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嘉恒法钢渣综合处理利用展望
发表时间:[2007-11-04]  作者:  编辑录入:admin  点击数:4395

摘要:随着我国钢铁工业产能的增加,粗钢产量大幅度提高,钢渣产量也急剧上升,因而产生了各种钢渣处理工艺。嘉恒法高温熔渣处理工艺,和其他钢渣处理工艺相比有流程短、成品渣粒度小、设备占地面积小,处理吨渣耗水耗电低,不污染环境,经济效果显著等优势,因而值得。

 

关键词:高温熔渣处理;粒化轮机械破碎;熔渣水淬;成品渣脱水;在线磁选

   

   世界各国的冶金工业,每生产1 t粗钢都会排放约130 kg的钢渣、300 kg含铁粉渣及其他废料,全世界每年排放钢渣量约115亿t。有资料介绍,我国积存钢渣已有1亿t以上,钢渣含钢量10%左右,即有1 000t钢沉淀在废渣中,且每年仍以千万吨的排渣量递增,钢渣的利用率较低,约为10%。传统的钢渣处理工艺缺点是工艺长、费用高、占用土地、污染环境、造成资源的浪费,亚博体育首页钢铁工业的可持续亚博体育2018网址。我国十一个五年规划中,特别强调循环经济,可持续亚博体育2018网址,改善环保等产业政策。因此,有必要对钢渣进行减量化、资源化和高价值综合利用的研究。

    钢渣的主要化学成分见表1,有的还含有V2O3TiO2等,成分有较大范同的波动。

    钢渣的生成温度在1 560℃以上,而硅酸盐水泥熟料的烧成温度在1 400℃左右。钢渣的生成温度高,结晶致密,晶粒较大,水化速度缓慢。因此可将钢渣称为过烧硅酸盐水泥熟料。

    如上所述钢渣不但不是废弃物,而且是非常好的水泥原料,特别是利用其低水化热、膨胀特性生产出适用于大体量防水、防泄露混凝土工程水泥。

 

1  “嘉恒法”钢渣处理工艺

唐山市嘉恒实业有限公司研究了1条钢渣再利用的工艺线路(1),总工艺由3个工艺段组成,即第1工艺段:嘉恒法粒化磁选工艺;第2工艺段:粗磨磁选渣精粉;第3工艺段:超细磨(小于200)钢渣水泥,达到了钢渣零排放,实现了原

材料的循环利用。



11  1工艺段

  用“嘉恒法”钢渣粒化处理系统,实现高温液态炉渣的粒化、脱水、烘干、磁选。

111  工艺流程

    (1)钢渣粒化:

    液态钢渣(1 5001 700)南钢渣包运至粒化车间倾翻台上,钢渣经溜槽均匀的流人粒化器,被高速旋转的粒化轮机械破碎,并沿切线方向抛出,同时受粒化器内高压水射流冷却和水淬作用形成水渣产品。

    (2)成品渣的脱水:

    从粒化器下来的渣水混合物落人脱水器筛斗中,通过筛斗中1040mm间隙的筛网实现渣水分离形成04 mm的颗粒。筛斗中的渣徐徐上升,达到顶部时翻落下来进入受料斗,通过受料斗下面出口落到皮带机上。

    (3)成品渣磁选:

    经脱水器筛网过滤脱水的成品水渣,通过脱水器受料斗卸料口,落到设在脱水器下部的皮带机上,经过在线磁选,实现钢、渣分离,粒子钢选出后进人粒钢仓,粒子钢做为废钢回炉冶炼。

    (4)成品渣运输:

    经过在线磁选后的钢渣,经皮带机上运往储渣仓后进入下一粗磨工序。

    循环供水:通过脱水器筛网过滤的循环水,经溢流口和回水管道进入集水池,在那里用循环水泵打到粒化系统,水在整个系统中循环使用,达到“零”排放。

    (5)辅助设备:

    “嘉恒法”粒化装置需要工业水和04 MPa压力的压缩空气。工业水供应的最大供水强度为900m3h,压力03 MPa。需要的压缩空气,用于在处理水渣过程中清扫脱水转鼓筛网,压缩空气消耗量为15m3h(在标状态下)

112  工艺特点

    作业率高、安全可靠:设备运行安全可靠,采用机械破碎与水淬相结合的原理处理熔渣。因此,即使渣中含一部分钢液,也能正常作业,保证熔渣外排畅通,稳定生产,保证工作人员的安全,也不会发生爆炸,避免了因爆炸给生产、生活带来的各种亚博体育首页和损失。

    在粒化与脱水过程中产生的高温蒸汽,通过集气装置引入脱水器上部的排气装置,高空排放或冷凝后再循环。粒化与脱水过程处于全封闭状态,使操作人员免受蒸汽的危害。

    (1)环境保护好:本技术处理钢渣消除了大量干渣,同时采用射流冷凝技术使大量含有害杂质的蒸汽变成水,本技术设备采用全封闭,消除了钢渣的粉碎、加工、筛选过程中产生大量粉尘及渣棉,故没有空气及水质的污染。

    (2)节水节电,设备总装机容量小:本技术设备使水量分布最合理,使宝贵的水资源得到最充分的利用,同时还要将蒸汽冷却回收,再次循环使用;在节电方面使处理每吨熔渣的耗电量低于3kW·h

(3)占地面积小:采用本技术则将钢渣粒化成水渣,重新利用,从而消除了渣山,节省了土地。本技术设备占地面积仅100 m2左右。

113  产品性能及用途

    本阶段产生的04 mm的粒子钢,回炼铁烧结或打包进炼钢炉,作为炼钢人炉废钢;04 mm的矿渣进入下一道工序磨粉。

12  2工艺段

  粗磨磁选渣精粉。

121  工艺流程

    (1)矿渣粗选:经“嘉恒法”对炉渣粒化脱水磁选粒子钢后的矿渣经本流程粗磨、再磁选可得到2种产品:渣精粉和尾矿。

    (2)渣精粉再入炉:将湿的渣精粉(ω()6%~7),直接过磅装入编织袋,然后运至废钢钢跨,将渣精粉袋装入废钢斗,随废钢、铁块一并加入转炉中.先加渣精粉和废钢,后兑铁水。

122  产品性能及用途

    (1)渣精粉的粒度较粗,2 mm100网目占74%左右、制粒效果较差。渣精粉的含全铁量很高,一般在80%左右,其中50%左右以金属铁形式存在。技术取样分析后化学成分见表2


    渣精粉中的铁粒小,很容易被铁水熔化、FeO很快被铁水中的[Si]还原为Fe。因渣精粉中含有大量的Fe,同时加人后又能降低钢水温度。

    (2)加入转炉中炼钢,在济南钢铁集体公司第二炼钢厂已有实验应用。

13  3工艺段

  超细磨钢渣水泥。

131  工艺流程

    (1)计量配料、超细研磨:将第2工艺段提出渣精粉后剩余的尾况,经皮带运输至本流程段进行超细研磨加一定量的其他掺和物;

    (2)产品分装:经超细研磨后的钢渣产品进行分类称量入袋。

132产品、性能及用途

    (1)钢渣水泥,可用于民用建筑的梁、板、楼梯、砌块等方面;也可用于工业建筑的设备基础、吊车梁、屋面板等方面。

    (2)作为水泥掺合料,钢渣中含有硅酸二三钙、硅酸二钙等物质,具有水硬胶凝性,同时还含有较高的Fe2O3,很适合替铁矿粉用于水泥生产的掺合料。

 

3   钢渣综合利用前景展望

    (1)烧结配料:10mm以下钢渣做烧结配料用,利用1 t钢渣相当于节约750kg石灰石,代替含铁405%的铁矿石600 kg,同时在烧结时由于节省了石灰石的分解热,使每吨烧结矿节省燃料12 kg

    (2)钢渣水泥:以钢渣为主要成分,加入一定量的其他掺和物和适量石膏,经磨细而制成的水硬性胶凝材料,称为钢渣水泥。钢渣水泥的标号有225275325425号,可用于民用建筑的梁、板、楼梯、砌块等方面;另外钢渣水泥具有微膨胀性能和抗渗透性能,可广泛应用在防水混凝土工程方面。

    利用钢渣生产水泥,我国有50多家钢渣水泥厂,年产钢渣水泥超过300t,全国每年有200多公顷的土地因此免于被钢渣占用。每生产1 t钢渣水泥比生产普通硅酸盐水泥可节电10kW·h和煤25 k

    (3)作为水泥掺合料:钢渣中含有硅酸三钙、硅酸二钙等物质,具有水硬胶凝性,同时还含有较高的Fe2O3,很适合替铁矿粉用于水泥生产的掺合料。一般作水泥掺合料的钢渣粒度小于12 mm为人磨粒度,掺人量小于10%,目前,国内很多钢厂都在分选小于12 mm的钢渣作为水泥掺合料,上海、江苏、浙江、湖南等地应用较好。

 

4   

    纵上所述在炼钢工艺中的每吨钢15%的钢渣中有10%的废钢,以我国目前35亿t粗钢为基数,即每年产生5 250t钢渣,近500t废钢。不仅占用了数千亩的土地,造成环境污染,而且也是对资源的浪费。若嘉恒渣处理工艺系统得到每年将提取废钢500t,实现效益50亿元;生产成品钢渣水泥4 750t,实现效益475亿元;节约土地3000亩,15亿元。即每年可实现直接经济效益89亿元,同时节约标准煤近1 500t,节电近5亿kW·h,和不可估量的环境效益。

 

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