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1、钢渣加工工艺的现状与发展 1 前 言 钢渣加工利用是指借助冷却焖渣、破碎筛分、磁选干燥等工艺方法,将炼钢尾渣中排放的含金属铁钢渣回收，渣粉根据不同品种、粒级分别再加工利用，可以作为烧结原料和烧结熔剂，水泥和道路的添加材料，或作为农肥改良土壤，也可用于填海实现人造陆地等。 我国转炉钢排渣量大约是在100—130kg/t钢水，排放的钢渣中含有10%—15%的金属铁。如果钢渣不加工处理，这部分钢铁资源白白流失，排放的渣粉也给周围环境造成很大危害，破坏土地植被结构，污染空气和水源。因此，实现钢渣加工利用，既保护了环境，又达到了节约能源、“化害为利、变废为宝”的目的。
2、 本文将分别简要介绍国内有关钢铁企业钢渣加工的工艺现状和设备，以及今后的发展趋势。2 钢渣性质 转炉钢渣的外观形态和颜色差异很大，一般是由于化学成分及冷却条件不同所造成的。碱度较低的钢渣呈黑灰色，碱度较高的钢渣呈褐灰色到灰白色。渣块松散不粘结，质地坚硬密实，孔隙较少。渣坨和渣壳结晶细密，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。钢渣含水与焖渣方式和冷却条件关系较大。通常含水在3%—8%，容重在1.32—2.26t/m3，抗压强度1150kg/cm2左右。各钢铁厂钢渣粒度差异较大，以首钢为例，原渣粒度组成见表1，原渣
3、化学成分见表2。 表1 首钢原渣粒度组成粒度(mm)+300300-8080-3030-1010-0合计重量百分数(%)3.7916.5636.1519.5423.78100.00 表2原渣化学成分(%)TFeFe2O3CFCaOSCaOSiO2Al2O3MgOMnOP2O5K2O17-277-120.72-80.234-489-150.9-2.82.5-101.5-60.90.23 钢渣加工工艺及设备3.1 宝钢钢渣加工工艺及设备 宝钢一、二期建设的钢渣生产线于80年代初投产。采用日本新日铁大分钢铁厂的钢渣处理技术,即浅盘水淬法(I.S.C法)。宝钢依据自
4、身钢渣流动性,将渣分为四类,流动性较好的A、B、C类转炉渣出渣时,钢渣倒入渣罐内,用吊车将液态炉渣倒入浅平渣盘中,此时熔渣温度在1500℃左右,稍许空冷后第一次喷水冷却,喷水2min停3min,重复4次,耗水量为0.32m3/t渣,使炉渣表面温度下降到500℃左右。然后将盘中凝固并已破裂的钢渣倾倒入排渣车上,排渣车运行到第二次冷却站进行第二次喷水冷却,喷水4min,耗水量为0.08m3/t渣,此时炉渣温度下降到200℃左右。然后将钢渣倒入水池内进行第三次冷却,冷却时间约34min,耗水量为0.04m3/t渣,此时炉渣温度降至50—70℃左右。用皮带运输机送至粒铁回收生
5、产线。粒铁生产线的生产工艺见图1。流动性差的D类渣不经浅平渣盘处理,打水冷却后直接回收废钢,余渣送往粒铁回收生产线。图1 宝钢粒铁回收生产线 浅盘水淬法的优点是:(1)用水强制快速冷却,处理时间短,每炉渣在1.5—2.5h可处理完,处理能力大。(2)整个过程采用喷水和水池浸泡,减少粉尘对环境污染。(3)熔渣经三次水冷却后,大大减少渣中矿物组成和游离氧化钙及氧化镁等所造成的膨胀性,从而改变了渣的稳定性。(4)处理后钢渣粒度小且均匀,大部分在30mm左右,可减少后段破碎、筛分加工工序。(5)采用分段水冷却处理,蒸汽可自由扩散,操作安全。(6)整个处理工序紧凑,并采用无线
6、电远距离操作和配有工业电视监视,劳动条件好。缺点是炉渣经三次水冷却产生蒸汽量较多,蒸气对厂房设备及起重机寿命有影响。 粒铁回收生产线的主要设备有一次破碎用单肘颚式破碎机610mm?80mm,二次破碎用液压圆锥破碎机Φ120?00mm,磁选机均为电磁带式磁选机FS-N-1000,FS-N-1200,磁滚筒R-8-12,筛分机有原料格筛LSF14-42,振动筛100/30mm规格为1500mm?000mm,13/3mm规格为2100mm?000mm,15mm筛规格为900?800mm,磨矿机为侧面驱动棒磨机Φ2100mm?600mm,轴垂直型投射式磨碎机叶轮直径Φ490
7、mm。3.2 首钢钢渣加工工艺及设备 首钢从1981年开始对钢渣中铁金属回收利用,1998年7月新建一条年处理钢渣120万t粒铁回收生产线。首钢转炉钢的焖渣方式原为热融钢渣全部倒入渣罐,至渣场倾倒,钢渣经雨季后自然粉化,自然粉化的时间约为一年。为提高钢渣粉化速度,1987和1989年,建设了两条焖渣线,用人工浇水焖渣,焖渣时间约为两周后钢渣粉化。耗水量为1m3/t渣。焖渣后钢渣运至粒铁回收生产线。粒铁回收生产线的生产工艺见图2。图2 首钢粒铁回收生产线 北京首钢设计院与德国EF公司共同完成工艺设计。主要设备包括两台破碎机,四台圆形振动筛分机,一台
