎn)線鋼渣二次處理生產(chǎn)線脫硫渣車間總的存儲(chǔ)面積為16320m2+10200m2=26520m2總的存儲(chǔ)面積為10800m2+13600m2=2440m25.1方案二5.車間總體布置鋼渣車間脫硫渣車間脫硫渣二次處理生產(chǎn)線鋼渣二次處理生產(chǎn)線總的存儲(chǔ)面積為10800m2+13600m2=2440m25.1方案三5.車間總體布置鋼渣車間脫硫渣車間鋼渣二次處理生產(chǎn)線脫硫渣二次處理生產(chǎn)線6.1鋼渣一次處理6.鋼渣一次處理系統(tǒng)

轉(zhuǎn)爐渣采用熱燜處理工藝，按照噴水冷卻、空冷和清理等工藝操作后，根據(jù)渣池的周轉(zhuǎn)時(shí)間，轉(zhuǎn)爐渣需要4個(gè)渣坑周轉(zhuǎn)，但考慮渣坑維修，設(shè)計(jì)6個(gè)渣坑，可以滿足所有轉(zhuǎn)爐渣的處理要求，具體見(jiàn)圖1。

熱燜工藝是將熱熔鋼渣冷卻到一定溫度后，倒入熱燜裝置中，打水冷卻，鋼渣冷卻到小于1000℃，加蓋、噴水霧，鋼渣與水進(jìn)行反應(yīng)：f-CaO+H2O→Ca(OH)2體積膨脹97.8％f-MgO+H2O→Mg(OH)2體積膨脹148％利用鋼渣余熱熱燜自解粉化，熱燜后鋼渣粉化，渣鋼分離。熱燜時(shí)消解了鋼渣中的f-CaO和f-MgO，消除了f-CaO和f-MgO遇水體積膨脹，避免造成鋼渣應(yīng)用時(shí)穩(wěn)定性不合格的現(xiàn)象。6.鋼渣一次處理系統(tǒng)6.1鋼渣一次處理6.鋼渣一次處理系統(tǒng)轉(zhuǎn)爐渣通過(guò)火車運(yùn)至鋼渣處理間，用鑄造吊將渣罐吊起翻渣到指定的燜渣坑。循環(huán)往返，待渣坑裝到指定的工位，將蓋蓋上，開(kāi)動(dòng)噴水閥，渣進(jìn)行噴水冷卻處理。噴水冷卻處理到指定的時(shí)間，待渣粉化冷卻后，打開(kāi)蓋。用鏟車將鋼渣裝運(yùn)到鋼渣二次處理生產(chǎn)線存儲(chǔ)區(qū)待用。6.2.1轉(zhuǎn)爐工藝流程6.2工藝流程6.鋼渣一次處理系統(tǒng)6.2.2精煉渣工藝流程精煉渣都采用熱潑處理工藝。精煉渣一般以渣坨的形態(tài)存在，其含有約20％的廢鋼。精煉渣主要的礦物成分是硅酸二鈣，在慢冷時(shí)，β-C2S轉(zhuǎn)變成γ-C2S，由于晶形轉(zhuǎn)變體積變化而自然粉化成粉狀。主要流程是：通過(guò)汽車將渣罐運(yùn)到精煉跨指定的位置。待精煉渣裝滿渣罐后，用汽車將渣罐運(yùn)至脫硫渣間，起重機(jī)將精煉渣罐吊至指定精煉渣翻渣工位進(jìn)行翻渣。渣翻入渣池后，將鋼渣少量噴水冷卻處理。待渣粉化冷卻后，用鏟車將鋼渣運(yùn)到鋼渣處理場(chǎng)。如果有大塊的鋼渣，可以用液壓錘進(jìn)行破碎到250mm以下的大塊。用鏟車或裝車將大塊運(yùn)到鋼渣存放區(qū)待用。6.鋼渣一次處理系統(tǒng)6.2.3脫硫渣工藝流程脫硫渣扒前渣的化學(xué)成分主要是CaO、SiO2、MgO和Al2O3，扒后渣的化學(xué)成分主要為CaO、SiO2和MgO。扒前渣的礦物成分主要為鈣鋁黃長(zhǎng)石（C2AS）、鈣鎂黃長(zhǎng)石（C2MS2）和鈣長(zhǎng)石（CAS2），和慢冷高爐礦渣的成分相似。扒后渣的主要礦物成分為硅酸二鈣（C2S）和游離氧化鈣（f-CaO）。另外脫硫渣還含有少量的片狀石墨，由于片狀石墨很薄、很輕，極易隨風(fēng)飛揚(yáng)，且不易沉降，嚴(yán)重污染環(huán)境。考慮脫硫渣的獨(dú)特性，防止片狀石墨飛揚(yáng)，脫硫渣采用罐打水浸泡冷卻方式。6.鋼渣一次處理系統(tǒng)6.2.3脫硫渣工藝流程脫硫渣罐由汽車運(yùn)至脫硫渣間后，由起重機(jī)將脫硫渣罐吊至脫硫渣打水冷卻區(qū)，間斷式打水浸泡，保證打水打透并完全冷卻。噴水冷卻時(shí)產(chǎn)生的蒸汽由抽汽罩車將蒸汽吸入管道通到沉降室，噴水將蒸汽中粉塵顆粒沉降通過(guò)排汽罩排氣管道有組織的排放。冷卻后的脫硫渣由起重機(jī)將處理好的渣罐吊運(yùn)至翻渣區(qū)進(jìn)行翻渣。用吊車電磁吸盤(pán)將渣鐵塊吸出放至指定位置集中存放，其余渣用裝載機(jī)將脫硫渣運(yùn)至脫硫渣存放區(qū)存放。大塊的鋼渣用天車吊運(yùn)到廢鋼切割位，開(kāi)動(dòng)廢鋼除塵切割車到指定的位置，打開(kāi)切割把，對(duì)廢鋼進(jìn)行切割，將廢鋼切割成長(zhǎng)0.7米以內(nèi)，重量小于1噸的廢鋼。6.鋼渣一次處理系統(tǒng)6.2.4爐下渣工藝流程轉(zhuǎn)爐向渣罐傾倒鋼渣的過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生噴濺現(xiàn)象，噴濺渣噴濺在渣罐車上或散落在地面上，時(shí)間久了會(huì)產(chǎn)生結(jié)塊或凝結(jié)在渣罐車的軌道上，影響鋼渣的排出及正常煉鋼，因此必須及時(shí)對(duì)爐下渣進(jìn)行清理。少量濺落在爐下的渣采取人工清理措施，如果濺落的爐下渣較多，采取機(jī)械與人工相結(jié)合的方式，及時(shí)用裝載機(jī)把爐下大塊鋼渣清出爐下，并用鏟車鏟離渣罐車車道，集中后再裝汽車運(yùn)走。確保爐下清潔干凈，排渣順暢。

6.鋼渣一次處理系統(tǒng)6.3鋼渣車間布置項(xiàng)目單位參數(shù)軌高設(shè)施鋼渣間長(zhǎng)m138152臺(tái)80／32噸的鑄造吊2臺(tái)5噸的檢修電葫蘆9個(gè)燜渣池寬m24火車線80/32噸鑄造吊燜渣坑

6.鋼渣一次處理系統(tǒng)6.4脫硫渣間布置項(xiàng)目單位參數(shù)軌高設(shè)施脫硫渣間長(zhǎng)m126182臺(tái)50／10噸的鑄造吊2臺(tái)5噸的檢修電葫蘆4個(gè)燜渣池,4個(gè)廢鋼切割位12個(gè)渣罐浸泡位寬m27

6.鋼渣一次處理系統(tǒng)6.4脫硫渣間布置除塵罩車廢鋼切割位精煉渣池脫硫渣池脫硫渣浸泡位6.鋼渣一次處理系統(tǒng)6.5鋼渣一次處理主要工藝特點(diǎn)鋼渣采用國(guó)內(nèi)外成熟的熱燜冷卻工藝，冷卻效果好，增加鋼渣的穩(wěn)定性；鋼渣噴水冷卻采用循環(huán)冷卻水系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)水的零排放；生產(chǎn)線運(yùn)行采用視頻監(jiān)控。減少管理及崗位人員，節(jié)約消耗，降低成本；設(shè)計(jì)環(huán)保設(shè)施、文明生產(chǎn)；鋼渣裝卸、運(yùn)輸產(chǎn)生的灰塵及噴水產(chǎn)生的蒸汽均采用節(jié)能、環(huán)保、有效的抑塵、排汽和收塵方案。5.鋼渣一次處理系統(tǒng)鋼渣一、二次處理車間模型圖首鋼國(guó)際工程公司自主研發(fā)的鋼渣二次處理系統(tǒng)，采用二級(jí)破碎-多級(jí)篩分-多次磁選，最大限度地回收鋼渣中的金屬鐵，確保尾渣中的磁性鐵含量<2%。根據(jù)對(duì)渣鋼的質(zhì)量要求，所設(shè)置的破碎、篩分、磁選作業(yè)可對(duì)產(chǎn)品粒度和質(zhì)量隨時(shí)調(diào)節(jié)，達(dá)到所要求的產(chǎn)品性能指標(biāo)。并為后期渣鋼提純工序提供可靠的原料來(lái)源。6.鋼渣二次處理系統(tǒng)6.1鋼渣二次處理6.鋼渣二次處理系統(tǒng)6.2鋼渣二次處理工藝流程：6.鋼渣二次處理系統(tǒng)6.3脫硫渣二次處理工藝流程：6.3車間組成：鋼渣處理線設(shè)計(jì)有:露天的原料場(chǎng)和尾渣場(chǎng)；原料間；一次破碎篩分間；二次錐破間；卸料間：4個(gè)皮帶通廊；1-6各個(gè)車間之間用皮帶通廊連接。

6.鋼渣二次處理系統(tǒng)6.3車間組成：脫硫渣處理線設(shè)計(jì)有:露天的原料場(chǎng)和尾渣場(chǎng)；原料間；粗選間一次破碎篩分間；卸料間：3個(gè)皮帶通廊；1-3各個(gè)車間之間用皮帶通廊連接。

6.鋼渣二次處理系統(tǒng)

6.鋼渣二次處理系統(tǒng)顎式破碎機(jī)圓錐破碎機(jī)鋼渣二次處理精選機(jī)跨帶磁選機(jī)6.4鋼渣二次處理主要設(shè)備6.鋼渣二次處理系統(tǒng)

6.5鋼渣二次處理設(shè)計(jì)特點(diǎn)主要特點(diǎn)如下：具有先進(jìn)性、實(shí)用性和環(huán)保性；鋼渣二次處理生產(chǎn)線工序簡(jiǎn)單、工藝流程短、設(shè)備少、占地面積小、建設(shè)周期快，投資少，既經(jīng)濟(jì)又合理；磁選設(shè)備采用國(guó)內(nèi)外最先進(jìn)的磁選設(shè)備組合，即粗選機(jī)+磁輥+跨帶磁選機(jī)+精選機(jī)；渣鋼回收率高，尾渣含鐵量小于2%，尾渣應(yīng)用范圍廣；采用除塵設(shè)施，減少鋼渣二次污染、改善周圍環(huán)境（生態(tài)環(huán)境、經(jīng)營(yíng)環(huán)境）；渣鋼品位高，分類集中存儲(chǔ)，渣鋼利用率大；生產(chǎn)線運(yùn)行均采用全程自動(dòng)化控制和機(jī)旁操作兩種控制模式，確保系統(tǒng)高效、可靠運(yùn)行，生產(chǎn)運(yùn)行采用視頻監(jiān)控減少管理及崗位人員；節(jié)約消耗，降低成本采用得到生產(chǎn)驗(yàn)證的成熟可靠的液壓顎破+慣性圓錐破的方式，操作容易維護(hù)簡(jiǎn)單，電耗低，比棒磨機(jī)低3Kwh/噸渣。6.鋼渣二次處理系統(tǒng)6.5鋼渣二次處理設(shè)計(jì)特點(diǎn)6.5經(jīng)濟(jì)效益（一次及二次處理）

6.5.1產(chǎn)出效益分析1）渣鋼：（1）鋼渣二次處理后，每年返煉鋼的大塊渣鋼TFe≥85%（＞250mm）為50×1%=0.5萬(wàn)噸，供轉(zhuǎn)爐煉鋼按市場(chǎng)價(jià)800元/噸計(jì)算，可節(jié)省資金400萬(wàn)元。（2）鋼渣二次處理后，每年返煉鋼的中塊渣鋼TFe≥70%（70～250mm）為50×2%=1.0萬(wàn)噸，供轉(zhuǎn)爐煉鋼按市場(chǎng)價(jià)800元/噸計(jì)算，可節(jié)省資金800萬(wàn)元。（3）鋼渣二次處理后，每年返煉鋼的小塊渣鋼TFe≥70%（10～70mm）為50×5%=2.5萬(wàn)噸，供轉(zhuǎn)爐煉鋼按市場(chǎng)價(jià)800元/噸計(jì)算，可節(jié)省資金2000萬(wàn)元。每年返煉鋼的渣鋼可節(jié)約資金：400+800+2000=3200萬(wàn)元2）渣鋼粉TFe≥45%鋼渣二次處理后，每年返燒結(jié)的鋼渣精粉（0～10mm）為50×12%=6萬(wàn)噸，供燒結(jié)按市場(chǎng)價(jià)200元/噸計(jì)算，可節(jié)省資金1200萬(wàn)元。3）尾渣鋼渣二次處理后，每年銷售的尾渣50×80%=40萬(wàn)噸，尾渣按2.5元/噸計(jì)算，年效益100萬(wàn)元。年效益合計(jì)：3200+1200+100=4500萬(wàn)元6.鋼渣二次處理系統(tǒng)6.5.2成本分析1）電耗鋼渣一次及二次處理每噸渣用電20kWh，每年用電50×20×0.1=100萬(wàn)元。2)水耗鋼渣一次處理每噸渣耗水1噸，每年用水50×1×0.6=30萬(wàn)元3）工資及福利按全廠定員50人，人均年工資為1.0萬(wàn)元，加上企業(yè)承擔(dān)的社保費(fèi)用人均年支出人工費(fèi)1.0萬(wàn)元，年人工費(fèi)支出100萬(wàn)元（估算）。4）備品備件及易耗件按每年20萬(wàn)元計(jì)（含篩網(wǎng)、皮帶、托輥、油脂、內(nèi)襯板、布袋等）5）全廠管理費(fèi)：按每年20萬(wàn)元；6）固定資產(chǎn)折舊費(fèi)用：按20年平均折舊，每年折舊費(fèi)19萬(wàn)元。7）全年成本合計(jì)：100+100+30+20+20+19=279萬(wàn)元6.5.3全年綜合效益4500-279=4221萬(wàn)元6.鋼渣二次處理系統(tǒng)6.5經(jīng)濟(jì)效益（一次及二次處理）7.鋼渣三次處理系統(tǒng)7.鋼渣三次處理系統(tǒng)系統(tǒng)采用在線烘干技術(shù)，熱風(fēng)爐熱力強(qiáng)度及熱效率高；通過(guò)多次擠壓、細(xì)碎、分選的循環(huán)過(guò)程