浅谈莱钢转炉钢渣处理及综合利用

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1、浅谈莱钢转炉钢渣处理及综合利用【摘要】该文介绍了莱钢转炉钢渣热焖处理工艺及焖炉结构，转炉钢渣经破碎、磁选、水洗球磨深加工回收含铁物料后，尾渣用于钢铁冶金内、外循环综合利用的途径。【关键词】转炉钢渣；热焖；水洗球磨；综合利用0.前言随着中国钢铁工业的迅猛发钢企产生的固体废物__冶金渣的产量也日益增加，但受各种条件所限，其综合利用率目前仅约70%o由此引发的环境及资源利用问题成为了众多企业的难题。因此，开发和应用资源化利用新技术，提高其利用率，实现钢铁废渣的“零”排放，是钢企节能减排、发展循环经济、实现可持续发展的重要课题之一。莱钢通过“十一五”发展建设，生产规

2、模得到跨越式提升。现有6座120吨转炉，4座60吨转炉，年产钢千万吨，年钢渣产量2⑻万吨以上。加快转炉钢渣的综合利用步伐，不仅可以节省大量资源、能源，还可以减少排渣占地和对环境的污染，其社会效益和经济效益均非常显著。1.转炉钢渣处理工艺国内转炉钢渣处理工艺主要有盘泼处理工艺、热泼工艺、水淬工艺、风淬工艺、热焖工艺和滚筒法处理工艺。莱钢通过多年的实验和研究，创造出了钢铁余热自解热焖处理工艺，热熔钢渣冷却至700°C以内装入闷罐炉内，利用渣中f-CaO、f-MgO和高温热渣的自身热能，在密闭装置内喷水激冷，以及热渣遇水产生大量的饱和蒸汽使钢渣自行碎裂粉化的一种新

3、工艺。钢渣中的游离氧化钙f-CaO、游离氧化镁f-MgO遇水发生如下反应：f-Ca0+H20=Ca(OH)2体积膨胀97.8%f-MgO+H2O=Mg(OH)2体积膨胀148%由于上述反应致使钢渣自解粉化。1.1工艺特点(1)该工艺技术先进，与国际先进工艺接轨。为了消解钢渣中游离氧化钙和氧化镁，日本住友金属株式会社等企业采用慢冷钢渣装入热焖罐中，用外来蒸汽进行蒸压处理，本工艺的先进性是利用钢渣本身的余热产生蒸汽，而不需外供蒸汽，具有节约能源的优点。(2)适应性强。很多企业炼钢过程中采用转炉溅渣护炉技术，钢渣粘度提高，流动性变差，使水淬工艺、风淬工艺等处理率很

4、低，而用该工艺可以出现100%的处理率。(3)有利于废钢回收。钢渣热炯后粉化率高迗80%左右，渣和金属铁大部分自然分离，经破碎、筛分、磁选提纯后，金属回收率高，尾渣中金属铁含量〈1%，TFe<17%。(4)为实现钢渣“零”排放创造了条件。因钢渣中游离氧化钙和氧化镁含量较高，遇水后体积膨胀造成其稳定性较差，用钢渣修建的道路、回填的场地和生产的建材产品均出现开裂现象。采用钢渣热焖处理方法能消解钢渣中游离氧化钙和氧化镁，改善钢渣的稳定性，为实现钢渣高效利用创造条件。1.2工艺流程转炉钢渣热焖处理工艺流程：转炉热态钢渣自炼钢转炉倒出后，通过渣罐运至翻渣跨，罐对罐翻渣

5、后，当钢渣冷却至700°C以内(完全凝固)后，将其装入焖罐炉内，然后盖上炉盖进行喷水操作。喷水总量需根据炉内钢渣温度、水蒸汽温度和压力来调整喷水次数和喷水流量，既要保证所有钢渣均能够与水结合并膨胀粉化，又防止大量的水在短时间内与钢渣接触带走大量的显热，从而影响转炉钢渣的粉化率。将粉化后的钢渣用挖机挖出，放置在带格筛的料仓上，格筛上的大块渣废钢转至废钢堆场，料仓的粉化渣经过料机上皮带输送机，依次进入破碎机、磁选机、振动筛进一步处理，产品分类回收。主要产品：大块渣钢、热焖渣半成品、废细渣、废粗渣。1.3主要设备和技术参数(1)主要设备。有翻渣厂房、焖罐炉、皮带输

6、送机、破碎机、磁选机、振动筛及配套设施组成。(2)主要指标。有热炯处理时间12-16小时、热炯钢渣含水率10%左右、热炯钢渣需水量0.5吨水/吨渣、钢渣粉化率80%。(1)焖炉结构。目前国内其它钢厂炉体结构均为方桶形炉体，外层为耐热钢筋混凝土，并预埋预制件，在预制件上焊接轨道钢，内层使用板坯或铸造板。这种结构的焖炉使用半年后，均不同程度出现内衬钢板固定螺栓或轨道钢松动甚至连根拔起，板坯变形严重等现象，造成寿命短、维修难度大。通过借鉴其它企业炯炉使用情况，结合莱钢自身经验，对焖罐炉结构进行了改造。目前我们采用的热焖炉结构：变方桶形炉体为倒梯形结构，即炉体耐热钢

7、筋混凝土和板坯内衬与垂直方向上有一定倾斜度，底部内衬与水平线也成一定角度；侧壁内衬及底部内衬选用的材质为厚度230mm的连铸板坯；炉体容积为5mX5mX7m=175m3。采用该种热炯炉结构后，首先热炯炉整体寿命提高了30倍以上。自2010年8月投产以来，焖炉板坯无变形破损现象发生；其次维修方便，即使炉体内衬板坯松动或向内倾斜，只需将板坯吊出清空板坯与炉体间的钢渣，然后将板坯吊回安置即可，极大地减少了维修工作量，同时节约了生产成本。1.转炉钢渣的综合利用1.1生产球磨铁粒和钢渣精粉转炉炉下渣、热焖渣半成品、磁选渣半成品等为原料，通过水洗球磨磁选工艺回收钢渣精粉

8、、球磨铁粒，废水先经粗颗粒分离机去除粗颗粒后，再进入