钢渣热闷技术

1钢渣热闷技术
    1.1钢渣热闷技术原理是通过提供反应条件，使导致钢渣膨胀的不稳定因素游离氧化钙（f- CaO）、游离氧化镁（f-MgO）和C3S通过各自反应，生成稳定产物。钢渣膨胀机理主要有以下两种情形：
    （1）钢渣中氧化钙和氧化镁不能和二氧化硅等充分反应，形成了f-CaO和f-MgO，这两种物质不稳定，遇水即发生下列反应：
     CaO+H2O――Ca（OH）2（1）
     MgO+H2O――Mg（OH）2（2）
    式（1）、（2）反应过程中，钢渣体积分别膨胀97.8%和148%.（2）渣中C3S冷却到某温度下分解，反应式如下：
     C3S――C2S+f-CaO（3）
    式（3）反应过程中，钢渣体积也发生膨胀。
    通过提高余热自解装置内的蒸汽压力，可加快消解速率，缩短处理周期，处理后的钢、渣分离效果好。
    1.2生产工艺钢渣热闷工艺流程主要包括钢渣热闷处理系统、热闷渣排汽系统、干渣热泼系统、钢渣筛分-输送-储存系统、变电供电系统、给排水系统和喷水除尘系统。国内某厂转炉钢渣热闷处理工艺流程。
    可知，钢渣热闷工艺过程为转炉车间出渣后，热熔钢渣由行车运至渣处理工位，倒入热闷装置中，移动式排蒸汽罩移动到热闷装置上，开始打水冷却直到热闷装置表面凝固为止。打水产生的蒸汽通过排蒸汽罩有组织排放后，排汽罩移走，用挖掘机松动钢渣，保证装置内钢渣表面无积水。进行第二次倒渣（重复上一次过程），在倒完8罐渣后，盖上热闷装置盖，开始喷水雾。喷水一定时间，停止喷水，热闷，再喷水，如此反复进行到14h，开盖，用挖掘机将渣挖出送入孔径为200mm的振动给料筛。超过孔径的钢渣落入渣钢槽，经装载机装渣、液压锤击破、电磁吸盘选铁后，大于200mm的作为渣钢继续使用，小于200mm的运至钢渣加工车间。小于振动给料筛孔径的钢渣经振动给料筛落入仓下的1 #胶带输送机，再经中转的2 #、3 #胶带输送机输送到中间仓由汽车运到破碎、筛分、磁选加工生产线.
    1.3热闷后钢渣的主要性能指标连续做3次实验以检验热闷后钢渣的主要性能指标。
  实验条件为260t转炉，33min出一次渣，平均每个渣罐装渣量为30，t4.8h出8罐钢渣，装入一个热闷装置内处理。装渣完毕后热闷，闷渣14h后挖掘机出渣，出渣时间3h，清渣时间1.3h，一个工作周期为23h.对热闷后的钢渣取样进行粒度剖析、浸水膨胀率检测及温度测定。
    由国内某厂热闷后的钢渣检验结果可知，3项主要指标均达到目标要求。
    表明该工艺、设施预设合理，满足产品性能和质量的要求。
    1.4技术特点钢渣热闷技术的特点如下：
    （1）钢、渣分离效果好，含铁品位较高的大粒径渣钢可直接返回炼钢使用。
    （2）粉化率高，粒度小于20mm的钢渣占60%以上，易磨，省去了钢渣热泼工艺的多级破碎设施，也提高了应用于建材行业的粉磨效率。
    （3）钢渣稳定性好，经热闷处理后的钢渣可P
  充分消解f-CaO和f-MgO，消除了钢渣的不稳定因素。
    （4）机械化程度较高，劳动强度低。
    （5）由于采用湿法处理钢渣，环境污染少。
    2热闷后钢渣的加工及利用
    2.1热闷后钢渣的加工钢渣加工主要包括破碎、筛分、磁选等工艺。
    料仓中的钢渣通过振动给料机由胶带输送机输送至孔径为50mm的1 #振动筛。在胶带输送机上设有电磁自卸除铁器，将0~200mm的大块渣钢吸出暂落至渣钢槽中。1 #振动筛筛下的物料通过胶带输送机送至孔径为10mm的2 #振动筛，筛上物料进入1 #液压颚式破碎机，破碎机的出料口大小为80mm，经破碎机破碎后的物料通过电磁自卸除铁器将0~80mm的渣钢选出落入渣钢槽中。0~80mm的钢渣经过胶带输送机进入2 #液压颚式破碎机，该破碎机的出料口大小为50mm.经破碎机破碎后的0~50mm钢渣经过胶带输送机返回2 #振动筛。2 #振动筛筛下的物料经胶带输送机送至双辊磁选机，选出0~10mm的磁选粉直接进入磁选粉库，0~10mm的尾渣通过胶带输送机进入尾渣库。2 #振动筛筛上10~ 50mm的物料经胶带输送机送至单辊磁选机，选出10~50mm的渣钢进入渣钢库，10~50mm的尾渣经胶带输送机进入尾渣库。
    2.2产品为某厂钢渣热闷加工后的产品利用情况。可知，钢渣经热闷工艺处理及加工后，钢渣中的废钢全部回收，渣钢可返回炼钢，磁选粉可供烧结配料，尾渣按不同粒级入库储放，可用作筑路材料或生产钢渣粉，实现了钢渣高价值资源化利用。
    3钢渣再利用效果
    钢渣热闷技术在国内上钢五厂、上钢三厂、湖南涟源钢厂等钢铁企业已经应用。近几年经过技术创新又在本溪北营钢铁公司46万t/a的钢渣处理生产线、太钢90万t/a钢渣处理生产线、天津天铁集团公司60万t/a钢渣处理生产线以及韶关钢铁公司50万t/a钢渣处理生产线上应用。该工艺具有适应性强、安全可靠的特点。应用效果如下：
    （1）废钢回收利用采用钢渣热闷技术后，至少多回收5%的金属铁。如年产80万t的钢渣企业，每年从钢渣中可多回收4万t金属铁。每吨废钢以1000元计算，总价值约4000万元。
    （2）钢渣的利用钢渣含有氧化钙、氧化镁、氧化铝、氧化铁、氧化硅等化学成分，在高温下生成硅酸三钙、硅酸二
  P钙、铁铝酸钙、橄榄石等矿物，是水泥和建筑材料的优良原料。水泥工业对矿产资源依赖性很强，1t水泥要消耗1.1t石灰石和0.18t粘土质原料。我国已探明石灰石矿储量约450亿，t冶金、建材、轻工、医药以及发电厂烟气脱硫都需要大量石灰石，用于水泥生产的石灰石可采储量仅约250亿t.鞍钢鲅鱼圈年产48万t尾渣，如果经加工后代替部分水泥使用，每年可节省52.8万t石灰石资源。
    （3）节能减排水泥的主要原料是石灰石。高温煅烧熟料，在煅烧时石灰石分解，有44%的CO2排放到大气中，燃料燃烧也放出CO2.每生产1t水泥会产生0. 815tCO2.钢渣中的CaO是以硅酸钙的形态存在，生产钢铁渣粉不需高温煅烧，因此没有CO2放出。每吨钢铁渣粉与水泥相比可节约煤25kg，节电30kW（h，少排CO20.815t. 4结语钢渣热闷技术能够充分消解钢渣中的不稳定因素，达到渣、铁充分分离。热闷处理后的钢渣经加工，渣钢可返回炼钢，磁选粉可供烧结配料，尾渣按不同粒级入库储放，可用作筑路材料或生产钢渣粉，实现了钢渣的高价值利用。