CN101367625A - 将钢渣改质成为水渣的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及将钢渣改质成为水渣的方法，它为：将干燥的钢渣加入到液态高炉渣中，冷却后得到水渣；上述钢渣颗粒的粒度小于3mm。本发明方法直接将钢渣加入液态渣中，在高温下与高炉渣反应，消解掉炼钢用石灰或白云石的残余氧化钙，与酸性高炉渣形成硅酸钙或硅酸二钙，消解游离的CaO，让钢渣反应后成为水渣，水渣经水淬处理工艺后，可成为水泥工业所需要的材料。
Description
技术领域
本发明涉及冶金废弃钢渣的无害化处理技术，特别涉及将钢渣改质成为水渣的方法。
背景技术
随着国家循环经济的发展，要求冶金行业废弃资源实现再利用，特别是冶金渣、废气的再利用成为冶金行业循环经济关注的焦点。作为钢渣(转炉渣)综合利用的最关键因素是钢渣的安定性，影响安定性有多种原因，其中游离氧化钙的水化分解是主要原因。钢渣的化学成分见表1，钢渣中的游离氧化钙都经受了1700℃左右的高温煅烧，其结构致密，结晶颗粒粗大，水化速度极慢，在常温下比水泥熟料中的煅烧(1400℃)f-CaO更难水化。同时，钢渣中f-CaO固溶了一定量的FeO、MgO和MnO，反应能力降低，具有水化缓慢特点。当f-CaO与水接触时，会渐渐消解生产Ca(OH)2，体积增加约一倍，使钢渣中产生内应力，内应力随f-CaO含量的增多而增大，当其超过钢渣本身的结合力时，就会导致钢渣崩裂甚至粉化，因此，钢渣不能直接作为水泥工业所需要的材料。
目前转炉钢渣的处理主要采用热泼法、焖渣法以及轮式水淬法，这些工艺中钢渣安定性比较好的焖渣法、轮式水淬法处理工艺，游离CaO含量在3％以下，为钢渣的合理利用创造了有利条件。从目前国内的钢渣实际利用情况看，主要为选铁、铺路、作为石料，而能够作为土木建筑的并不多，虽然钢渣微粉已经有国家标准，但实际的应用仍然有顾虑。导致目前钢渣的循环利用率很低，钢渣对环境的污染较大。
另外，水渣(高炉渣)的化学成分见表1，水渣经水淬处理工艺后，可以作为水泥工业所需要的材料使用。
表1：某厂的钢渣与水渣成份如下表。
目前，国外有报道采用加入将改性剂直接添加到转炉中对炉渣进行改质；有在不同冷却件下对钢渣稳定性改质的研究，以增加钢渣的水合作用和强度，使之淬化或粒化的文献有所报道，但这种方法成本高，工序增加了。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：提供一种将钢渣改质成为水渣的方法，该方法工序少，成本低。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案是：
将钢渣改质成为水渣的方法，它为：将干燥的钢渣加入到液态高炉渣中，冷却后得到水渣；上述钢渣颗粒的粒度小于3mm。
上述方案中，钢渣均匀加入，加入钢渣的重量不超过高炉排渣重量。
上述方案中，钢渣加入位置位于距离高炉主铁沟0～5m的渣沟区段内。
上述方案中，钢渣均匀加入，加入钢渣的重量不超过高炉排渣重量的25～70％。
上述方案中，钢渣颗粒的粒度小于1mm。
本发明方法的工作原理为：它直接将钢渣加入液态渣中，在高温下与高炉渣反应，消解掉炼钢用石灰或白云石的残余氧化钙，与酸性高炉渣形成硅酸钙或硅酸二钙，消解游离的CaO，让钢渣反应后成为水渣，水渣经水淬处理工艺后，可成为水泥工业所需要的材料。
目前，水渣的价格是钢渣的3～4倍，因而提高了产品的附加值。以水渣70元/吨、钢渣20元每吨计算，如果一个钢厂年产钢渣500万吨转化为水渣，扣除30％成本，可以增加毛利1.75亿元。
本发明方法的优点还在于：
1、钢渣的粒度小于3mm，它可以为钢渣颗粒(或/和)钢渣粉末，使钢渣能够与水渣充分反应。
2、本发明方法在距离高炉主铁沟0～5m的渣沟区段内加入钢渣，高炉排出的渣在此段渣沟内为液态且温度高，液态渣的冲力大，钢渣通过液态水渣的冲击力将钢渣均匀分散，形成紊乱的流体，可进一步提高与水渣反应程度。
3、本发明方法工艺简便、方法合理，处理过程没有污染，成本低，为降低冶金废渣排放、实现循环经济开辟了一个技术途径，效益明显。
具体实施方式
以下通过本发明实施例对本发明作进一步详细说明，但不应认为本发明方法仅限于下述的实施方式。
本发明方法实施例1：将干燥的钢渣在距离高炉主铁沟0.5m处的渣沟部位加入到液态高炉渣中。上述采用选铁后的干燥粉末钢渣，钢渣颗粒粒度小于1mm。钢渣通过一个带耐火材料保护的加料装置，直接均匀地加入到渣沟的液态渣中。加入钢渣的重量为高炉渣重量的10％(具体为：预计高炉的出渣量，再将对应量的钢渣均匀加入)，冷却后得到水渣。检测水渣，安定性合格。
取30重量份的水渣经水淬处理工艺后，与70重量份的325水泥混合，同时外加25重量份的，做成净浆试块。3天抗压强度7.7MPa，7天强度19.3MPa，28天强度42.8MPa。安定性合格。表明钢渣改质反应生成的水渣符合建筑用水泥材料的要求。
本发明方法实施例2：将干燥的钢渣在距离高炉主铁沟1m处的渣沟部位加入到液态高炉渣中。上述采用选铁后的干燥粉末钢渣，钢渣颗粒粒度小于0.1mm。钢渣通过一个带耐火材料保护的加料装置，直接均匀地加入到渣沟的液态渣中。加入钢渣的重量为高炉渣重量的25％，冷却后得到水渣。检测水渣，安定性合格。
取30重量份的水渣经水淬处理工艺后，与70重量份的325水泥混合，同时外加25重量份的，做成净浆试块。3天抗压强度5.2MPa，7天强度22.3MPa，28天强度40.3MPa。安定性合格。安定性合格。表明钢渣改质反应生成的水渣符合建筑用水泥材料的要求。
本发明方法实施例3：将干燥的钢渣在距离高炉主铁沟1.5m处的渣沟部位加入到液态高炉渣中。上述采用选铁后的干燥粉末钢渣，钢渣颗粒粒度小于0.088mm。钢渣通过一个带耐火材料保护的加料装置，直接均匀地加入到渣沟的液态渣中。加入钢渣的重量为高炉渣的重量，冷却后得到水渣。检测水渣，安定性合格。
取30重量份的水渣经水淬处理工艺后，与70重量份的325水泥混合，同时外加25重量份的，做成净浆试块。3天抗压强度18.0MPa，7天强度28.6MPa，28天强度53.7MPa。安定性合格。
本发明方法实施例4：将干燥的钢渣在距离高炉主铁沟4.5m处的渣沟部位加入到液态高炉渣中。上述采用选铁后的干燥粉末钢渣，钢渣颗粒粒度小于1mm。钢渣通过一个带耐火材料保护的加料装置，直接均匀地加入到渣沟的液态渣中。加入钢渣的重量为高炉渣重量的70％，冷却后得到水渣。检测水渣，安定性合格。
取30重量份的水渣经水淬处理工艺后，与70重量份的325水泥混合，同时外加25重量份的，做成净浆试块。3天抗压强度18.0MPa，7天强度22.5MPa，28天强度53.7MPa。安定性合格。
本发明实施例1—4中，实施例1的钢渣用量过小，很难产生较好的效益；而实施例3的钢渣用量过大，产品质量的稳定性差；实施例2、3为最佳实施方式。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，本领域的技术人员在本发明技术方案范围内进行的通常变化和替换都应包含在本发明的保护范围内。
Claims (5)
1.将钢渣改质成为水渣的方法，其特征在于：它为：将干燥的钢渣加入到液态高炉渣中，冷却后得到水渣；上述钢渣颗粒的粒度小于3mm。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于：钢渣均匀加入，加入钢渣的重量不超过高炉排渣重量。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于：钢渣加入位置位于距离高炉主铁沟0～5m的渣沟区段内。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于：钢渣均匀加入，加入钢渣的重量不超过高炉排渣重量的25～70％。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于：钢渣颗粒的粒度小于1mm。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| CNA2008101970705A CN101367625A (zh) | 2008-09-25 | 2008-09-25 | 将钢渣改质成为水渣的方法 |
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Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102382912A (zh) * | 2011-11-14 | 2012-03-21 | 中冶南方工程技术有限公司 | 一种处理高炉渣的方法 |
| CN102559960A (zh) * | 2012-03-13 | 2012-07-11 | 北京联合荣大工程材料有限责任公司 | 一种钢渣处理方法 |
| CN104058609A (zh) * | 2014-05-30 | 2014-09-24 | 马钢(集团)控股有限公司 | 一种钢铁渣复合微粉生产方法 |
| CN106396436A (zh) * | 2015-07-28 | 2017-02-15 | 武汉科技大学 | 一种将钢渣水洗尘泥改质成水泥熟料的方法 |
| CN106698979A (zh) * | 2017-03-14 | 2017-05-24 | 江苏沙钢集团有限公司 | 烧结脱硫灰处理系统和方法 |
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