CN101417866B - 一种固态热钢渣余热有压自解处理方法 - Google Patents

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Abstract

本发明是一种固态热钢渣余热有压自解处理方法，其特征在于包括以下步骤：1)装渣，将固态热钢渣放入自解罐中；2)喷水升压，对所述的钢渣进行喷水冷却，以产生具有压力的蒸汽；3)恒压自解，在保持恒定蒸汽压力下，在所述的自解罐内将所述的钢渣进行自解；4)冷却降温，喷水以将所述的钢渣继续冷却降温；5)自解结束，打开放气阀排出蒸汽，完成自解。本发明具有制品质量好、效率高、节省土地、减少污染、降低投资的优点。

Description

一种固态热钢渣余热有压自解处理方法
技术领域
本发明涉及的是钢铁冶炼行业的钢渣处理方法，特别的是固态热钢渣余热有压自解处理方法。
背景技术
在钢铁行业，钢渣利用率约10％，而90％钢渣堆弃没有综合利用，不符合节能减排及减量化、再利用、资源化的循环经济方针。
钢渣一般做为建材制品的原料，钢渣利用率低的主要原因是钢渣中的f-CaO、f-MgO未能充分起水化反应，消解成Ca(OH)2、Mg(OH)2，使其遇水体积膨胀，造成建材制品、道路工程、建筑物开裂、隆起、变形现象。现有的钢渣处理方法有热泼喷水法、风淬法、水淬法、滚筒法，但由于瞬时急冷处理不能使f-CaO、f-MgO充分起水化反应而预先膨胀，不能保证建材制品的不变形。
申请人在专利申请一种热态钢渣热闷处理方法ZL200410096981.0中，提出了将温度300℃-800℃的钢渣放入热闷池内，在常压下，盖上盖喷水的方法解决了上述问题。但在实践中又发现在解决上述问题的基础上，还有以下问题有待改进：
1、原热闷工艺属于常压热闷，处理周期长，占地面积大，投资高。
2、原热闷装置为一地下构筑物，没有实现热闷装置的设备化，因而原工艺的自动化程度低，环境污染严重。
3、常压热闷钢渣的粉化率和稳定性还需提高。
发明内容
本发明的目的是提供一种固态热钢渣余热有压自解处理方法，以解决上述的问题。与原有工艺方法(ZL200410096981.0)中所述的方法不同的是：本发明是将300℃-800℃的钢渣装入耐压的自解罐内，并向自解罐内喷水产生0.6MPa的饱和蒸汽，进行恒压自解(即在恒定的压力下，将钢渣中的f-CaO、f-MgO，充分起水化反应，消解成Ca(OH)2、Mg(OH)2下同)，以提高钢渣质量，满足作为建筑材料的要求。本发明具有质量好、效率高、节省土地、减少污染、降低投资的优点。
本发明的目的是按如下的技术方案实现的。本发明是一种固态热钢渣余热有压自解处理方法，其特征在于包括以下步骤：
1)装渣，将固态热钢渣放入自解罐中；
2)喷水升压，对所述的钢渣进行喷水冷却，以产生具有压力的蒸汽；
3)恒压自解，在保持恒定蒸汽压力下，在所述的自解罐内将所述的钢渣进行自解；
4)冷却降温，喷水以将所述的钢渣继续冷却降温；
5)自解结束，打开放气阀排出蒸汽，完成自解。
在所述的步骤(1)装渣中，被装入钢渣的最大颗粒为500mm，温度为300-800℃。
在所述的步骤(2)喷水升压中，产生的蒸汽压力为0.5±0.1MPa。
在所述的步骤(3)恒压自解中，在蒸汽压力为0.5±0.1MPa范围下，以喷水来保持所述的自解罐内的恒定蒸汽压力，时间为1.5-2小时；并将多余蒸汽排出。
在所述的步骤(4)冷却降温的时间为1-1.5小时，将自解罐内温度下降到65℃或以下时，停止喷水。
所述的喷水为喷淋水雾。
本发明方法是将高温的固态热钢渣装入压力容器内，利用钢渣的热量，通过喷水雾产生饱和蒸汽，在恒定压力下，进行钢渣自解的；使钢渣中的f-Cao、f-MgO充分进行水化反应。整个工艺过程可采用PLC全自动控制。与现有方法比较，钢渣的粉化率和稳定性显著改善；消解效率显著提高，工艺周期大为缩短。且其占地面积小，投资降低。环境污染减少；而原工艺采用的无压热闷装置为一地下构筑物，没有实现热闷装置的设备化，因而原工艺的自动化程度低，环境污染严重。
综上所述，本发明方法是一种可采用PLC全自动控制的先进的钢渣处理方法，其处理后的制品质量好，效率高，占地少，环境污染小。
具体实施方式
本发明固态热钢渣余热有压自解处理方法，包括以下步骤：
(1)装渣，将固态热钢渣放入自解罐中，盖上封盖；所述的自解罐为耐压的容器；
(2)喷水升压，对所述的钢渣进行喷水冷却，以产生具有压力的蒸汽；
(3)恒压自解，在蒸汽压力为0.5±0.1MPa范围下，保持恒定蒸汽压力，在所述的自解罐内将所述的钢渣进行自解；
(4)冷却降温，喷水以将所述的钢渣继续冷却降温；
(5)自解结束，打开放气阀排出蒸汽，打开封盖，完成自解。
本实施方式中，所述的喷水为喷淋水雾。工艺过程采用PLC控制系统来自动控制。
在所述的步骤(1)装渣中，被装入钢渣的最大颗粒≤500mm，钢渣温度为300-800℃。
在所述的步骤(2)喷水升压中，产生的蒸汽压力为0.5±0.1MPa。
在所述的步骤(3)恒压自解中，以喷水来保持所述的自解罐内0.5±0.1MPa范围内的恒定蒸汽压力，时间为1.5-2小时，并将多余蒸汽排出。
在所述的步骤(4)冷却降温的时间为1-1.5小时，将自解罐内温度下降到65℃或以下时，停止喷水。
实施例1、
1)装渣，将600℃左右固态热钢渣放入自解罐中；被装入钢渣的最大颗粒≤300mm，将自解罐的罐门封闭。
2)喷水升压，对所述的钢渣进行自动喷水冷却，以产生具有压力的蒸汽，使自解罐内压力达到0.5MPa；
3)恒压自解，用PLC控制系统通过控制排汽量和喷水量，控制自解罐内蒸汽压力恒定保持在0.5MPa；在所述的自解罐内将所述的钢渣进行自解；延续时间为1.75小时；
4)冷却降温，用PLC控制系统自动控制，转入喷水降温，经1.25小时，温度降到65℃；
5)自解结束，打开放气阀排出蒸汽，待罐内压力为零时，自动打开罐门，完成自解。
实施例2，
1)装渣，将300℃左右固态热钢渣放入自解罐中；被装入钢渣的最大颗粒≤200mm，将自解罐的罐门封闭。
2)喷水升压，对所述的钢渣进行自动喷水冷却，以产生具有压力的蒸汽，使自解罐内压力达到0.4MPa；
3)恒压自解，用PLC控制系统通过控制排汽量和喷水量，控制自解罐内蒸汽压力恒定保持在0.4MPa；以在所述的自解罐内将所述的钢渣进行自解；延续时间为1.5小时；
4)冷却降温，用PLC控制系统自动控制，转入喷水降温，经1小时，温度降到65℃；
5)自解结束，打开放气阀排出蒸汽，待自解罐内压力为零时，自动打开罐门，完成自解。
实施例3
1)装渣，将800℃左右固态热钢渣放入自解罐中；被装入钢渣的最大颗粒≤500mm，将自解罐的罐门封闭。
2)喷水升压，对所述的钢渣进行自动喷水冷却，以产生具有压力的蒸汽，使自解罐内压力达到0.6MPa；
3)恒压自解，用PLC控制系统通过控制排汽量和喷水量，控制自解罐内蒸汽压力恒定保持在0.6MPa；以在所述的自解罐内将所述的钢渣进行自解；延续时间为2小时；
4)冷却降温，用PLC控制系统自动控制，转入喷水降温，经1.5小时，温度降到65℃；
5)自解结束，打开放气阀排出蒸汽，待自解罐内压力为零时，自动打开罐门，完成自解。
本发明方法经使用后，效果如下：
(1)与国内池式常压热闷技术相比，余热有压自解技术能更加有效消解钢渣中f-CaO，使f-CaO含量小于3％，彻底消除钢渣的不稳定因素，实现钢渣的“零”排放和资源化利用，减少环境污染。
(2)自解处理周期为3小时，比池式常压热闷技术缩短12个小时，减少设备数量及占地面积50％以上。
(3)有压自解处理后，钢渣中小于10mm粒级的含量达到60％以上，比池式常压热闷技术提高20％。
(4)可实现自动化作业，与池式常压热闷技术比大大改善了作业环境和劳动强度，提高劳动效率50％以上。

Claims (5)

1.一种固态热钢渣余热有压自解处理方法，其特征在于包括以下步骤：
(1)装渣，将固态热钢渣放入自解罐中；
(2)喷水升压，对所述的钢渣进行喷水冷却，以产生具有压力的蒸汽；
(3)恒压自解，在保持恒定蒸汽压力0.5±0.1MPa下，在所述的自解罐内将所述的钢渣进行自解；
(4)冷却降温，喷水以将所述的钢渣继续冷却降温；
(5)自解结束，打开放气阀排出蒸汽，完成自解。
2.根据权利要求1所述的固态热钢渣有压自解处理方法，其特征在于：在所述的步骤(1)装渣中，被装入钢渣的最大颗粒≤500mm，温度为300-800℃。
3.根据权利要求1所述的固态热钢渣余热有压自解处理方法，其特征在于：在所述的步骤(3)恒压自解中，以喷水来保持所述的自解罐内的恒定蒸汽压力，时间为1.5-2小时；并将多余蒸汽排出。
4.根据权利要求1所述的固态热钢渣余热有压自解处理方法，其特征在于：在所述的步骤(4)冷却降温的时间为1-1.5小时，将自解罐内温度下降到65℃或以下时，停止喷水。
5.根据权利要求1到4所述的任一固态热钢渣余热有压自解处理方法，其特征在于：所述的喷水为喷淋水雾。
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