CN103882162A - 一种铸余渣快速处理方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种铸余渣快速处理方法，包括以下步骤：（1）垫转炉钢渣，（2）铸余渣入池，（3）转炉钢渣入池，（4）翻渣，（5）交替进渣，（6）密封，（7）喷水，（8）物化反应，本发明具有渣、铁分离完全，节省处理工艺占地，减少投资，提高铸余渣产品质量，节约用水、高效、安全可靠的优点。

Description

一种铸余渣快速处理方法
技术领域
本发明涉及一种铸余渣的快速处理方法，属于冶金、环保和节能减排领域。
背景技术
铸余渣是钢液浇筑钢坯时钢包中剩余的渣，一般产生量为钢量的1％左右。铸余渣中含有大量的钢，高达30％以上，其它组成主要是硅酸盐矿物，具有水化胶凝性，在经过稳定化处理后可广泛应用于建材行业。
目前国内外铸余渣的处理方式是热泼打水冷却，这种方法处理铸余渣周期长、其中的钢和渣不能有效的分离，回收钢时需通过多道加工处理工序，增加处理成本，处理后的尾渣中f-CaO、f-MgO得不到有效的消解，影响使用。该工艺处理过程中还产生大量的蒸汽、废水和粉尘，污染周边环境；其次，该处理工艺占地大、抓运设备损坏严重。
铸余渣遇水粉化后颗粒较小，粘性大，水不易渗透，因此在处理时必须混合转炉钢渣。本方法是将铸余渣与转炉钢渣交替倒入处理装置内，翻动冷却后密封喷水使铸余渣在物理化学作用下膨胀、收缩开裂而粉化，使钢和渣有效分离，并同时解决尾渣安定性不良的隐患，在提高废钢回收率的同时，为尾渣的高附加值利用提供了保障，还为炼钢生产的清洁生产、安全环保、快速排渣创造了条件。
发明内容
本发明的目的是提供一种铸余渣的快速处理方法，铸余渣从出渣运至快速处理装置处，倾翻至快速装置内密闭处理，可使水得到循环使用，蒸汽得到有组织排放，无粉尘污染，并且在无外加能源介质下实现渣铁分离，节省钢的回收处理成本，并可解决尾渣安定性不良的隐患，为实现尾渣的高附加值利用提供技术保障。
本发明的目的是按如下的技术方案实现的。本发明涉及一种铸余渣快速处理方法，包括以下步骤：
（1）垫转炉钢渣，将不含水的冷态转炉钢渣均匀铺在快速处理装置底部；
（2）铸余渣入池，将800℃～1650℃的铸余渣倾翻在快速处理装置中；
（3）转炉钢渣入池，将冷态或熔融态转炉钢渣倒入快速处理装置中；
（4）翻渣，对快速处理装置内的铸余渣和转炉钢渣进行翻动，使之分散；
（5）交替进渣，将所述铸余渣和所述转炉钢渣交替倒入快速处理装置中，即，倒入一罐所述铸余渣后再倒入一罐所述转炉钢渣，混合后，再倒入一罐所述铸余渣，之后再倒入一罐所述转炉钢渣，如此交替进渣，直至混合渣装满所述处理装置；
（6）密封，在快速处理装置装满渣后盖上装置盖，并在装置的密封槽中注水密封；
（7）喷水，对所述混合渣连续喷水4h～10h，喷水采取大水量和小水量交替喷水，直至所述的渣温度降至70℃以下终止喷水；
（8）物化反应，铸余渣受温度应力变化而产生收缩开裂、渣中f-CaO、f-MgO水化生成为Ca(OH)2、Mg(OH)2而膨胀开裂粉化、渣中的硅酸盐矿物晶形转变而产生体积变化。
其中，在所述的步骤（1）垫转炉钢渣中，是将所述转炉钢渣均匀铺在处理装置底部，厚度不小于300mm，转炉钢渣粒度不大于40mm。
其中，在所述的步骤（2）铸余渣入池中，是将一罐铸余渣直接倾翻在快速处理装置中，温度为800℃～1650℃。
其中，在所述的步骤（3）转炉钢渣入池中，是将一罐或半罐冷态转炉钢渣倒入快速处理装置中，转炉钢渣粒度不大于40mm，或者是将一罐或半罐熔融态转炉钢渣倒入快速处理装置中，温度为800℃～1650℃。
其中，在所述的步骤（4）翻渣中，所述的翻渣是用挖掘机或其它小型机具将所述渣进行翻动，使之分散，并挖出其中的大块渣钢，同时进行少量喷水，使分散后的渣表面固化。
其中，在所述的步骤（5）交替进渣中，转炉钢渣为冷态的颗粒状钢渣，转炉钢渣粒度不大于40mm，或者转炉钢渣为熔融态的转炉钢渣，温度为800℃～1650℃。
其中，在所述的步骤（7）喷水中，所述的大水量为25-40t/h，所述的小水量10-24t/h。
其中，所述的大水量为30t/h，所述的小水量20t/h。
综上所述，本发明包括以下步骤：垫转炉钢渣—铸余渣入池—转炉钢渣入池—翻渣—交替进渣—密封—喷水—物化反应；本发明方法可将800℃～1650℃的铸余渣直接倒入快速处理装置，采用连续喷水措施，使钢渣充分进行f-CaO、f-MgO水化消解反应。喷水方式可以采用PLC全自动控制，以提高处理效率、质量。本发明具有渣、铁分离完全，节省处理工艺占地，减少投资，提高铸余渣产品质量，节约用水、高效、安全可靠的优点。
具体实施方式
实施例1
（1）垫转炉钢渣，将不含水的冷态转炉钢渣均匀铺在快速处理装置底部，厚度为300mm，转炉钢渣粒度为10mm；（2）铸余渣入池，将800℃的一罐铸余渣倾翻在快速处理装置中；（3）转炉钢渣入池，将一罐冷态转炉钢渣倒入快速处理装置中，转炉钢渣粒度10mm；（4）翻渣，对快速处理装置内的铸余渣和转炉钢渣进行翻动，使之分散；所述的翻渣是用挖掘机将铸余渣和转炉钢渣进行翻动，使之分散，并挖出其中的大块渣钢，同时进行少量喷水，使分散后的渣表面固化。（5）交替进渣，将所述铸余渣和所述转炉钢渣交替倒入快速处理装置中，即，倒入一罐所述铸余渣后再倒入一罐所述冷态转炉钢渣，混合后，再倒入一罐所述铸余渣，之后再倒入一罐所述转炉钢渣，如此交替进渣，直至混合渣装满所述处理装置，其中转炉钢渣粒度10mm；（6）密封，在快速处理装置装满渣后盖上装置盖，并在装置的密封槽中注水密封；（7）喷水，通过PLC全自动控制系统将水喷洒至渣表面，对所述的渣连续喷水4h，直至所述的渣温度降至60℃终止喷水；喷水采取大水量和小水量交替喷水，所述的大水量为30t/h，所述的小水量20t/h；（8）物化反应，铸余渣受温度应力变化而产生收缩开裂、渣中f-CaO、f-MgO水化生成为Ca(OH)2、Mg(OH)2而膨胀开裂粉化、渣中的硅酸盐矿物晶形转变而产生体积变化。喷水和停喷水整个过程中，铸余渣所产生的物化反应过程，过程结束后取得产品。
实施例2
（1）垫转炉钢渣，将不含水的冷态转炉钢渣均匀铺在快速处理装置底部，厚度为400mm，转炉钢渣粒度为20mm；（2）铸余渣入池，将1650℃的一罐铸余渣倾翻在快速处理装置中；（3）转炉钢渣入池，将一罐冷态转炉钢渣倒入快速处理装置中，转炉钢渣粒度20mm；（4）翻渣，对快速处理装置内的铸余渣和转炉钢渣进行翻动，使之分散；所述的翻渣是用挖掘机将铸余渣和转炉钢渣进行翻动，使之分散，并挖出其中的大块渣钢，同时进行少量喷水，使分散后的渣表面固化。（5）交替进渣，将所述铸余渣和所述转炉钢渣交替倒入快速处理装置中，即，倒入一罐所述铸余渣后再倒入一罐所述冷态转炉钢渣，混合后，再倒入一罐所述铸余渣，之后再倒入一罐所述转炉钢渣，如此交替进渣，直至混合渣装满所述处理装置，其中转炉钢渣粒度20mm；（6）密封，在快速处理装置装满渣后盖上装置盖，并在装置的密封槽中注水密封；（7）喷水，通过PLC全自动控制系统将水喷洒至渣表面，对所述的渣连续喷水10h，直至所述的渣温度降至50℃终止喷水；喷水采取大水量和小水量交替喷水，所述的大水量为25t/h，所述的小水量10t/h；（8）物化反应，铸余渣受温度应力变化而产生收缩开裂、渣中f-CaO、f-MgO水化生成为Ca(OH)2、Mg(OH)2而膨胀开裂粉化、渣中的硅酸盐矿物晶形转变而产生体积变化。喷水和停喷水整个过程中，铸余渣所产生的物化反应过程，过程结束后取得产品。
实施例3
（1）垫转炉钢渣，将不含水的冷态转炉钢渣均匀铺在快速处理装置底部，厚度为600mm，转炉钢渣粒度为40mm；（2）铸余渣入池，将1000℃的一罐铸余渣倾翻在快速处理装置中；（3）转炉钢渣入池，将一罐熔融态转炉钢渣倒入快速处理装置中，转炉钢渣的温度为1650℃；（4）翻渣，对快速处理装置内的铸余渣和转炉钢渣进行翻动，使之分散；所述的翻渣是用挖掘机将铸余渣和转炉渣进行翻动，使之分散，并挖出其中的大块渣钢，同时进行少量喷水，使分散后的渣表面固化。（5）交替进渣，将所述铸余渣和所述转炉钢渣交替倒入快速处理装置中，即，倒入一罐所述铸余渣后再倒入一罐所述转炉钢渣，混合后，再倒入一罐铸余渣，之后再倒入一罐转炉钢渣，如此交替进渣，直至混合渣装满所述处理装置其中，转炉钢渣的温度为1650℃；（6）密封，在快速处理装置装满渣后盖上装置盖，并在装置的密封槽中注水密封；（7）喷水，通过PLC全自动控制系统将水喷洒至所述渣表面，对所述的渣连续喷水8h，直至所述的渣温度降至30℃终止喷水；喷水采取大水量和小水量交替喷水，所述的大水量为40t/h，所述的小水量24t/h；（8）物化反应，铸余渣受温度应力变化而产生收缩开裂、渣中f-CaO、f-MgO水化生成为Ca(OH)2、Mg(OH)2而膨胀开裂粉化、渣中的硅酸盐矿物晶形转变而产生体积变化。喷水和停喷水整个过程中，铸余渣所产生的物化反应过程，过程结束后取得产品。
实施例4
（1）垫转炉钢渣，将不含水的冷态转炉钢渣均匀铺在快速处理装置底部，厚度为350mm，转炉钢渣粒度为5mm；（2）铸余渣入池，将1200℃的一罐铸余渣倾翻在快速处理装置中；（3）转炉钢渣入池，将半罐熔融态转炉钢渣倒入快速处理装置中，转炉钢渣的温度为800℃；（4）翻渣，对快速处理装置内的铸余渣和转炉钢渣进行翻动，使之分散；所述的翻渣是用挖掘机将铸余渣和转炉渣进行翻动，使之分散，并挖出其中的大块渣钢，同时进行少量喷水，使分散后的渣表面固化。（5）交替进渣，将所述铸余渣和所述转炉钢渣交替倒入快速处理装置中，即，倒入一罐所述铸余渣后再倒入一罐所述转炉钢渣，混合后，再倒入一罐铸余渣，之后再倒入一罐转炉钢渣，如此交替进渣，直至混合渣装满所述处理装置其中，转炉钢渣的温度为800℃；（6）密封，在快速处理装置装满渣后盖上装置盖，并在装置的密封槽中注水密封；（7）喷水，通过PLC全自动控制系统将水喷洒至渣表面，对所述的渣连续喷水9h，直至所述的渣温度降至40℃终止喷水；喷水采取大水量和小水量交替喷水，所述的大水量为35t/h，所述的小水量20t/h；（8）物化反应，铸余渣受温度应力变化而产生收缩开裂、渣中f-CaO、f-MgO水化生成为Ca(OH)2、Mg(OH)2而膨胀开裂粉化、渣中的硅酸盐矿物晶形转变而产生体积变化。喷水和停喷水整个过程中，铸余渣所产生的物化反应过程，过程结束后取得产品。
实施例5
（1）垫转炉钢渣，将不含水的冷态转炉钢渣均匀铺在快速处理装置底部，厚度为450mm，转炉钢渣粒度为10mm；（2）铸余渣入池，将850℃的一罐铸余渣倾翻在快速处理装置中；（3）转炉钢渣入池，将半罐熔融态转炉钢渣倒入快速处理装置中，转炉钢渣的温度为1200℃；（4）翻渣，对快速处理装置内的铸余渣和转炉钢渣进行翻动，使之分散；所述的翻渣是用挖掘机将铸余渣和转炉渣进行翻动，使之分散，并挖出其中的大块渣钢，同时进行少量喷水，使分散后的渣表面固化。（5）交替进渣，将所述铸余渣和所述转炉钢渣交替倒入快速处理装置中，即，倒入一罐所述铸余渣后再倒入一罐所述转炉钢渣，混合后，再倒入一罐铸余渣，之后再倒入一罐转炉钢渣，如此交替进渣，直至混合渣装满所述处理装置其中，转炉钢渣的温度为1200℃；（6）密封，在快速处理装置装满渣后盖上装置盖，并在装置的密封槽中注水密封；（7）喷水，通过PLC全自动控制系统将水喷洒至渣表面，对所述的渣连续喷水5h，直至所述的渣温度降至70℃终止喷水；喷水采取大水量和小水量交替喷水，所述的大水量为38t/h，所述的小水量22t/h；（8）物化反应，铸余渣受温度应力变化而产生收缩开裂、渣中f-CaO、f-MgO水化生成为Ca(OH)2、Mg(OH)2而膨胀开裂粉化、渣中的硅酸盐矿物晶形转变而产生体积变化。喷水和停喷水整个过程中，铸余渣所产生的物化反应过程，过程结束后取得产品。

Claims (8)

1.一种铸余渣快速处理方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）垫转炉钢渣，将不含水的冷态转炉钢渣均匀铺在快速处理装置底部；
（2）铸余渣入池，将800℃～1650℃的铸余渣倾翻在快速处理装置中；
（3）转炉钢渣入池，将冷态或熔融态转炉钢渣倒入快速处理装置中；
（4）翻渣，对快速处理装置内的铸余渣和转炉钢渣进行翻动，使之分散；
（5）交替进渣，将所述铸余渣和所述转炉钢渣交替倒入快速处理装置中，即，倒入一罐所述铸余渣后再倒入一罐所述转炉钢渣，混合后，再倒入一罐所述铸余渣，之后再倒入一罐所述转炉钢渣，如此交替进渣，直至混合渣装满所述处理装置；
（6）密封，在快速处理装置装满渣后盖上装置盖，并在装置的密封槽中注水密封；
（7）喷水，对所述混合渣连续喷水4h～10h，喷水采取大水量和小水量交替喷水，直至所述的渣温度降至70℃以下终止喷水；
（8）物化反应，铸余渣受温度应力变化而产生收缩开裂、渣中f-CaO、f-MgO水化生成为Ca(OH)2、Mg(OH)2而膨胀开裂粉化、渣中的硅酸盐矿物晶形转变而产生体积变化。
2.根据权利要求1所述的一种铸余渣快速处理方法，其特征在于：在所述的步骤（1）垫转炉钢渣中，是将所述转炉钢渣均匀铺在处理装置底部，厚度不小于300mm，转炉钢渣粒度不大于40mm。
3.根据权利要求1或2所述的一种铸余渣快速处理方法，其特征在于：在所述的步骤（2）铸余渣入池中，是将一罐铸余渣直接倾翻在快速处理装置中，温度为800℃～1650℃。
4.根据权利要求1-3之一所述的一种铸余渣快速处理方法，其特征在于：在所述的步骤（3）转炉钢渣入池中，是将一罐或半罐冷态转炉钢渣倒入快速处理装置中，转炉钢渣粒度不大于40mm，或者是将一罐或半罐熔融态转炉钢渣倒入快速处理装置中，温度为800℃～1650℃。
5.据权利要求1-4之一所述的一种铸余渣快速处理方法，其特征在于：在所述的步骤（4）翻渣中，所述的翻渣是用挖掘机或其它小型机具将所述渣进行翻动，使之分散，并挖出其中的大块渣钢，同时进行少量喷水，使分散后的渣表面固化。
6.据权利要求1-5所述的一种铸余渣快速处理方法，其特征在于：在所述的步骤（5）交替进渣中，转炉钢渣为冷态的颗粒状钢渣，转炉钢渣粒度不大于40mm，或者转炉钢渣为熔融态的转炉钢渣，温度为800℃～1650℃。
7.根据权利要求1-6所述的一种铸余渣快速处理方法，其特征在于：在所述的步骤（7）喷水中，所述的大水量为25-40t/h，所述的小水量10-24t/h。
8.根据权利要求7所述的一种铸余渣快速处理方法，其特征在于：所述的大水量为30t/h，所述的小水量20t/h。
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