[發明專利]轉爐煉鋼渣的處理方法

無效

• 申請號: 201210026410.4
• 申請日: 2012-02-07
• 公開（公告）號: CN102534070A
• 公開（公告）日: 2012-07-04
• 發明（設計）人: 李菊艷;唐恩;范小鋼;王小偉;陳鵬
• 申請（專利權）人: 中冶南方工程技術有限公司
• 主分類號: C21B3/06
• 分類號: C21B3/06
• 代理公司: 北京匯澤知識產權代理有限公司 11228
• 代理人: 劉付興

技術領域

本發明涉及一種轉爐煉鋼渣的處理方法，本方法在高溫轉爐渣中加入含SiO₂原料，利用高溫下生成的2CaO·SiO₂在爐渣冷卻過程中發生晶型轉變，體積膨脹，實現轉爐渣自然粉化，得到粒度均勻的轉爐渣，實現鋼渣深加工和轉爐渣的綜合利用。

背景技術

轉爐渣是煉鋼工業的主要固體廢料，每冶煉1噸鋼約產生100～130kg轉爐渣，以我國現有煉鋼產能計算，每年將產生轉爐渣近7000萬噸，轉爐渣中含有36～55％的CaO和15～33％的FeO，同時渣中還含有Si、Mg、Al等有價元素，如果不加以利用，這些資源將白白浪費。堆積如山的轉爐渣不僅占用大量的土地，而且污染空氣，破壞水源，影響植被生長；新排出的轉爐渣溫度在1500～1650℃之間，具有豐富的熱能，而現有的轉爐渣處理技術基本未能利用該顯熱，熱量全部散失，因此，做好轉爐渣的處理和再利用，并有效回收爐渣余熱，不僅有利于節能降耗，減少溫室氣體排放，同時也是鋼鐵行業發展循環經濟，實現可持續發展的必由之路。

目前常見的轉爐渣處理的方法有淺盤法、滾筒粒化法、熱潑法、熱燜法、風淬法和水淬法；淺盤法是上世紀80年代寶鋼從日本新日鐵引進的渣處理工藝，該工藝將液態爐渣倒入渣盤內噴水冷卻至700℃，液態渣由于噴水激冷而快速凝固并開裂，將渣盤中已開裂的爐渣倒入排渣車，在排渣車內二次冷卻至200℃后倒入泡渣池內三次冷卻，最后送往渣場。滾筒法是寶鋼自行開發的渣處理方法，爐渣在滾筒內水淬急冷，并被滾筒內的鋼球碎化排出；熱燜法通過控制噴水量和熱燜溫度，使渣灌內的鋼渣開裂、碎化，用挖掘機出渣；水淬法是將流動的爐渣用高壓水擊碎，爐渣急冷收縮并碎化；風淬法將流動的爐渣用高速氣流擊碎，渣滴收縮凝固成球形顆粒，落入水池中。上述鋼渣處理方法的目的均是冷卻、分解鋼渣，同時使鋼渣中的游離氧化鈣消解，以獲得穩定性合格的鋼渣產品。上述方法中除熱燜法外，其余鋼渣處理方法均需要鋼渣具有較好的流動性能，而在鋼廠實際生產過程中，由于諸多原因，鋼渣流動性很難保證，此時需增設爐渣吹煉升溫設備，增加了投資成本和能耗，而熱燜法處理周期長，尾渣粒度不均勻。在設備復雜程度、投資和運營成本上，淺盤法工藝環節多，滾筒法設備復雜，維修難度高，均需較高的運行費用。水淬法操作不當容易引起爆炸，耗水量大，尾渣難處理，另外上述鋼渣處理工藝均未對鋼渣熱能進行回收，鋼渣顯熱全部散失，對于淺盤法和風淬法還存在水蒸氣產生量大，腐蝕廠房及重工設備等問題，在處理后鋼渣的活性和穩定性上，只有熱燜法和風淬法處理得到的鋼渣穩定性較好。

發明內容

有鑒于此，本發明的主要目的在于，針對現有技術，提出一種轉爐渣處理方法，獲得低游離氧化鈣含量的高品質鋼渣，使轉爐渣冷卻后自然粉化，得到粒度合適且均勻的轉爐渣，該鋼渣粒度均勻細小，便于磁選粒鐵，并使尾渣粒度和穩定性達到綜合利用的要求，同時該方法便于實現對轉爐渣熱能的回收。

為了達到上述目的，本發明的技術方案是這樣實現的：

一種轉爐煉鋼渣的處理方法，向熱態轉爐煉鋼渣中加入含SiO2的原料，使轉爐煉鋼渣中的CaO在高溫下通過固相反應生成2CaO·SiO₂，利用2CaO·SiO₂在轉爐煉鋼渣冷卻過程中發生晶型轉變，體積膨脹，實現轉爐煉鋼渣自然粉化，得到粒度均勻的轉爐渣，并磁選粒鐵，回收尾渣。

本發明的轉爐煉鋼渣的處理方法，按以下步驟進行：

1)將液態的轉爐煉鋼渣倒入帶有熱交換系統的轉爐渣燜罐的罐體內；

2)進行步驟1)的同時向轉爐渣燜罐體內按所需比例加入粒徑不大于5毫米的含SiO₂原料，以便于轉爐煉鋼渣與含SiO₂原料混合均勻。

3)對步驟2)混合好的轉爐渣燜罐中的轉爐煉鋼渣進行余熱回收，在余熱回收的同時，轉爐煉鋼渣自行實現轉爐煉鋼渣的自然粉化。

4)將步驟3)中所得到的轉爐煉鋼渣的粉渣送至磁選設備，磁選鐵粒，回收尾渣。

所述加入含SiO₂原料為石英砂、碎玻璃或鑄造型砂中的任意一種。

所述加入含SiO₂原料時，控制轉爐煉鋼渣混合物料后，渣相組成落在CaO-SiO₂-Al₂O₃-MgO相圖的正硅酸鈣相區內。