CN103937915B - 一种转炉渣的处理方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种转炉渣的处理方法，该方法包括：转炉渣热闷、第一次筛分、第二次筛分、第三次筛分、棒磨磁选。通过本发明可以在转炉渣的尾渣中的MFe含量没有明显变化的情况下，减少了筛分和棒磨次数，渣钢产量明显增加，动力费用减少。

Description

一种转炉渣的处理方法

技术领域

本发明属于冶金技术领域，具体涉及一种转炉渣的处理方法。

背景技术

转炉渣是一种转炉炼钢的过程中产生的工业固体废物。在炼钢的过程中，转炉渣的渣发生量约占钢产量的5～10%。随着冶金行业的不断发展，每年会产生大量的转炉渣。而在转炉渣中含有15～25%的金属铁（MFe），因此，加大对转炉渣中含铁资源的回收利用，成为降低钢厂冶炼成本的主要手段。

目前，对于转炉渣主要的处理方法是将热态转炉渣进行冷却后经过反复破碎、筛分、磁选等步骤，提取其中的金属后再加以利用。但是，在现有的转炉渣处理方法中，转炉车间产生的转炉渣进行热闷处理后，至少需要经过四次筛选、两次棒磨工序，由于处理过程中棒磨工序多，造成部分金属铁粉化后流失而导致渣钢产量低于设计值。

如果能够减少转炉渣处理过程中的棒磨工序或筛选工序，就可以提高转炉渣的回收利用率并节约处理成本。但是，如果减少棒磨工序，会造成渣钢尾渣中的MFe含量增加（要求尾渣中的MFe≤2%），并且会降低小颗粒（粒径为10～40mm）的渣钢的量。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能够解决以上多个技术问题中的至少一个技术问题的转炉渣的处理方法。所述方法包括以下步骤：（a）将熔融的转炉渣置于热闷装置内，在不断松动转炉渣的同时喷水进行冷却并使得转炉渣表面无积水，当转炉渣的温度降至310℃～350℃时，盖上热闷盖进行热闷，当热闷装置内温度降低至80℃以下时热闷结束，排出热闷装置内的余汽，热闷后的转炉渣含水率为8％～12％；（b）通过第一振动筛对热闷后的转炉渣进行筛分，将筛上物作为第一渣钢；（c）对步骤（b）中的筛下物进行电磁筛选，将选出的筛下物作为第二渣钢，剩余的筛下物利用第二振动筛进行筛分；（d）将步骤（c）中的第二振动筛的筛上物进行粉碎后与第二振动筛的筛下物合并，利用第三振动筛进行筛分；（e）将第三振动筛的筛上物作为第三渣钢，对第三振动筛的筛下物进行棒磨后磁选，磁选出的转炉渣作为磁选粉，磁选后剩余的转炉渣作为尾渣；其中，第一振动筛、第二振动筛和第三振动筛的筛孔尺寸之间的关系为：第一振动筛＞第二振动筛＞第三振动筛。

根据本发明的示例性实施例，在上述步骤（a）中，热闷装置可以为矩形体且尺寸可以为5m×7m×5m，置入热闷装置内的熔融的转炉渣可以为230t～235t。

根据本发明的示例性实施例，在上述步骤（a）中，进行热闷的时间可以为13.5～14.5小时。

根据本发明的示例性实施例，在上述步骤（a）中，可以在热闷装置内温度降低至60℃以下时，排出热闷装置内的余汽。

根据本发明的示例性实施例，在上述步骤（a）中，热闷后的转炉渣含水率可以为10％～11％。

根据本发明的示例性实施例，第一振动筛的筛孔尺寸可以为210mm～190mm。

根据本发明的示例性实施例，第二振动筛的筛孔尺寸可以为35mm～45mm。

根据本发明的示例性实施例，第三振动筛的筛孔尺寸可以为8mm～12mm。

根据本发明的示例性实施例，第一振动筛的筛孔尺寸可以为200mm，第二振动筛的筛孔尺寸可以为40mm，第三振动筛的筛孔尺寸可以为10mm。

根据本发明的示例性实施例，上述尾渣中的MFe含量小于2质量%。

通过本发明的转炉渣的处理方法，在转炉渣的尾渣中的MFe含量没有明显变化的情况下，减少了筛分和棒磨次数，渣钢产量明显增加，动力费用减少。

附图说明

图1表示根据本发明实施例的转炉渣的处理方法的流程图。

具体实施方式

根据本发明提供的转炉渣的处理方法，通过在转炉渣的热闷工序中设定特定的工艺条件来调整转炉渣的状态，从而在随后的破碎、筛分、磁选提纯处理中，仅通过三次筛分和一次棒磨就可以完成转炉渣的分级和处理。根据本发明提供的转炉渣的处理方法，在转炉渣的尾渣中的MFe含量没有明显变化的情况下，减少了筛分和棒磨次数，渣钢产量明显增加，动力费用减少。

在下文中，将对本发明的转炉渣的处理方法及其优选条件进行详细描述。在本发明中，如无特别说明，所列百分数均为质量百分数。

根据本发明提供的转炉渣的处理方法包括依次执行的以下步骤：转炉渣热闷→第一次筛分→第二次筛分→第三次筛分→棒磨磁选。具体描述如下：

（a）转炉渣热闷：将熔融的转炉渣置于热闷装置内，在不断松动转炉渣的同时喷水进行冷却并使得转炉渣表面无积水，当转炉渣的温度降至310℃～350℃时，盖上热闷盖进行热闷，当装置内温度降低至80℃以下时热闷结束，排出热闷装置内的余汽，热闷后的转炉渣含水率为8％～12％。

在上述步骤（a）中，采用上述热闷条件是为了将转炉渣调整至较优状态，以保证最终转炉渣的尾渣中的MFe含量没有明显变化（MFe含量小于2%）的情况下，仅进行三次筛分和一次棒磨就可以完成转炉渣的分级和处理。从转炉渣的状态优化的角度考虑，优选为当转炉渣的温度降至320℃～340℃时盖上热闷盖进行热闷，更加优选为当转炉渣的温度降至330℃～335℃时盖上热闷盖进行热闷。另外，优选为当装置内温度降低至60℃以下时排出热闷装置内的余汽。进行热闷的时间可根据热闷装置中的转炉渣的量和热闷温度来确定，优选为13.5～14.5小时，更加优选为14小时。并且，热闷装置可以呈矩形体且尺寸可以为5m×7m×5m，内衬200mm厚钢坯，在钢坯与热闷装置混凝土之间浇筑有耐热浇注料，起到隔热的作用。相应倒入的熔融的转炉渣可以为232t～234t，优选为233t。热闷结束后的转炉渣含水率为8％～12％，优选为10％～11％。热闷结束后的转炉渣含水率在该范围内更易进行筛分，并且粉碎效果更好。

（b）第一次筛分：通过第一振动筛对热闷后的转炉渣进行筛分，将筛上物作为第一渣钢。其中，第一振动筛的筛孔尺寸可以为210mm～190mm。

（c）第二次筛分：对步骤（b）中的筛下物进行电磁筛选，将选出的筛下物作为第二渣钢，剩余的筛下物利用第二振动筛进行筛分。其中，第二振动筛的筛孔尺寸可以为35mm～45mm。

（d）第三次筛分：将步骤（c）中的第二振动筛的筛上物进行粉碎后与第二振动筛的筛下物合并，利用第三振动筛进行筛分。第三振动筛的筛孔尺寸可以为8mm～12mm。

（e）棒磨磁选：将第三振动筛的筛上物作为第三渣钢，对第三振动筛的筛下物进行棒磨后磁选，磁选出的转炉渣作为磁选粉，磁选后剩余的转炉渣作为尾渣。

另外，发明人还发现，在上述步骤（a）的热闷条件下，并结合实际生产的需要，最优选的是将第一振动筛的筛孔尺寸设定为200mm，第二振动筛的筛孔尺寸设定为40mm，第三振动筛的筛孔尺寸设定为10mm。

综上所述，在本发明的转炉渣的处理方法中，转炉渣热闷工序中采用热闷技术处理转炉渣是针对转炉渣中游离氧化钙（f-CaO）、游离氧化镁（f-MgO）的水解特性，将熔融的转炉渣倾翻在热闷装置内，冷却到一定温度后，盖上盖进行喷雾，产生饱和蒸汽，利用转炉渣余热热闷自解粉化，热闷后转炉渣粉化，渣铁分离，且消解了钢渣中的f-CaO和f-MgO，消除了f-CaO和f-MgO遇水体积膨胀，避免造成钢渣应用时稳定性不合格的现象，并且对转炉渣的状态进行优化，从而在随后的工序中仅通过三次筛分和一次棒磨就可以完成转炉渣的分级和处理。因此，减少了筛分和棒磨的次数。此外，处理后的转炉渣分别可返回炼钢、用于建材材料、建材制品、道路骨料等，最终实现转炉渣100％利用，确保其尾渣游离氧化钙和活性指标满足下道工序综合利用要求。

下面结合说明书附图，对根据本发明的实施例的转炉渣的处理方法进行进一步的说明，但是本发明的转炉渣的处理方法不限于此。

实施例

如图1所示，转炉车间出渣后由炼钢转炉渣罐车将渣罐运进转炉渣热闷处理间，由100/30t的桥式起重机吊起渣罐将热熔转炉渣倾翻至热闷装置内，每次倾翻一罐后，少量喷水冷却，并用挖掘机松动钢渣，保证装置内钢渣表面无积水，再进行下一次倒渣，至热闷装置装满钢渣。热闷装置规格为5m×7m×5m，每个热闷装置装233t转炉渣，装满转炉渣后，当热闷装置的温度降至310℃～350℃时用铸造桥式起重机将热闷装置的盖盖上。由PLC总控室自动打开喷雾蝶阀进行喷雾。当装置内温度过高时则自动打开排气阀放汽。热闷过程保持14个小时。当热闷结束时（装置内温度降至60℃以下），自动打开排气阀，卸出装置内余汽。热闷后的转炉渣含水率为10.5%。用履带式挖掘机进行出渣，挖出的热闷渣放入在筛孔为200mm的第一振动筛上的料仓中进行筛分，筛上物落在大块渣钢槽中，作为第一渣钢待用。

通过电磁自卸除铁器将小于200mm的转炉渣进行筛选后落入渣钢槽。将由电磁自卸除铁器筛选出的转炉渣作为第二渣钢待用，筛选后的剩余的转炉渣由胶带输送机送入孔径为40mm的第二振动筛中进行筛分。

通过第二振动筛筛分后，粒径为40～200mm的转炉渣进入500mm×750mm的液压颚式破碎机进行破碎，破碎后的转炉渣与第二振动筛的筛下0～40mm的转炉渣汇合经胶带输送机送入孔径为10mm的第三振动筛进行分级。

将第三振动筛筛分后的筛上物（10～40mm的转炉渣）作为第三渣钢待用，将第三振动筛筛分后的筛下物（0～10mm的转炉渣）钢渣经过胶带输送机及振动给料机送至棒磨机进行加工。棒磨处理后的钢渣通过胶带输送机和振动给料机送入双辊磁选机进行磁选，磁选出的转炉渣作为磁选粉待用，磁选后的剩余转炉渣作为尾渣。经测定，尾渣中的MFe含量小于2质量%。

通过本实施例得到的产品中含铁品位和用途如表1所示。

[表1]

通过本发明的上述实施例，解决了回用渣钢（10～40mm）产量小于设计值的问题，其优点是仅通过三次筛分和一次棒磨就可以使转炉渣得到全部有效的利用，显著提高了回用渣钢产量，降低了渣处理的动力费用和设备维护强度。

综上所述，通过本发明提供的转炉渣的处理方法，具有以下有益效果中的至少一个：

1、增加了渣钢的产量，提高了含铁废旧资源的回收利用率。

2、通过对实施前后渣处理尾渣MFe的跟踪，渣钢尾渣中的MFe没有明显变化。

3、降低了渣处理的能源动力费用和设备维检强度。

虽然已经参照本发明的示例性实施例具体地示出并描述了本发明，但是本领域普通技术人员将理解，在不脱离如权利要求和它们的等同物所限定的本发明的精神和范围的情况下，可以在此做出形式和细节上的各种改变。应当仅仅在描述性的意义上而不是出于限制的目的来考虑实施例。因此，本发明的范围不是由本发明的具体实施方式来限定，而是由权利要求书来限定，该范围内的所有差异将被解释为包括在本发明中。

Claims (10)

1.一种转炉渣的处理方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

（a）将熔融的转炉渣置于热闷装置内，在不断松动转炉渣的同时喷水进行冷却并使得转炉渣表面无积水，当转炉渣的温度降至310℃～350℃时，盖上热闷盖进行热闷，当热闷装置内温度降低至80℃以下时热闷结束，排出热闷装置内的余汽，热闷后的转炉渣含水率为8％～12％；

（b）通过第一振动筛对热闷后的转炉渣进行筛分，将筛上物作为第一渣钢；

（c）对步骤（b）中的筛下物进行电磁筛选，将选出的筛下物作为第二渣钢，剩余的筛下物利用第二振动筛进行筛分；

（d）将步骤（c）中的第二振动筛的筛上物进行粉碎后与第二振动筛的筛下物合并，利用第三振动筛进行筛分；

（e）将第三振动筛的筛上物作为第三渣钢，对第三振动筛的筛下物进行棒磨后磁选，磁选出的转炉渣作为磁选粉，磁选后剩余的转炉渣作为尾渣；

其中，第一振动筛、第二振动筛和第三振动筛的筛孔尺寸之间的关系为：第一振动筛＞第二振动筛＞第三振动筛。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤（a）中，进行热闷的时间为13.5～14.5小时。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤（a）中，当热闷装置内温度降低至60℃以下时，排出热闷装置内的余汽。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤（a）中，热闷装置为矩形体且尺寸为5m×7m×5m，置入热闷装置内的熔融的转炉渣的质量为232t～234t。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤（a）中，热闷后的转炉渣含水率为10％～11％。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，第一振动筛的筛孔尺寸为210mm～190mm。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，第二振动筛的筛孔尺寸为35mm～45mm。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，第三振动筛的筛孔尺寸为8mm～12mm。

9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，第一振动筛的筛孔尺寸为200mm，第二振动筛的筛孔尺寸为40mm，第三振动筛的筛孔尺寸为10mm。

10.根据权利要求1～9中的任意一项所述的方法，其特征在于，所述尾渣中的MFe含量小于2质量%。