[其他]轉爐爐渣余熱自解法處理工藝

無效

• 申請號: 86103047
• 申請日: 1986-04-27
• 公開（公告）號: CN86103047A
• 公開（公告）日: 1987-11-11
• 發明（設計）人: 陳東波;張榮富;謝神恩;王玉吉;孫清
• 申請（專利權）人: 上海第一鋼鐵廠
• 主分類號: C21C5/00
• 分類號: C21C5/00;C21C5/28;C21B3/06;C04B5/00
• 代理公司: 上海專利事務所
• 代理人: 全永留

本發明涉及爐渣處理，具體地說涉及轉爐爐渣余熱自解法處理工藝。特別適合于固體熱爐渣的處理。

一般來說，每生產一噸鋼要產生大約150-200公斤爐渣。因此，如何綜合利用為數眾多的爐渣已成為人們關心的問題。這在資源再利用，能源開發以及環境保護等方面都具有重大的意義。然而，由于爐渣的成分波動和穩定性等方面的原因，目前大量爐渣仍因得不到利用而被廢棄。為了有效地利用爐渣，國內、外對此都進行了廣泛而深入的研究。日本專利昭57-42599號揭示了一種在60-100℃的溫水中浸漬1-3星期的溫水處理的穩定化方法。這種方法處理時間較長。國內采用一種蒸汽處理法：采用由外部供給的95-100℃常壓飽和蒸汽對轉爐固體冷爐渣處理8小時，基本上解決了爐渣中游離氧化鈣（以下以fcao表示）所引起的風化膨脹問題。但該方法處理一噸爐渣需消耗28-32.5公斤煤，而且處理時間較長，還需要一套供汽裝置。

本發明的目的是對于這種蒸汽處理法進行改進，提供一種利用爐渣余熱使噴灑在其表面上的水流生產大量蒸汽處理爐渣的方法。

本發明的處理工藝包括在壓力容器中放置待處理的轉爐熱爐渣，然后把水噴灑在熱爐渣的表面上，熱爐渣在水的冷卻下急劇降溫，這種溫度梯度的急速變化產生的應力使爐渣產生許多裂縫。在熱渣快速冷卻的同時，在容器中產生一定壓力的飽和蒸汽，并且很快地吸附于爐渣的表面和滲入大小不同的裂縫之中，與爐渣中的fcao迅速反應，反應生成的Ca（OH）₂由于固相體積增大產生膨脹，在這種化學膨脹應力的作用下，使爐渣迅速粉碎，經如此反復，便能在很短時間內達到粉化和穩定處理的目的。

本發明的處理工藝全部在密封容器中進行，改善了處理時高溫，高粉塵的操作環境，充分利用了熱爐渣的余熱，不耗能，并且避免了熔融渣遇水爆炸的問題，工藝安全可靠，處理時間短，粉化處理后粒度在20毫米以下的占總量的80%以上，渣鋼可完全分離，廢鋼可被回收，渣可用于建材或返回使用，具有較高的經濟效益，另外處理設備簡單便于推廣使用。

附圖說明

圖1為處理前后轉爐爐渣試樣的X射線衍射圖;圖中A表示處理之前，B表示處理之后。

實施例

來自轉爐的熱固體狀爐渣，先經預處理，即將大塊渣塊破碎成塊度≤500毫米的渣塊，其化學成分示于表1，要求爐渣中游離氧化鈣（fcao）≥3.0（重量）%，熱爐渣表面溫度在600-950℃，將破碎而又符合要求的渣塊裝入渣罐中進行稱重，然后把已稱重的渣塊放入處理的壓力容器中，關閉容器，把水噴灑在熱爐渣表面上，噴水量為被處理爐渣量的40-60（重量）%，在熱渣塊快速冷卻的同時，在容器中產生一定壓力的飽和蒸汽，蒸汽壓力控制在≤3公斤/厘米²，視蒸汽壓力的高低，處理時間保持在180-200分鐘，之后使壓力降至零，從壓力容器中取出經自解處理的渣。然后，按常規工藝進行篩分、磁選，即可用于建材，燒結礦的摻和料，＞20毫米的渣粒經機械破碎到10毫米左右，可返回化鐵爐替代部分石灰、螢石。

經余熱自解處理的爐渣的化學成份示于表1。

經處理的轉爐爐渣和未經處理的爐渣分別經巖相和X射線衍射分析，結果表明：

（1）變化最大的是fcao。未處理渣的巖相分析時顯示的大量不規則顆粒結構和衍射圖（圖1中A）中d＝2.37-2.40的很強的峰值均說明了渣中含有大量的fcao，但在處理后的渣樣中，巖相觀察中專見或偶見有fcao顆粒，衍射圖（圖1中B）中d＝2.37-2.40的峰值大大減弱甚至消失，同時出現了很強的d＝4.90的Ca（OH）₂的特征峰，說明了渣中fcao經大量消解形成了Ca（OH）₂。

（2）C₃S等活性礦物在處理前后基本形態一致，仍為板狀，條狀等結構，其相對含量有一定的變化，有些下降。

（3）RO相基本不變。由此可見，經余熱自解處理的轉爐爐渣是一種仍具有一定活性的材料，由于渣中fcao迅速有效的消解而極大地改善了渣的穩定性。

消解率示于表2。這里的消解率是指渣中fcao經消解形成Ca（OH）₂的CaO占原有fcao的重量百分比。由此可知，本發明的自解處理效果是良好的，消解率在80%以上。

采用余熱自解處理鋼渣配制的混合水泥的性能示于表3。由表3可知，余熱自解處理的轉爐鋼渣已是基本穩定的材料，作為一定摻量配制各類水泥的水泥原料使用已符合質量要求。

轉爐爐渣處理前后的粒度變化示于表4。