钢渣处理工艺及综合利用途径选择

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1、钢渣处理工艺及综合利用途径选择、分析与实践目前高温液态钢渣处理工艺的比较　　目前国内外钢渣资源化处理工艺由于炼钢设备、工艺、造渣制度、钢渣物化性能的多样性及其利用上的多种途径呈现多样化，有冷弃法、闷渣法、热泼法、盘泼法、水淬法、滚筒法、风淬法、粒化轮法等。这些工艺都有各自的优缺点。具体情况见表3。表3钢渣处理工艺优缺点及应用实例　　　处理方式工艺特点及过程优点缺点应用厂家热闷法利用高温液态渣的显热洒水产生物理力学作用和游离氧化钙的水解作用使渣碎化工艺简单，适于处理高碱度钢渣、钢渣活性较高、安定性较好，并能处理固态渣粒度不均匀、后续破碎加工量大、

2、处理周期长鞍钢、首钢、涟钢、宝钢热泼法在炉渣高于可淬温度时，以有限的水向炉渣喷洒，使渣产生的温度应力大于渣本身的极限应力，产生碎裂，游离氧化钙的水化作用使渣进一步裂解排渣速度快，冷却时间短、便于机械化生产，处理能力大；钢渣活性较高、生产率高设备损耗大，占地面积大，破碎加工粉尘大，蒸汽量大；钢渣加工量大。对环境和节能两方面都不利。钢渣安定性差唐钢、武钢二炼钢盘泼法是将热熔渣倒在渣罐中，运至渣盘边，用吊车将罐中的渣均匀倒在渣盘中，待表面凝固即喷淋大量水急冷，再倾翻到渣车中喷水冷却，最后翻入水池中冷却快速冷却、占地少、处理量大、粉尘少、钢渣活性较高渣

3、盘易变形、工艺复杂、运行和投资费用大。钢渣安定性差新日铁、宝钢水淬法高温液态渣在流出、下降过程中被压力水分割、击碎，再加上高温熔渣遇水急冷收缩产生应力集中而破裂，同时进行了热交换，使熔渣在水幕中粒化排渣快、流程简单、占地少、投资少，处理后钢渣粒度小(5ｍｍ左右)，性能稳定熔渣水淬时操作不当，易发生爆炸，钢渣粒度均匀性差。只能处理液渣济钢、齐齐哈尔车辆厂、美国伯利恒钢铁公司滚筒法高温液态钢渣在高速旋转的滚筒内，以水作冷却介质，急冷固化、破碎排渣快、占地面积较小，污染小，渣粒性能稳定钢渣粒度大，不均匀(>9.5ｍｍ达18%)，活性差，设备较复杂，且

4、故障率高，设备投资大。只能处理液态渣宝钢二炼钢风淬法只能处理液态渣用压缩空气作冷却介质，使液态钢渣急冷、改质、粒化安全高效，排渣快、工艺成熟，占地面积较小。污染小，渣粒性能稳定，粒度均匀且光滑(>5ｍｍ没有)，投资少日本钢管公司福山厂、台湾中钢集团、重钢粒化轮法将液态钢渣落到高速旋转的粒化轮上，使熔渣破碎渣化，喷水冷却排渣快、适宜于流动性好的高炉渣设备磨损大，寿命短，处理量大则水量小时易发生爆炸，处理率低。粒度不均匀(>9.5ｍｍ达29%)沙钢　　　　选择处理工艺一般从钢渣综合利用途径、节能和环境保护、投资这几方面综合考虑，在满足炼钢工艺顺利进

5、行的前提下，结合考虑液态钢渣的黏度和流动性，选择相对合理的处理工艺，达到渣铁的有效分离，尽量保持钢渣的活性，降低钢渣的不稳定性。　从表3可知，从液态钢渣流动性的角度考虑，滚筒法、风淬法、水淬法和粒化轮法只能处理流动性好的钢渣，盘泼法、热泼法和热闷法可以处理流动性差的渣；从工艺繁杂程度、装置投资角度看，风淬法、热闷法较简单，投资少、设备磨损小；从节能和环境保护角度考虑，风淬法、热闷法、滚筒法可行；从处理后钢渣粒度的均匀程度考虑，风淬法得到的钢渣粒度最小而且均匀；从处理后钢渣的安定性和活性考虑，风淬法和热闷法较好；因此，处理流动性好的钢渣的最佳工艺

6、是风淬法，处理流动性差的钢渣的最佳工艺是热闷法。风淬法和热闷法原理　　　风淬法用压缩空气作介质，在风淬时，熔融和半熔融渣粒随压缩空气向前飞行，在击碎的飞行过程中，压缩空气对高温液态钢渣有一个较强的氧化作用，风淬后，钢渣中的ＦｅＯ相消失，含ＦｅＯ的石灰不稳定相明显减少，而2ＣａＯＦｅ2Ｏ3稳定相增加，而这是其他任何一种钢渣处理方式都不可能实现的，在用水补充冷却时强化了ｆＣａＯ的消解反应，粒化和冷却过程使钢渣中的不稳定相基本消失，颗粒表面非晶态矿物相显著增加，钢渣的潜在活性提高。由于钢水和液态钢渣的表面张力不同，风淬过程可使渣铁得到良好的分离，固态

7、渣和钢都呈球型细小颗粒，渣包钢的情况不会出现，风淬后经过简单的磁选便能使渣铁分离。液态钢渣通过调整风淬过程的工艺参数可使风淬渣的平均粒度达到2ｍｍ左右，且粒度分布区间较窄，代替黄砂做混凝土细骨料可直接使用，生产钢渣微粉能减少粗破碎工序，直接进入粉磨机。　热闷法是将热融钢渣冷却至800～300℃装入热闷装置中喷雾遇热渣产生饱和蒸汽，与钢渣中游离氧化钙ｆＣａＯ、游离氧化镁ｆＭｇＯ发生反应，使钢渣自解粉化，达到钢渣破碎的目的，同时消除了钢渣的不稳定因素，使钢渣在建筑建材上的应用安全可靠，磁选后尾渣的利用率可为100%。该工艺不用大量的水浸泡保证了钢渣

8、中水硬性矿物Ｃ3Ｓ、Ｃ2Ｓ的活性不下降，同时热闷法对喷溅渣、流动性差的钢渣都能进行处理。　　　提高钢铁企业钢渣利用率的主要途径是在建筑建材行业多途径利