爐渣處理技術(shù)

1、18225 100kg/t鋼鋼 第五章 爐渣的處理與利用 17079 346kg/t鐵鐵 18225 中國鋼鐵渣堆棄量約3億噸,占地3萬畝， 利用率75、36. 137kg/t鋼鋼 第一節(jié)爐渣的產(chǎn)生和性質(zhì) 高爐渣的產(chǎn)生和性質(zhì) 高爐煉鐵的過程不僅要在化學(xué)上實現(xiàn)Fe-O的分離， 還應(yīng)該在物理上實現(xiàn)鐵與礦石中脈石的分離造 渣 高爐渣中含有燒結(jié)礦、礦塊中的脈石成分、焦炭 中的灰分、溶劑礦物中的CaO、Al2O3、MgO全部 進(jìn)入爐渣，還有少量的MnO、TiO2和微量的 Fe2O3 高爐渣的產(chǎn)生和性質(zhì) 2 轉(zhuǎn)爐渣的產(chǎn)生和性質(zhì)轉(zhuǎn)爐渣的產(chǎn)生和性質(zhì) 鋼渣鋼渣是指煉鋼過程中排出的熔渣, 按工藝鋼渣分類 按冶煉過

2、程一般分類 按形成形態(tài)可區(qū)分為 第二節(jié) 爐渣處理技術(shù) 爐渣排出時呈熔融狀態(tài)，爐渣排出時呈熔融狀態(tài)， 必須將其進(jìn)行一定的工藝必須將其進(jìn)行一定的工藝 處理，以適應(yīng)堆放及后續(xù)處理，以適應(yīng)堆放及后續(xù) 的利用要求。的利用要求。 高爐渣用不同處理方法可以得到四種產(chǎn)品： 緩冷高爐渣：堅硬塊狀結(jié)晶 膨化和泡沫高爐渣：在控制冷卻條件下得 到 球狀高爐渣：轉(zhuǎn)鼓中粒化結(jié)晶 粒化高爐渣：用高壓水快速冷卻 高爐渣處理技術(shù)高爐渣處理技術(shù) 爐渣的處理主要采用水力沖渣方式水力沖渣方式進(jìn)行,僅在事 故應(yīng)急處理時才采用干渣干渣處理方式。 水淬時,一種是爐渣直接水淬爐渣直接水淬;一種是爐渣經(jīng)機(jī)械爐渣經(jīng)機(jī)械 破碎后破碎后,再進(jìn)行水淬

3、再進(jìn)行水淬。 主要處理工藝有: 底濾底濾(OCP) 法、拉薩法、拉薩(RASA) 法、因巴法、因巴( INBA) 法、圖拉法、圖拉(TYNA) 法、明特克法、明特克(MTC) 法等。法等。 1 底濾底濾( OCP) 法法 底濾法是目前國內(nèi)采用最多最多的爐渣 處理方法,其工藝過程為: 高爐爐渣在沖制箱內(nèi)由多孔噴頭噴 射的高壓水進(jìn)行水淬后,水淬渣流經(jīng) ?；圻M(jìn)入沉渣池。沉渣池中水渣 由抓斗抓出堆放干渣場繼續(xù)脫水,沉 渣池內(nèi)的水及懸浮物由分配渠流入 過濾池。過濾池內(nèi)鋪設(shè)礫石過濾層, 并設(shè)型鋼保護(hù)。過濾后的沖渣水,經(jīng) 集水管由泵加壓后送入冷卻塔冷卻 后重復(fù)使用。 2 轉(zhuǎn)鼓脫水法轉(zhuǎn)鼓脫水法 經(jīng)水淬或機(jī)械

4、?；蟮乃鞯睫D(zhuǎn)鼓脫水 器進(jìn)行脫水,前者為INBA法(因巴法),后者為 TYNA法(圖拉法)。圖拉法在我國已獲得國家 發(fā)明專利,專利名稱為冶金熔渣?；b置冶金熔渣粒化裝置, 專利權(quán)人為中冶集團(tuán)包頭鋼鐵設(shè)計研究總 院,為俄羅斯與我國共同發(fā)明。 INBA法工藝流程圖法工藝流程圖 高爐熔渣由熔渣溝流入沖制箱,被沖制箱的壓力水沖成水渣進(jìn)入水渣溝,然后流入 水渣方管、分配器、緩沖槽落入滾筒過濾器,隨著滾筒過濾器的旋轉(zhuǎn),水渣被帶到 滾筒過濾器的上部,脫水后的水渣落到筒內(nèi)皮帶機(jī)上運出,然后由外部皮帶機(jī)運至 水渣槽 圖拉法水渣處理系統(tǒng)示意圖拉法水渣處理系統(tǒng)示意 爐渣經(jīng)渣溝流嘴落至高速旋轉(zhuǎn)的粒化輪上被機(jī)械破碎

5、、?；? 粒化后的爐渣顆粒在空中被水冷卻、水淬;渣粒在拋物運動 中,撞擊擋渣板二次破碎。渣水混合物落入脫水轉(zhuǎn)鼓的下部, 繼續(xù)進(jìn)行水淬冷卻。 二二 鋼渣處理技術(shù)鋼渣處理技術(shù) 由于鋼渣中自由氧化鈣的存在不利于鋼渣的利用，鋼渣處理首先要把 鋼渣破碎，然后與水作用使氧化鈣氫氧化鈣體積穩(wěn)定； 鋼渣水淬工藝鋼渣水淬工藝 水淬工藝的優(yōu)點：水淬工藝的優(yōu)點： 簡化了工藝簡化了工藝 煉鋼排渣速度快煉鋼排渣速度快 工藝環(huán)節(jié)緊湊，占地面積小工藝環(huán)節(jié)緊湊，占地面積小 基建投資省，運行成本低基建投資省，運行成本低 水淬鋼渣質(zhì)量好，利用價值高水淬鋼渣質(zhì)量好，利用價值高 第三節(jié)爐渣的資源化第三節(jié)爐渣的資源化 一一 高爐渣的利

6、用途徑高爐渣的利用途徑 高爐渣根據(jù)其處理方法其處理方法有多種利用途徑: ?；郀t渣做水泥混合材 礦渣碎石鋪路 水淬高爐渣作為水泥或混凝土摻和料 開發(fā)新產(chǎn)品-彩色砂料及礦渣多彩磚 制作微晶玻璃 礦渣水泥礦渣水泥與普通水泥相比有如下特點特點： 第一 具有較強(qiáng)的抗溶出性和抗硫酸鹽侵蝕性能。 第二 水化熱較低。 第三 耐熱性較強(qiáng)。 第四 具有生態(tài)意義。 礦渣碎石在道路工程中的應(yīng)用礦渣碎石在道路工程中的應(yīng)用 礦渣碎石具有緩慢的水硬性緩慢的水硬性。 礦渣碎石含有許多小孔。 礦渣碎石還比普通碎石具有更高的耐熱性能耐熱性能。 水淬粒狀高爐渣作為水泥或混凝土摻和料水淬粒狀高爐渣作為水泥或混凝土摻和料 硅酸鈣和硅

7、鋁酸鈣的玻璃體，硅酸鈣和硅鋁酸鈣的玻璃體，具有高度的 水化活性 其水硬性在適當(dāng)濃度的堿性介質(zhì)中就能得 到發(fā)揮,生成物為水化硅酸鈣和水化鋁酸鈣水化硅酸鈣和水化鋁酸鈣, 即水泥的主要水化產(chǎn)物主要水化產(chǎn)物。 開發(fā)新產(chǎn)品開發(fā)新產(chǎn)品彩色砂料及礦渣多彩磚彩色砂料及礦渣多彩磚 形成機(jī)理形成機(jī)理：利用高爐水渣多孔多孔的特性,使無機(jī)顏料滲 透到氣隙中,再加入丙烯基聚合物防止顏料溶出 礦渣多彩磚充分利用高爐渣、鋼渣代替砂石、碎石 等自然資源為主要骨料的混凝土路面磚。 生產(chǎn)微晶玻璃生產(chǎn)微晶玻璃 微晶玻璃的原料極為豐富，除采用巖石外，還可 采用高爐礦渣高爐礦渣。 礦渣微晶玻璃的主要原料是高爐礦渣為高爐礦渣為70 礦渣

8、微晶玻璃用于冶金、化工、煤炭、機(jī)械等工 業(yè)部門的各種容器設(shè)備的防腐層和金屬表面的耐 磨層以及制造溜槽、管材等，使用效果很好。 鋼渣利用技術(shù)鋼渣利用技術(shù) 回收廢鋼回收廢鋼 鋼渣中一般含有10%左右的金屬Fe， 通過破 碎磁選篩分工藝可以回收其中的金屬Fe 一般鋼渣破碎的粒度越細(xì)，回收的金屬Fe 越多 。 作燒結(jié)熔劑作燒結(jié)熔劑 回收利用了鋼渣中的殘鋼、氧化鐵、氧 化鈣、氧化鎂、氧化錳等有益成分, 可以提高燒結(jié)礦的產(chǎn)量。 使結(jié)塊率提高,粉化率降低,成品率增加。 燒結(jié)造球及提高燒結(jié)速度。 使燒結(jié)礦燃料消耗降低。 作道路工程或回填材料作道路工程或回填材料 鋼渣碎石是良好的筑路回填材料。 鋼渣用于道路的基

9、層、墊層及面層，一般 還需在鋼渣中加入粉煤灰和適量水泥或石粉煤灰和適量水泥或石 灰作為激發(fā)劑，灰作為激發(fā)劑，然后壓實成為道路的穩(wěn)定 基層。 鋼渣用于農(nóng)業(yè)鋼渣用于農(nóng)業(yè) 鋼渣是一種以鈣、硅鈣、硅為主的多種成分的具 有速效而又有后勁的復(fù)合礦物質(zhì)肥料。 發(fā)達(dá)國家一般有10的冶金渣用于農(nóng)業(yè)， 我國南方至少有3000萬畝水稻的土壤缺硅， 有3.7億畝酸性紅土壤酸性紅土壤可用鋼渣改良。 用作土壤改良劑用作土壤改良劑 作為酸性酸性土壤改良劑。 長期施用石灰石灰會引起鈣、鎂、鉀等元素失 衡狀態(tài),降低鎂的活度和植物有效性。 而采用鋼鐵渣作為改良劑,由于其中含有一 定量的可溶性的鎂和磷鎂和磷,可以取得比施用石 灰來進(jìn)行改良酸性土壤更好的效果。 生產(chǎn)鋼渣磷肥生產(chǎn)鋼渣磷肥 鋼渣磷肥不僅在酸性土壤里施用效果好, 且在缺磷的土壤缺磷的土壤里施用也有增產(chǎn)效果,在水 田和旱田里均可取得較好的肥效。 轉(zhuǎn)爐渣吸收轉(zhuǎn)爐渣吸收CO2制作人工礁制作人工礁 向鋼渣中加入水 后將其至于密封 的模具，從模具 底部噴入CO2氣 體，發(fā)生碳酸化 反應(yīng)，經(jīng)過一段 時間即可得到海 洋砌塊 復(fù)合礦渣中有價元素的回收復(fù)合礦渣中有價元素的回收 復(fù)合冶金渣是重要的二次資源。 但復(fù)合冶金渣屬于人造礦人造礦，渣中的有價金 屬分布特征可歸納為：分散和細(xì)小分散和細(xì)小。 這種人造礦屬于極難處理礦極難處理礦，用單一單一的選 礦方法很難將渣中的有價