[發(fā)明專利]一種鋼包精煉爐精煉渣循環(huán)利用方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710452164.1
• 申請(qǐng)日: 2017-06-15
• 公開（公告）號(hào): CN107326149B
• 公開（公告）日: 2019-05-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉洪銀;郝帥;楊波;王孝科;路峰;胡增躍;鄒春峰;亓偉偉;孫建衛(wèi);袁鵬舉;王奉縣
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 山東鋼鐵股份有限公司
• 主分類號(hào): C21C7/064
• 分類號(hào): C21C7/064
• 代理公司: 北京方安思達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11472
• 代理人: 陳琳琳;李彪

本發(fā)明公開了一種鋼包精煉爐爐精煉渣循環(huán)利用方法，包括將鋁鎮(zhèn)靜鋼的精煉廢渣自然冷卻，挑選出大塊鑄余鋼后，對(duì)精煉棄渣進(jìn)一步破碎，并磁選出其中的鐵粒，然后通過網(wǎng)狀篩子對(duì)磁選后的精煉棄渣進(jìn)行篩分，篩分并回收塊狀精煉棄渣和粉狀精煉棄渣。本發(fā)明將精煉棄渣在冶金中重新循環(huán)利用，不僅解決了堆放精煉棄渣占用大量土地的問題，而且使精煉棄渣變廢為寶，起到代替煉鋼輔料的作用，節(jié)約了資源。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于鋼鐵冶金技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種鋼包精煉爐(LF爐)爐精煉渣循環(huán)利用方法。

背景技術(shù)

LF爐精煉廢渣是鋼包內(nèi)鋼水在連鑄澆鑄完后，倒入渣盆中的鋼包頂渣，目前對(duì)于冶金精煉廢渣主要的處理方法為將其與普通轉(zhuǎn)爐廢渣混合堆放在渣場(chǎng)待處理，其占用了大量的土地資源。由于冶金精煉廢渣中CaO含量較高，該渣很難在水泥、陶瓷等行業(yè)中大規(guī)模利用，其目前主要用于筑路，其外售價(jià)格約為幾元每噸。這種處理方法不僅環(huán)境污染嚴(yán)重，且利用價(jià)值極低，浪費(fèi)了大量資源。

煉鋼過程中產(chǎn)生的LF精煉爐廢渣屬于污染嚴(yán)重的一種廢棄物，若采用自然冷卻的方法冷卻LF精煉爐廢渣，在冷卻過程中，熔點(diǎn)高的組分首先析出凝固結(jié)晶，然后熔點(diǎn)低的組分隨著溫度的進(jìn)一步的降低而結(jié)晶凝固。在LF精煉爐棄渣的組分中間，熔點(diǎn)最高、，含量相對(duì)較高的組分是游離氧化鈣和硅酸二鈣(2130℃)首先析出，析出結(jié)晶凝固以后，隨著溫度的進(jìn)一步的降低，硅酸二鈣會(huì)發(fā)生γ-2CaO·SiO₂→β-2Ca0·SiO₂的晶型轉(zhuǎn)變，晶型轉(zhuǎn)變過程中伴隨有5％的體積膨脹，造成2CaO·SiO₂晶體碎裂成為一個(gè)個(gè)的小顆粒晶體，也就是日常生產(chǎn)中所說的白渣粉化現(xiàn)象。

白渣中間的硅酸二鈣粉化以后，成為粒度小于1mm的粉末狀渣粒，極易隨風(fēng)起舞，也容易在裝卸過程中漫天飛舞，其為精煉爐棄渣產(chǎn)生污染的最主要的原因。白渣中間的粉化部分的總量占LF精煉爐棄渣的三分之二。粉狀渣中含有大量游離態(tài)CaO，易吸收空氣中的水分生成Ca(OH)₂，直接加入鋼水中易引起鋼水增H，會(huì)引起鋼材的質(zhì)量問題，迄今粉末狀渣粒一直沒有一個(gè)很好的利用途徑。

LF精煉爐棄渣中間的鋁酸鈣鹽(mCaO·nAl₂O₃)為主的低熔點(diǎn)的物質(zhì)析出凝固后，以鋁酸鈣的形式存在；在溫度的降低以后，以固態(tài)塊狀的物質(zhì)形式存在，在短時(shí)間內(nèi)不會(huì)發(fā)生粉化現(xiàn)象，會(huì)相對(duì)穩(wěn)定的以固態(tài)的形式存在一段時(shí)間，其成分主要為鋁酸鈣鹽。鋁酸鈣鹽是含CaO、Al₂O₃的造渣料在精煉過程中的高溫環(huán)境下相互作用、反應(yīng)而成，在精煉過程中CaO、Al₂O₃已經(jīng)進(jìn)行了充分反應(yīng)，具有“熟料”的特點(diǎn)，有很好的熔化特性。

很多鋼廠做過熱態(tài)LF爐精煉渣的循環(huán)利用研究，但是由于每爐次的精煉渣渣量較多，渣量約為20～30kg/噸鋼，且硫含量較高，硫含量約為0.3～0.8％，把這些熱態(tài)LF爐精煉渣全部倒入下一爐次的鋼包中會(huì)引起渣量大、取樣困難、鋼液脫硫困難、石灰消耗增大等問題，并且把精煉渣從一個(gè)鋼包倒入另一個(gè)鋼包的過程給行車的組織運(yùn)行帶來較大的不便，甚至需要增加行車。

利用轉(zhuǎn)爐出鋼階段對(duì)鋼包頂渣進(jìn)行預(yù)熔化已經(jīng)成為鋼廠的普遍做法，利用出鋼過程中3～5分鐘時(shí)間內(nèi)出鋼鋼流的攪拌作用盡可能的使鋼包頂渣熔化，有利于提高后續(xù)鋼水精煉過程中的鋼渣反應(yīng)時(shí)間，提高精煉效果和鋼水質(zhì)量。