CN102586517A - 一种不锈钢钢渣处理方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种不锈钢钢渣处理方法包含以下步骤：(1)加改性剂：在出渣过程对钢渣添加硼质改性剂；(2)冷却：将添加硼质改性剂的钢渣冷却至80℃以下；(3)多次分级处理：(31)初步分级：初步分级成粒度范围不同的粗、中、细级粒度的三类钢渣；对处于中级的钢渣通过施加第一磁场方法分离成铁素体渣钢产品和混合废渣；粒度范围处于细级的钢渣与步骤(313)分离得到的混合废渣混合，通过施加第二磁场方法分离成铁素体渣钢产品和混合废渣，再将混合废渣通过光谱仪分离成奥氏体渣钢产品和混合废渣。本发明的方法实现了熔渣改性、钢渣冷却、破碎和金属分选等全过程的带罐冷却、干法处理，满足钢铁企业的节能减排要求。

Description

一种不锈钢钢渣处理方法

技术领域

本发明涉及一种不锈钢钢渣处理方法。

背景技术

不锈钢生产过程中产生的钢渣具有高碱度、冷却过程中易粉化、渣钢磁性弱难分选等特点，且不锈钢钢渣种类繁多，成分性能各异，其处理过程中的扬尘污染、金属回收、尾渣利用均属钢铁领域的难题。世界各国都在针对不锈钢钢渣的特性研究冷却及处理问题。对于不锈钢钢渣冷却和处理，传统方法主要是热泼法和湿法。热泼法虽能有效实现钢渣降温，但过程中扬尘严重、占地面积大，钢渣中金属只能粗选回收；湿法处理技术主要被日本等国不锈钢企业采用，主要问题是水耗高、废水难处理、能耗大。因此需要一整套针对不锈钢钢渣特性的占地少、水耗小的冷却及处理的系统集成方法，实现不锈钢钢渣的快速冷却及渣与金属的有效分离回收。

发明内容

为了解决不锈钢钢渣处理能耗大，不环保，占地面积大等问题，本发明提出了一种不锈钢钢渣处理方法，即在不锈钢钢渣出渣过程中配加硼质改性剂，冷却后，经过三级破碎后筛分、再经三段高强磁选及金属感应，分别选出不同粒径的渣钢和尾渣。渣钢指能够从钢渣中分选出来的含渣金属；尾渣指从钢渣中分选含渣金属之后的剩余物。

本方法提出了一种有效冷却及干法处理不锈钢钢渣的集成系统方法。首先使用熔渣改性抑制粉化技术，再对热渣使用带罐冷却工艺，冷却后的不锈钢钢渣经过三级破碎后筛分、再经三段高强磁选及金属感应，实现金属与钢渣的有效分离，分选出不同粒径的渣钢和尾渣。

本发明的方法实现了熔渣改性、钢渣冷却、破碎和金属分选等全过程的带罐冷却、干法处理，满足钢铁企业的节能减排要求。

本发明涉及一种不锈钢钢渣处理方法，包括如下步骤：

(1)加改性剂：在出渣过程对钢渣添加硼质改性剂，所述硼质改性剂包含B₂O₃0.5％以上；

(2)冷却：将添加了硼质改性剂的钢渣冷却至80℃以下，优选采用罐式热焖法；

(3)多次分级处理

(31)初步分级处理

(311)初步分级：将冷却后的钢渣初步分级成粒度范围不同的粗、中、细级粒度的三类钢渣；其中，所述粗、中、细级粒度范围为＞N1，N1～N2，＜N2，所述N1优选230～260mm，最优选250mm，所N2优选75～85mm，最优选80mm；

(312)施加第一磁场分离：对步骤(311)初步分级得到的粒度范围处于中级的钢渣通过施加第一磁场方法分离成铁素体渣钢产品和混合废渣；

(313)光谱仪分离：将步骤(312)得到的混合废渣通过光谱仪分离成奥氏体渣钢产品和混合废渣；

(314)施加第二磁场分离：将步骤(311)初步分级得到的粒度范围处于细级的钢渣与步骤(313)分离得到的混合废渣混合，通过施加第二磁场方法分离成铁素体渣钢产品和混合废渣；

优选地，所述不锈钢钢渣的处理方法，在步骤(314)之后，还包括以下步骤：

(32)二次分级处理：

(321)破碎：对步骤(314)分离得到的混合废渣进行破碎处理；

(322)二次分级：将步骤(321)破碎产物二次分级成粒度范围不同的粗、中、细级粒度三类钢渣，所述粗、中、细级粒度范围为＞M1，M1～M2，＜M2；所述12mm＜M1＜20mm，最优选15mm，所述30mm＜M2＜45mm，最优选35mm；

(323)金属感应分离：将步骤(322)二次分级得到的粗级和中级粒度的钢渣分别通过金属感应方法进行分离，它们各自分离成：粗级奥氏体渣钢产品和混合废渣；中级奥氏体渣钢和混合废渣；

(324)施加第三磁场分离：对步骤(323)分离得到的粗、中级混合废渣各自通过施加第三磁场方法分离成包含含铁渣和尾渣；

(325)重复破碎、二次分级、金属感应分离、施加第三次场分离：对步骤(324)得到的粗、中级含铁渣重复上述(321)、(322)、(323)和(324)破碎、二次分级、金属感应分离、施加磁场分离的步骤；

其中，第一磁场、第二磁场和第三磁场的强度依次增强。

优选地，所述不锈钢钢渣的处理方法，在步骤(325)之后，还包括以下步骤：

(31)三次分级处理

(331)三次分级：对步骤(322)二次分级得到的细级粒度的钢渣进行三次分级成粗粒度和细粒度钢渣，所述大粒度和小粒度的粒度范围为＜O，O～M1；所述1mm≤O≤3mm，最优选1mm；

(335)施加第四磁场分离：将步骤(331)三次分级得到的粗粒度钢渣通过施加第四磁场的方式，分离成混合渣钢产品和尾渣；

(336)施加第五磁场分离：将步骤(331)三次分级得到的细粒度钢渣通过施加第五磁场的方式，分离成混合渣钢产品和尾渣；

优选的，所述不锈钢钢渣的处理方法，在(331)步骤之后，(335)步骤之前，对所得到的粗粒度钢渣还进行至少一次如下步骤之后得到粗粒度和细粒度钢渣之后，再分别进行(335)步骤：

(332)破碎：将步骤(331)三次分级得到的粗级粒度废渣进行破碎处理；

(333)附加分级：将步骤(332)得到的破碎产物采用孔径与步骤(331)的三次分级装置相同的分级装置分级成粗粒度和细粒度钢渣；

其中，第四磁场和第五磁场的强度均大于第三磁场；

优选地，将(331)和(333)步骤所得到的细粒度钢渣混合后再施加第四磁场分离。

优选地，该不锈钢钢渣处理方法可处理AOD炉渣，转炉渣或电炉渣；优选的，当该方法所处理的是AOD炉渣和转炉渣时，所述步骤(311)初步分级处理之后，还进行如下步骤，将所述大粒度钢渣继续进行步骤(314)：

步骤(3111)：将步骤(311)得到的小级粒度的钢渣进行再次分级成大粒度和小粒度的钢渣，所述大粒度和小粒度的粒度范围为＜L，L～N1；所述7mm≤L≤10mm，最优选8mm。

本发明还涉及一种不锈钢渣的多次分级处理系统，包括依次连接的下述设备：

(1)初步分级处理设备

(11)初步分级设备：将钢渣根据粒径范围粗、中、细分成三部分的初步分级设备；其中，所述粗、中、细级粒度范围为＞N1，N1～N2，＜N2，所述N1优选230～260mm，最优选250mm，所N2优选75～85mm，最优选80mm；

(12)第一磁选设备：将初步分级设备(11)得到的中级的钢渣，分离成铁素体渣钢产品和非铁素体渣钢的第一磁选设备；

(13)光谱仪分离设备：将磁选设备(12)分离得到的非铁素体钢渣分离成奥氏体渣钢产品和混合废渣的光谱仪设备；

(14)第二磁选设备：将初步分级设备(11)得到的粒度范围处于细级的钢渣与分离得到的混合废渣一起，分离成铁素体渣钢产品和混合废渣的第二磁选设备。

优选的，该不锈钢渣的处理系统还包括依次相连的下述设备：

(2)二次分级处理设备

(21)破碎设备：将磁选设备(14)分离得到的混合废渣破碎，以及步骤(24)第三磁选设备得到的含铁渣再次破碎的破碎设备；

(22)二次分级设备：将破碎设备(21)得到的破碎产物进行分级成粒度范围不同的粗、中、细级粒度三类钢渣的二次分级设备；所述粗、中、细级粒度范围为＞M1，M1～M2，＜M2；所述12mm＜M1＜20mm，最优选15mm，所述30mm＜M2＜45mm，最优选35mm；

(23)金属感应分离设备：将二次分级设备(22)分级得到的大、中级粒度的钢渣分别分离成奥氏体渣钢产品和混合渣钢的金属感应设备；

(24)第三磁选设备：将金属感应分离设备(23)分离得到的钢渣，分别进行分离得到含铁渣和尾渣的第三磁选设备；

优选的，该不锈钢渣的处理系统还包括依次相连的下述设备：

(3)三次分级处理设备

(31)三次分级设备：将二次分级设备(22)分级得到的小级粒度的钢渣分级成大小粒度的钢渣的分级设备；所述大粒度和小粒度的粒度范围为＜O，O～M1；所述1mm≤O≤3mm，最优选1mm；

(34)第四磁选设备：将三次分级设备(31)分级得到的大粒度钢渣分离成混合渣钢产品和尾渣的第四磁选设备；

(35)第五磁选设备：将三次分级设备(31)分级得到的小粒度的钢渣分离成的混合渣钢产品和尾渣的第五磁选设备；

优选的，该不锈钢渣的处理系统，所述三次分级设备(31)之后，第四磁选设备(34)之前，还包括至少一组依次相连的下述设备：

(32)破碎设备：将三次分级设备(31)分离得到的大粒度的废渣进行破碎处理的破碎设备；

(33)附加分级设备：将破碎设备(32)破碎得到的破碎产物利用与三次分级设备(31)孔径相同的分级设备分级成大小粒度的钢渣的分级设备。

优选的，该不锈钢渣的处理系统，在初步分级设备(11)之后，还包括(111)再次分级设备：将初步分级设备(11)分级得到的细粒度的钢渣再次分级为大粒度和小粒度的钢渣的再次分级设备，所述大粒度和小粒度的粒度范围为＜L，L～N1；所述7mm≤L≤10mm，最优选8mm。

优选的，该不锈钢渣的处理方法或该不锈钢渣的处理系统，所述分级设备为筛分设备，优选的，初次分级设备为格筛和单层振动筛，二次分级设备为双层直线振动筛，三次分级设备为摩根森振网筛，再次分级设备为星筛。

所述第一磁场强度为1200Gs，第二磁场强度为1500Gs，第三磁场强度为5000Gs，第四磁场和第五磁场的强度为9500Gs。

本发明的具有以下优点：

1、整套集成工艺实现了熔渣改性，钢渣冷却、破碎和金属分选等全过程的带罐冷却、干法处理；

2、添加硼质改性剂降低不锈钢钢渣打水冷却过程中的粉化扬尘率和钢渣的细粉(粒径在200目以上)比例，有助于后步钢渣吸收水分快速冷却；

3、带罐冷却水耗少，抑制了扬尘污染，改善了生产现场和周边居民的生活环境，消除了红渣直接喷淋时不锈钢钢渣表面遇冷结壳内部热量积聚易发生爆炸的安全隐患，同时促进不锈钢钢渣快速碎裂；

4、干法处理结束了原渣外排的污染历史，实现了金属的高效分离和回收。

附图说明

图1为本发明的分级处理工艺流程示意图。

图2为本发明的方法得到的产品图。

其中，产品编号为1——粒径80～250mm的铁素体产品1，2——粒径80～250mm的奥氏体产品2，3——粒径35～80mm的奥氏体产品3；4——粒径15～35mm的奥氏体产品4；5——粒径1～15mm的混合渣钢产品5；6——粒径0～1mm的混合渣钢产品6。

具体实施方式

所处理的不锈钢渣可为AOD炉渣，转炉不锈钢渣以及电炉渣，可同时处理，亦可单独处理。这些渣可为奥氏体废钢或铁素体废钢。

AOD炉渣是氩氧精炼法炼钢时得到的炉渣，是粉状物，铬、镍含量较高。

转炉不锈钢渣来自转炉，转炉操作是为了提高脱磷效果，在电炉炼钢之前增加的脱磷处理工序，转炉渣也是粉状物，铬、镍含量较低。

电炉渣来自电炉冶炼钢的废渣，其通常为块状，铬、镍含量较高。

具体的，本发明的不锈钢钢渣回收方法的步骤包括：

1、加改性剂

首先在不锈钢冶炼出渣过程中配加硼质改性剂，例如不锈钢出渣时将钢渣自AOD(氩氧精炼法)炉倒入盛放钢渣的容器——渣罐中，此时需要同时加入硼质改性剂，所述硼质改性剂的组分以硼砂为主，其中B₂O₃约占0.5％以上。加入硼质改性剂的作用，可有效防止钢渣冷却过程中的扬尘现象。

2、冷却

出渣完成后，不锈钢钢渣则会从炼钢厂运至渣场，可使用抱罐车将盛有热态钢渣的渣罐转移至冷却区，进行冷却操作，将钢渣冷却至80℃以下，可实施带罐+自动控制喷淋焖渣工艺进行冷却。

所谓罐式热焖法是指：将热渣(温度约250～700℃)置于密闭的钢罐内，然后对钢渣喷水，利用钢渣急冷时产生的热应力、化学应力和相变应力，使钢渣龟裂破碎，同时产生大量的常压饱和蒸汽渗入炉渣中，使渣中游离氧化钙消溶成氢氧化钙，产生体积膨胀，因而促使钢渣开裂并粉化。由于炉渣形态和冶炼工艺的不同，处理时间也不同，对于电炉渣或转炉渣冷却一般需要48小时左右，AOD渣冷却一般需要70小时。

3、分级处理

(1)初步分级

冷却后的钢渣倾翻进入处理线，采取分级处理的方式进行分选。

首先对钢渣进行初步分级处理，以减轻后部工序的处理量。

初级分级可将钢渣分成粒度范围不同的大、中、小级粒度的钢渣。将大粒径的钢渣排除；对中间粒径的钢渣经过挑选铁素体、奥氏体钢渣后的混合废渣，再与小粒径的钢渣合并进行分选。

优选的，由于电炉渣成块状，先经过破碎处理后，再分为三级进行处理。

优选的，由于AOD渣和转炉不锈钢渣冷却后呈粉状，其中10mm以下钢渣约占88％，其中金属含量很低不必处理，因此要再将初步分级得到的小粒径的钢渣再次分级为两部分，去除更小粒径范围大部分粉状混合钢渣，以减轻下工序的处理量。

(2)二次分级处理

对初步分级处理的中间粒径的混合废渣和小粒径的钢渣产品一起，分离出铁素体钢渣产品，剩余为混合废渣。

然后，对剩余的混合废渣进行破碎处理后，进行二次分级处理，按照粒度大中小分成三级。

对于二次分级处理得到的大粒度和中粒度的钢渣，可分别分选出奥氏体钢渣产品，剩余为混合废渣，对剩余废渣分选出含铁渣，其余为尾渣。

接着，对于分出的含铁渣重复进行破碎、二次分级，分离处理，直至无法从剩余废渣中分选出含铁渣，该工艺可连续进行，连续进行时该重复操作可一直进行。

(3)三次分级处理

对二次分级处理得到的小粒径范围的钢渣进行三次分级处理。

通过先将该二次分级得到的小粒径钢渣进行三次分级处理，即按照粒径大小再分为两级，将较大粒径范围的钢渣进行破碎，再次进行三级分级，优选可重复进行上述破碎、三次分级的步骤，以优化得到的产品。然后，分别从大小粒径的钢渣分选出混合钢渣产品，剩余为尾渣。

(4)关于破碎仪器

根据破碎粒径要求，处理量要求，选择破碎仪器。

本发明的不锈钢渣的处理方法主要的破碎分为三级，可以在二次分级处理中使用反击破碎机(荷兰S3R的PB0810)粗破，在三次分级处理的第一次破碎(第二级)使用立轴破碎机(荷兰S3R的RPMV1513)进行，第二次破碎(第三级)是用立轴破碎机(荷兰S3R的RPMV1113)进行。

(5)关于分级设备

所述的分级处理优选采用筛分方式进行。

在初级分级中，初级筛分将钢渣初步分级成粒度范围不同的粗、中、细级粒度的三类钢渣，所述粗、中、细级粒度范围为＞N1，N1-N2，＜N2，所述N1优选230-260mm，最优选250mm，所N2优选75-85mm，最优选80mm。例如，在一个具体实施方式中，将N1设定为245mm，N2设定为75mm；优选，将N1设定为250mm，N2设定为80mm。

优选的，初次分级可使用孔径为250mm的格筛排除大粒径的钢渣，使用孔径为80mm的单层直线振动筛分出中级和小级粒径的钢渣。

对于AOD渣和转炉不锈钢渣的再次分级，所述大粒度和小粒度的粒度范围为＜L，L～N1；所述7mm≤L≤10mm，最优选8mm。由于经过热罐冷却的钢渣具有水分高，粘度大，可选用孔径为8mm的星筛将粒径小的粉状废渣排除，该筛的特点是可高精度地完成含水份高的粘的难筛物料的筛分作业。

在二次分级处理，由于破碎后的不锈钢渣易黏结、难筛分，使用集成筛分系统对其进行筛分，并实现钢渣分级。所述粗、中、细级粒度范围为＞M1，M1～M2，＜M2；所述12mm＜M1＜20mm，最优选15mm，所述30mm＜M2＜45mm，最优选35mm。优选使用孔径为15mm和35mm的双层直线振动筛将钢渣分为三级。

在三次分级处理中，所述大粒度和小粒度的粒度范围为＜O，O～M1；所述1mm≤O≤3mm，最优选1mm。优选可用孔径为1mm的摩根森振网筛将钢渣分为两部分分别进行处理，该设备具有密闭结构和除尘孔，可以有效防止粉尘污染。

(6)关于分选设备

分级后的钢渣的分选，使用施加磁场、金属感应或光谱仪分选技术。

施加磁场：

由于铁素体钢渣具有强磁性，容易被磁选选出，因此施加磁场方法在本发明中主要用来实现铁素体钢渣的分离。

而磁选设备根据工艺要求，可选带式除铁器，即由电磁除铁器和电磁皮带轮组成的设备，也可选择永磁滚筒，强磁选机，高强磁选机。

初步分级处理中使用永磁滚筒分离粒径较大的铁素体钢渣，使用带式除铁器分离粒径较小的铁素体钢渣，其中带式除铁器为RCDC-8。二次分级处理中采用强磁选荷兰S3R的5000Gs，三次分级处理中采用高强磁选9500Gs磁力滚筒。

金属感应或光谱仪：

金属感应法是利用有交流电通过的线圈，产生迅速变化的磁场。这个磁场能在金属物体内部能感生涡电流。涡电流又会产生磁场，倒过来影响原来的磁场，引发探测器发出鸣声，从而感应金属的存在。

所述的金属感应分选设备是含渣的金属按预定的尺寸经过筛分后，然后进入一条高速胶带机(3-5m/s)。接近胶带机尾部时，金属含量高的物料改变了感应器周围的磁场，从而被感应器测量定位，感应器设定了物料被忽略的感应值的强弱。只有被感应器检测到，物料才能被回收。感应信号送到执行机构，该机构为安装在物料流下方的顺序排列压缩空气阀(拣选机构)。最后，在程序的控制下压缩空气阀打开，吹出测量到的金属块。提高渣钢金属含量和金属收得率，降低尾渣金属含量。本发明二次分级中，对大、中粒径的奥氏体钢渣的分选，采用金属感应器进行。

光谱仪可对金属等元素进行定量分析。便携式的光谱仪便于人工拣选，可用来从较大块的钢渣中选出含金属的钢渣。在本发明的初步分级中，对大粒径范围的奥氏体钢渣可用光谱仪选出。

奥氏体钢，仅具有弱磁性，一般只能选用金属感应或光谱仪方法选出，高强磁条件下也可选出一部分奥氏体渣钢。

然而无论是磁选设备，还是金属感应和光谱仪的方法，均有局限，强度较低时不能检出例如渣包铁形式的含金属渣。因此本发明设置在二次分级处理中，将金属感应未感应到的钢渣，再进行强磁选，选出渣包铁的尾渣，重复进行破碎、二次分级、金属感应分离、施加磁场分离的步骤。从而将尾渣中的金属含量降到最低。

而在三次分级处理中，由于钢渣粒度较小，可利用高强磁选选出铁素体和部分奥氏体的混合钢渣产品，优选对尾渣再次进行高强磁选选出含铁钢渣。

(7)分选得到的产品

本发明的分选可得到7种产品，初步分级和二次分级中的渣钢产品，基本都是在经过磁选选出铁素体渣钢产品后，再经过光谱仪或金属感应选出奥氏体渣钢产品。

所述的铁素体渣钢产品是指铁素体不锈钢含量比较高的产品，其铬含量较高。所述的奥氏体渣钢产品是指奥氏体不锈钢含量比较高的产品，其镍含量较高。而三次分级之后得到的渣钢产品，直接经过高强磁选得出，其铬镍含量基本与钢渣原料比例接近。

上述产品的品位，即金属含量基本符合粒径越小，金属含量越高的规律。并且上述产品的金属含量可通过调整设备的处理能力、强度进行调整。例如需要得到金属含量较高的三次分级之后的渣钢产品，可将三次分级处理中的磁选设备与给料机的距离调远，这样其选出的渣钢产品量会变少，但品位会变高。同理，其他渣钢的品位也可以根据使用者的需求相应进行调整。

经过上述工艺的结合，本发明得到的尾渣中金属含量得到了较大程度地降低，并且获得了不同粒径范围的铁素体钢渣和奥氏体钢渣产品，方便利用。

以下述的实例详细叙述如下，然而，本领域技术人员应当理解的是，本发明的保护范围不应当局限于此。

本实施例所使用的设备除下表所列之外，均为市场可购买到的常规设备，以下实施例所用仪器和设备的来源如下表1所示：

以下实施例所用原料的来源如下表2所示：

实施例

结合不锈钢渣处理线示意图图2，不锈钢渣的具体处理步骤为：

(1)加改性剂

炼钢厂来的不锈钢渣(AOD不锈钢渣、转炉不锈钢渣和电炉渣)罐，加入硼质改性剂，其成分以硼砂为主，包含大于0.5％的B₂O₃。

(2)冷却

首先通过铁路线运送至钢渣冷却车间，渣罐由专用吊具卸至渣罐冷却区。渣罐在冷却区喷水冷却1.5天左右，运至倒罐区，钢渣在倒罐区进一步喷水冷却，冷却至80℃以下(间断定期测温，满足工艺要求)后倒罐。倒罐后的钢渣通过装载机送至不锈钢渣处理线。

(3)多次分级处理

A初步分级处理

冷却后的AOD渣和转炉不锈钢渣，由履带式装载机送至格筛(250mm)筛分处理。250mm以上的废钢由液压捡拾器取出大块，利用便携式光谱仪人工挑选渣钢；250mm以下的钢渣经板式给料机、运输机运出冷却车间，经单层直线振动筛(80mm)筛分处理，得到80-250mm筛上料及＜80mm筛下料。

单层直线振动筛得到的＜80mm筛下料输送至星筛(8mm)筛分处理，得到8-80mm筛上料，＜8mm筛下料作为尾渣，经输送机运至AOD尾渣堆场。

冷却后的电炉不锈钢渣首先由液压破碎锤破碎后，再由履带式装载机送至格筛(250mm)筛分处理。250mm以上的废钢由液压捡拾器取出大块，利用便携式光谱仪人工挑选渣钢；250mm以下的废钢经板式给料机，运输机，运出冷却车间，运至单层振动筛(80mm)进行筛分处理，得到80-250mm筛上料及＜80mm筛下料。

经过单层振动筛筛分的AOD渣和转炉不锈钢渣，以及电炉不锈钢渣的80-250mm筛上料，经由惯性振动给料机送入永磁磁力滚筒CT-1014，选出铁素体不锈钢渣产品1；磁选后利用便携式光谱仪人工选出奥氏体不锈钢渣产品2。从而使粒度80-250mm的大块废钢与钢渣分离，达到保护后续流程中反击式破碎机的目的。

经磁选、手选(便携式光谱仪)后的粒径80-250mm钢渣，AOD炉渣和转炉渣经星筛筛分后的8-80mm筛上料以及＜80mm的电炉不锈钢渣，经过带式除铁器RCDC-8，将钢渣中＜80mm的铁素体渣钢产品7选出。

B二次分级处理

将选完＜80mm的铁素体渣钢产品7的剩余钢渣，包括经磁选、手选后的粒径80-250mm钢渣，AOD炉渣和转炉渣8-80mm中的带式除铁器未选出钢渣，以及＜80mm的电炉不锈钢渣的带式除铁器未选出钢渣，送入反击式破碎机进行破碎。

破碎后的钢渣送至双层振动筛(35mm，15mm)进行筛分，筛分后粒度为35-80mm、15-35mm的筛上料送至两台并列的FM800金属感应分离器。两种粒度的钢渣分别经金属感应分离器选出35-80mm、15-35mm金属含量较高渣钢，为奥氏体钢渣产品3和4。

经过金属感应分离器后的钢渣分别进入HGM强磁滚筒SETK006460进行甩尾操作，不含金属的粒度为35mm-80mm、15mm-35mm的尾渣运至尾渣堆场；含有金属粒度为35-80mm、15-35mm钢渣与送反击破碎机的钢渣汇合，一并进入反击式破碎机再次进行破碎。

C三次分级破碎

双层振动筛筛分后的＜15mm筛下料，送入NC2024振网筛-1(1mm)筛分，1-15mm筛上料送至RPMV1513立轴破碎机进行破碎。

破碎后的钢渣，送至另一台NC2024振网筛-2(1mm)筛分，1-15mm筛上料送至RPMV1113立轴破碎机破碎。

破碎后的钢渣送至NC1024振网筛筛分，1-15mm筛上料送入高强磁选机SETK006360磁选。磁选出1-15mm混合钢渣产品5；1-15mm尾渣运至尾渣堆场。

经过两个NC2024-2振网筛和NC1024振网筛筛分的＜1mm筛下料送至高强磁选机SETK006260进行磁选。磁选出的＜1mm渣钢落入渣钢堆场，其余钢渣进入下一道高强磁选机SETK006260(图未示)再次磁选。磁选出＜1mm混合钢渣产品6落入渣钢堆场，＜1mm尾渣运至尾渣堆场。

本实施例得到产品7种(其中6种如图2所示)：80-250mm铁素体不锈钢渣产品1；80-250mm奥氏体不锈钢渣产品2；35-80mm奥氏体钢渣产品3；15-35mm奥氏体钢渣产品4；1-15mm混合钢渣产品5；＜1mm混合钢渣产品6；＜80mm的铁素体渣钢产品7。

应用效果

本方法经过太钢内部实验室验证可行，实践证明，该技术工艺先进可靠，实现了熔渣改性、钢渣冷却、破碎和金属分选等全过程的带罐冷却、干法处理，较传统处理工艺具有粉尘污染可控、占地少、金属收得率高、无废水排放、水耗和能耗低等优点；可处理全部不锈钢钢渣，推动了太钢建设资源节约型、环境友好型企业的发展。

关于对照例

本工艺方法之前的不锈钢渣处理工艺只是使用高磁选和人工拣选，对于奥氏体不锈钢高磁选没有分选能力，分离效果差，人工拣选效率低，对于粒度小于15mm渣钢没有分选能力；钢渣冷却采用自然冷却的方式，冷却效果差，钢渣冷却过程中的扬尘现象严重；使用本工艺方法，钢渣中加入硼质改性剂，可有效防止钢渣冷却过程中的扬尘现象，同时通过分级破碎分选等步骤得到的粒度80～250mm的不锈钢渣钢金属含量＞75％，粒度为35～80mm和15～35mm的奥氏体不锈钢渣钢金属含量＞85％，粒度为1～15mm和0～1mm不锈钢渣钢金属含量＞95％。金属含量均高出一般钢渣产品。

效果评价

实施例的各产品的主要成分见下表3所示，各参数的测定或计算方法简要描述见后。

表3

测定方法：

全铁含量，镍、铬的含量均采用便携式光谱仪进行检测。

本方法实现了熔渣改性、钢渣冷却、破碎和金属分选等全过程的带罐冷却、干法处理，较传统处理工艺具有粉尘污染可控、占地少、金属收得率高、无废水排放、水耗能耗低等优点；可处理冶金企业全部不锈钢钢渣。

Claims (12)

1.一种不锈钢渣处理方法，其特征在于，包含以下步骤：

(1)加改性剂：在出渣过程对钢渣添加硼质改性剂，所述硼质改性剂包含B₂O₃0.5％以上；

(2)冷却：将添加了硼质改性剂的钢渣冷却至80℃以下，优选采用罐式热焖法；

(3)多次分级处理

(31)初步分级处理

(311)初步分级：将冷却后的钢渣初步分级成粒度范围不同的粗、中、细级粒度的三类钢渣；其中，所述粗、中、细级粒度范围为＞N1，N1～N2，＜N2，所述N1优选230～260mm，最优选250mm，所N2优选75～85mm，最优选80mm；

(312)施加第一磁场分离：对步骤(311)初步分级得到的粒度范围处于中级的钢渣通过施加第一磁场方法分离成铁素体渣钢产品和混合废渣；

(313)光谱仪分离：将步骤(312)得到的混合废渣通过光谱仪分离成奥氏体渣钢产品和混合废渣；

(314)施加第二磁场分离：将步骤(311)初步分级得到的粒度范围处于细级的钢渣与步骤(313)分离得到的混合废渣混合，通过施加第二磁场方法分离成铁素体渣钢产品和混合废渣。

2.如权利要求1所述的处理方法，其特征在于，在步骤(314)之后，还包括以下步骤：

(32)二次分级处理：

(321)破碎：对步骤(314)分离得到的混合废渣进行破碎处理；

(322)二次分级：将步骤(321)破碎产物二次分级成粒度范围不同的粗、中、细级粒度三类钢渣，所述粗、中、细级粒度范围为＞M1，M1～M2，＜M2；所述M1优选12mm～20mm，最优选15mm，所述M2优选30mm～45mm，最优选35mm；

(323)金属感应分离：将步骤(322)二次分级得到的粗级和中级粒度的钢渣分别通过金属感应方法进行分离，它们各自分离成：粗级奥氏体渣钢产品和混合废渣；中级奥氏体渣钢和混合废渣；

(324)施加第三磁场分离：对步骤(323)分离得到的粗、中级混合废渣各自通过施加第三磁场方法分离成含铁渣和尾渣；

(325)重复破碎、二次分级、金属感应分离、施加第三次场分离：对步骤(324)得到的粗、中级含铁渣重复上述(321)、(322)、(323)和(324)破碎、二次分级、金属感应分离、施加磁场分离的步骤；

其中，第一磁场、第二磁场和第三磁场的强度依次增强。

3.如权利要求2所述的处理方法，其特征在于，在步骤(325)之后，还包括以下步骤：

(31)三次分级处理

(331)三次分级：对步骤(322)二次分级得到的细级粒度的钢渣进行三次分级成粗粒度和细粒度钢渣，所述大粒度和小粒度的粒度范围为＜O，O～M1；所述O优选1mm～3mm，最优选1mm；

(335)施加第四磁场分离：将步骤(331)三次分级得到的粗粒度钢渣通过施加第四磁场的方式，分离成混合渣钢产品和尾渣；

(336)施加第五磁场分离：将步骤(331)三次分级得到的细粒度钢渣通过施加第五磁场的方式，分离成混合渣钢产品和尾渣；

优选的，可对尾渣重复进行施加第四磁场或第五磁场的步骤，分离出混合渣钢产品。

4.如权利要求3所述的处理方法，其特征在于，在(331)步骤之后，(335)步骤之前，对所得到的粗粒度钢渣还进行至少一次如下步骤之后得到粗粒度和细粒度钢渣之后，再分别进行(335)步骤：

(332)破碎：将步骤(331)三次分级得到的粗级粒度废渣进行破碎处理；

(333)附加分级：将步骤(332)得到的破碎产物采用孔径与步骤(331)的三次分级装置相同的分级装置分级成粗粒度和细粒度钢渣；

其中，第四磁场和第五磁场的强度均大于第三磁场；

优选地，将(331)和(333)步骤所得到的细粒度钢渣混合后再施加第四磁场分离。

5.如权利要求1所述的处理方法，其特征在于，该方法处理AOD炉渣，转炉渣或电炉渣；优选的，当该方法所处理的是AOD炉渣和转炉渣时，所述步骤(311)初步分级处理之后，还进行如下步骤，将所述大粒度钢渣继续进行步骤(314)：

步骤(3111)：将步骤(311)得到的小级粒度的钢渣进行再次分级成大粒度和小粒度的钢渣，所述大粒度和小粒度的粒度范围为＜L，L～N1；所述L优选7mm～10mm，最优选8mm。

6.一种不锈钢渣的多次分级处理系统，其特征在于，包括依次连接的下述设备：

(1)初步分级处理设备

(11)初步分级设备：将钢渣根据粒径范围粗、中、细分成三部分的初步分级设备；其中，所述粗、中、细级粒度范围为＞N1，N1～N2，＜N2，所述N1优选230～260mm，最优选250mm，所N2优选75～85mm，最优选80mm；

(12)第一磁选设备：将初步分级设备(11)得到的中级的钢渣，分离成铁素体渣钢产品和非铁素体渣钢的第一磁选设备；

(13)光谱仪分离设备：将磁选设备(12)分离得到的非铁素体钢渣分离成奥氏体渣钢产品和混合废渣的光谱仪设备；

(14)第二磁选设备：将初步分级设备(11)得到的粒度范围处于细级的钢渣与分离得到的混合废渣一起，分离成铁素体渣钢产品和混合废渣的第二磁选设备。

7.如权利要求6所述的处理系统，其特征在于，还包括依次相连的下述设备：

(2)二次分级处理设备

(21)破碎设备：将磁选设备(14)分离得到的混合废渣破碎，以及步骤(24)第三磁选设备得到的含铁渣再次破碎的破碎设备；

(22)二次分级设备：将破碎设备(21)得到的破碎产物进行分级成粒度范围不同的粗、中、细级粒度三类钢渣的二次分级设备；所述粗、中、细级粒度范围为＞M1，M1～M2，＜M2；所述M1优选12mm～20mm，最优选15mm，所述M2优选30mm～45mm，最优选35mm；

(23)金属感应分离设备：将二次分级设备(22)分级得到的大、中级粒度的钢渣分别分离成奥氏体渣钢产品和混合渣钢的金属感应设备；

(24)第三磁选设备：将金属感应分离设备(23)分离得到的钢渣，分别进行分离得到含铁渣和尾渣的第三磁选设备。

8.如权利要求7所述的处理系统，其特征在于，还包括依次相连的下述设备：

(3)三次分级处理设备

(31)三次分级设备：将二次分级设备(22)分级得到的小级粒度的钢渣分级成大小粒度的钢渣的分级设备；所述大粒度和小粒度的粒度范围为＜O，O～M1；所述O优选1mm～3mm，最优选1mm；

(34)第四磁选设备：将三次分级设备(31)分级得到的大粒度钢渣分离成混合渣钢产品和尾渣的第四磁选设备；

(35)第五磁选设备：将三次分级设备(31)分级得到的小粒度的钢渣分离成的混合渣钢产品和尾渣的第五磁选设备；

优选的，第四和第五磁选设备可包括两台磁选设备连接组成。

9.如权利要求8所述的处理系统，其特征在于，所述三次分级设备(31)之后，第四磁选设备(34)之前，还包括至少一组依次相连的下述设备：

(32)破碎设备：将三次分级设备(31)分离得到的大粒度的废渣进行破碎处理的破碎设备；

(33)附加分级设备：将破碎设备(32)破碎得到的破碎产物利用与三次分级设备(31)孔径相同的分级设备分级成大小粒度的钢渣的分级设备。

10.如权利要求6～9所述的处理系统，其特征在于，在初步分级设备(11)之后，还包括(111)再次分级设备：将初步分级设备(11)分级得到的细粒度的钢渣再次分级为大粒度和小粒度的钢渣的再次分级设备，所述大粒度和小粒度的粒度范围为＜L，L～N1；所述L优选7mm～10mm，最优选8mm。

11.如权利要求5所述的处理方法或权利要求10的处理系统，其特征在于，所述分级设备为筛分设备，优选的，初次分级设备为格筛和单层振动筛，二次分级设备为双层直线振动筛，三次分级设备为摩根森振网筛，再次分级设备为星筛。

12.如权利要求5所述的处理方法或权利要求10的处理系统，其特征在于，所述第一磁场强度为1200Gs，第二磁场强度为1500Gs，第三磁场强度为5000Gs，第四磁场和第五磁场的强度为9500Gs。

Images