钢渣综合利用技术及发展方向
5页1、钢渣综合利用技术及发展方向钢渣主要来源于:金属炉料中各元素被氧化后生成的氧化物及 ;被侵蚀的炉衬及炉衬材料;金属炉料带入的杂质,如泥沙等;为调整钢渣性质所加人的造渣材料,如石灰石、铁矿石、萤石等。按炼钢工艺钢渣可分为平炉渣、转炉渣和电炉渣。由于转炉比平炉产量高、能耗低,大多数钢铁厂已改为转炉,但由于钢渣综合利用问题没有很好地解决,钢渣堆场上仍然有大量的平炉渣及平炉与转炉的混合渣。1、钢渣的理化性质1、1 钢渣的物理性质由于化学成分及冷却条件不同造成钢渣外观形态、颜色差异很大。碱度较低的钢渣呈黑灰色,碱度较高的钢渣呈褐灰色、灰白色。渣块松散不粘结,质地坚硬密实,孔隙较少。渣佗和渣壳结晶细密,界线分明,尤其是渣壳,断口整齐。自然冷却的渣块堆放一段时间后,发生膨胀风化,变成土块状和粉状。钢渣通常含水在3%8%。1.2 钢渣的化学成份随着钢品种、原料、冶炼工艺及堆放期限的不同,钢渣的化学成份波动较大。大多情况下,钢渣的主要化学成份为 、CaO、 、 、 、 、 等。转炉渣的化学成份较稳定,52OP32AlMg32Fenf和 含量低,碱度高 ,一般为 2.93.2,杂质含量少 ,并随堆放期的延长
2、gFe含量降低。同时,堆放的转炉渣发生自然膨胀风化,形成不同粒径的钢渣Caf颗粒,当钢渣的粒径不同时,其化学成份不同,随着堆放期延长,化学成份差异增大。钢渣中游离的 、 含量较高,因而稳定性差。此外 ,钢渣中铁和锰的aOMg含量也比较高,由于铁、锰离子具有较强的极化能力,对氧有很大的亲和力,因此,氧离子能脱离正硅酸钙(锰)四面体破坏正硅酸盐结构,使四面体互相连接起来,生成巨大而复杂的硅氧团,从而降低其易磨性。2、钢渣的处理钢渣成分复杂、流动性差别大、性能不稳定、处理技术发展缓慢,主要为热态处理和冷态加工两个环节。前者是指高温熔渣处理成常温固态渣的过程,侧重于钢渣快速、清洁的处理;后者是指固态渣经破碎、磁选等工序,加工成不同粒度、不同金属含量的尾渣、渣粉、渣钢的过程,侧重于钢渣的资源化利用。在实际生产中,两个环节区分并不明显,一般采取适当的组合工艺,如对流动性较好的液态钢渣,采取(风淬/滚筒+磁选) 工艺;流动性较差的采取(热焖/水淬+ 破碎 +磁选 )工艺。2.1 钢渣的热态处理热态钢渣的处理工艺应考虑的原则:(1)安全可靠,处理能力大;(2)渣和金属分离度高,利于金属回收;(3)可有
3、效消解 满足尾渣利用要OCfa求;(4)工艺简单,经济性好,无二次污染。2.1.1 浅盘法 ISC 工艺浅盘法亦即 ISC 工艺(InstantaneousSlagChillProcess),为日本新日铁公司开发。流动性较好的渣通过渣罐运送至渣处理间,再用 120吊车把渣倒入渣盘中,静置35min,第一次喷水冷却,喷水 2min,停 3min,如此重复 4 次,耗水量约为0.333/,钢渣表面温度下降至 500左右。然后将浅盘中凝固并破碎的钢渣倾倒在排渣车上,运送到二次冷却站进行第二次喷水冷却,喷水 4min,耗水量为0.083/,钢渣温度下降至 200左右。再将钢渣倒入水池内进行第三次冷却 ,冷却时间约 30min,耗水量 0.043/,钢渣至此温度降至 5070 ,随后输送至粒铁回收线。浅盘法工艺的优点为:(1)用水强制快速冷却,处理时间短,每炉渣 1.52.5即可处理结束,处理能力大;(2)整个过程采用喷水和水池浸泡,减少了粉尘污染;(3)经 3 次冷却后 ,大大减少了渣中矿物组成、游离氧化钙和氧化镁等所造成的体积膨胀,改改了渣的稳定性;(4)处理后钢渣粒度小而均匀,可减少后段破
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