CN105420429A - 一种低游离氧化钙含量钢渣热焖方法 - Google Patents

一种低游离氧化钙含量钢渣热焖方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种低游离氧化钙含量钢渣热焖方法。转炉冶炼完成后将液态钢渣倒入热焖罐，在倒渣过程中用压力0.3~0.7MPa的氮气对钢渣进行喷吹，并用搅拌法破碎大块钢渣，将其细化。在倒渣的同时对装入热焖罐的钢渣进行初次打水醒渣，打水量3~5m3/h，时间1~5min/炉渣，待热焖罐装渣到其罐容的60~70%后，再进行一次打水醒渣，打水量3~5m3/h，时间5~20min，使热焖罐内钢渣的平均温度为850~1100℃。醒渣完成后盖上热焖罐盖进行热焖打水，打水量和打水时间按控制表进行，热焖打水完成后将钢渣取出热焖罐即可。所述方法能降低钢渣中游离氧化钙含量至3.0%以下，消除钢渣的不稳定性，使其性能指标符合水泥、建材等行业标准，可用于生产钢渣粉、建材产品和工程回填料等领域，为钢渣资源化利用创造条件。

Description

一种低游离氧化钙含量钢渣热焖方法
技术领域
本发明属于钢渣热焖技术领域，具体涉及一种低游离氧化钙含量钢渣热焖方法。
背景技术
钢渣是炼钢过程中产生的副产物，被称为冶金工业的头号废渣，每年的排放量占到全国工业总排放量的16%。钢渣吨钢产量达到130～240kg/吨，近年来，每年国内钢渣产生量约为1亿吨，绝大部分钢渣弃置处理，造成土地资源被挤占且污染环境。新《中华人民共和国环境保护法》自2015年1月1日实施，作为高能耗、高污染的钢铁行业环保压力极大，其中转炉钢渣无害化处理、资源化利用显得更为迫切。
由于转炉冶炼的特殊条件，致使钢渣有效成分过烧严重，游离氧化钙含量偏高，易膨胀，体积稳定性差，硬度大，活性低，导致钢渣应用范围狭窄。传统的钢渣热焖或热泼处理工艺，钢渣中的游离氧化钙均大于3.0%，一般在4.5%以上，钢渣游离氧化钙指标达不到国标GB/T20491—2006要求，难以用于混凝土、水泥等建材中。
基于此，本发明旨在提供一种低游离氧化钙含量钢渣热焖方法，降低钢渣中游离氧化钙含量至3.0%以下，消除钢渣的不稳定性，使其性能指标符合水泥、建材等行业标准，从而可应用于生产钢渣粉、建材产品和工程回填料等领域，为钢渣资源化利用创造有利条件。
发明内容
本发明的目的在于提供一种低游离氧化钙含量钢渣热焖方法。
本发明的目的是这样实现的：所述低游离氧化钙含量钢渣热焖方法包括倒渣、碎渣、醒渣、焖渣及出渣工序，具体包括：
A、倒渣：转炉冶炼完成后，将处于液态的钢渣倒入热焖罐；
B、碎渣：将液态钢渣倒入热焖罐的过程中，用压力0.3~0.7MPa的氮气对液态钢渣进行喷吹，细化钢渣，并用搅拌法破碎大块钢渣，细化钢渣；
C、醒渣：在倒渣的同时，对装入热焖罐的钢渣进行初次打水醒渣，打水量3~5m3/h，打水时间1~5min/炉渣，待热焖罐装渣到其罐容的60~70%后，再进行一次打水醒渣，打水量3~5m3/h，打水时间5~20min，使热焖罐内钢渣的平均温度为850~1100℃；
D、焖渣：醒渣完成后，盖上热焖罐盖，进行热焖打水，打水量和打水时间按下表进行：
E、出渣：热焖打水完成后，将钢渣取出热焖罐即可。
本发明所述热焖方法通过多级细化处理，将钢渣粒度降至0.5～10cm，然后在设定的温度和压力条件下，通过优化打水工艺增加钢渣中游离氧化钙与饱和水蒸气的接触面积，使f-CaO+H2O→Ca(OH)2反应充分进行，钢渣在反应过程中体积膨胀97.8%及以上，粉化钢渣，促使游离氧化钙充分消解。钢渣通过本发明所述热焖处理后，能稳定降低钢渣中游离氧化钙含量至3.0%以下。解决了传统钢渣热焖或热泼处理工艺中，钢渣游离氧化钙含量均值在4.5%以上，导致钢渣易膨胀，体积稳定性差，活性低，应用范围狭窄的技术问题。消除钢渣的不稳定性，使其性能指标符合水泥、建材等行业标准，从而可用于生产钢渣粉、建材产品和工程回填料等领域，为钢渣资源化利用创造了有利条件。
具体实施方式
下面对本发明作进一步的说明，但不以任何方式对本发明加以限制，基于本发明教导所作的任何变换或替换，均属于本发明的保护范围。
本发明所述低游离氧化钙含量钢渣热焖方法，其特征在于包括倒渣、碎渣、醒渣、焖渣及出渣工序，具体包括：
所述倒渣工序是指：转炉冶炼完成后，将处于液态的钢渣倒入热焖罐；
所述碎渣工序是指：将液态钢渣倒入热焖罐的过程中，用压力0.3~0.7MPa的氮气对液态钢渣进行喷吹，细化钢渣，并用搅拌法破碎大块钢渣，细化钢渣；
所述醒渣工序是指：在倒渣的同时，对装入热焖罐的钢渣进行初次打水醒渣，打水量3~5m3/h，打水时间1~5min/炉渣，待热焖罐装渣到其罐容的60~70%后，再进行一次打水醒渣，打水量3~5m3/h，打水时间5~20min，使热焖罐内钢渣的平均温度为850~1100℃；
所述焖渣工序是指：醒渣完成后，盖上热焖罐盖，进行热焖打水，打水量和打水时间按下表进行：
所述出渣工序是指：热焖打水完成后，将钢渣取出热焖罐即可。
倒渣工序所述液态钢渣的平均温度为1350~1600℃。
碎渣工序所述氮气的压力为0.5MPa。
碎渣工序所述用搅拌法破碎大块钢渣是采用机械手搅拌破碎大块钢渣。
碎渣工序所述细化钢渣是指将钢渣细化至粒径0.5～10cm。
醒渣工序所述初次打水醒渣的打水量为4m3/h，打水时间为3min。
醒渣工序所述初次打水需使热焖罐内钢渣的温度梯度从罐底至上以20~50℃/炉渣递减。
醒渣工序所述再次打水醒渣时，热焖罐应装渣到其罐容的65%。
醒渣工序所述再次打水醒渣的打水量为4m3/h，打水时间为8~18min。
实施例1
转炉冶炼完成后，将平均温度1376℃的10炉液态钢渣依次倒入热焖罐，在将液态钢渣倒入热焖罐的过程中，用压力0.5MPa的氮气对液态钢渣进行喷吹，细化钢渣，并用机械手搅拌破碎大块钢渣，进一步细化钢渣，使其粒径为0.5～10cm。在倒渣的同时，对装入热焖罐的钢渣进行初次打水醒渣，打水量4m3/h，打水时间3min/炉渣，使热焖罐内钢渣的温度梯度从罐底至上以20~50℃/炉渣递减，保证热焖罐内钢渣温度的均匀性。待热焖罐装渣到其罐容的60%后，再进行一次打水醒渣，打水量5m3/h，打水时间13min，使热焖罐内钢渣的平均温度为915℃。醒渣完成后，盖上热焖罐盖，进行热焖打水，打水量和打水时间按下表进行：
待热焖打水完成后，打开热焖罐盖用挖掘机将钢渣取出热焖罐即可。
按YB/T4328—2012《钢渣中游离氧化钙含量测定方法》进行取样分析，测得钢渣中游离氧化钙的含量为1.38%。
实施例2
转炉冶炼完成后，将平均温度1421℃的11炉液态钢渣依次倒入热焖罐，在将液态钢渣倒入热焖罐的过程中，用压力0.5MPa的氮气对液态钢渣进行喷吹，细化钢渣，并用机械手搅拌破碎大块钢渣，进一步细化钢渣，使其粒径为0.5～10cm。在倒渣的同时，对装入热焖罐的钢渣进行初次打水醒渣，打水量3m3/h，打水时间3min/炉渣，使热焖罐内钢渣的温度梯度从罐底至上以20~50℃/炉渣递减，保证热焖罐内钢渣温度的均匀性。待热焖罐装渣到其罐容的70%后，再进行一次打水醒渣，打水量4m3/h，打水时间18min，使热焖罐内钢渣的平均温度为863℃。醒渣完成后，盖上热焖罐盖，进行热焖打水，打水量和打水时间按实施例1中的控制表进行。待热焖打水完成后，打开热焖罐盖用挖掘机将钢渣取出热焖罐即可。
按实施例1中的测试方法进行取样分析，测得钢渣中游离氧化钙的含量为2.88%。
实施例3
转炉冶炼完成后，将平均温度1382℃的11炉液态钢渣依次倒入热焖罐，在将液态钢渣倒入热焖罐的过程中，用压力0.5MPa的氮气对液态钢渣进行喷吹，细化钢渣，并用机械手搅拌破碎大块钢渣，进一步细化钢渣，使其粒径为1～10cm。在倒渣的同时，对装入热焖罐的钢渣进行初次打水醒渣，打水量4m3/h，打水时间3min/炉渣，使热焖罐内钢渣的温度梯度从罐底至上以20~50℃/炉渣递减，保证热焖罐内钢渣温度的均匀性。待热焖罐装渣到其罐容的70%后，再进行一次打水醒渣，打水量4m3/h，打水时间15min，使热焖罐内钢渣的平均温度为906℃。醒渣完成后，盖上热焖罐盖，进行热焖打水，打水量和打水时间按实施例1中的控制表进行。待热焖打水完成后，打开热焖罐盖用挖掘机将钢渣取出热焖罐即可。
按实施例1中的测试方法进行取样分析，测得钢渣中游离氧化钙的含量为2.85%。
实施例4
转炉冶炼完成后，将平均温度1355℃的9炉液态钢渣依次倒入热焖罐，在将液态钢渣倒入热焖罐的过程中，用压力0.3MPa的氮气对液态钢渣进行喷吹，细化钢渣，并用机械手搅拌破碎大块钢渣，进一步细化钢渣，使其粒径为0.8～9cm。在倒渣的同时，对装入热焖罐的钢渣进行初次打水醒渣，打水量5m3/h，打水时间1min/炉渣，使热焖罐内钢渣的温度梯度从罐底至上以20~50℃/炉渣递减，保证热焖罐内钢渣温度的均匀性。待热焖罐装渣到其罐容的64%后，再进行一次打水醒渣，打水量3m3/h，打水时间8min，使热焖罐内钢渣的平均温度为1000℃。醒渣完成后，盖上热焖罐盖，进行热焖打水，打水量和打水时间按实施例1中的控制表进行。待热焖打水完成后，打开热焖罐盖用挖掘机将钢渣取出热焖罐即可。
按实施例1中的测试方法进行取样分析，测得钢渣中游离氧化钙的含量为1.56%。
实施例5
转炉冶炼完成后，将平均温度1598℃的10炉液态钢渣依次倒入热焖罐，在将液态钢渣倒入热焖罐的过程中，用压力0.7MPa的氮气对液态钢渣进行喷吹，细化钢渣，并用机械手搅拌破碎大块钢渣，进一步细化钢渣，使其粒径为0.5～7cm。在倒渣的同时，对装入热焖罐的钢渣进行初次打水醒渣，打水量5m3/h，打水时间5min/炉渣，使热焖罐内钢渣的温度梯度从罐底至上以20~50℃/炉渣递减，保证热焖罐内钢渣温度的均匀性。待热焖罐装渣到其罐容的68%后，再进行一次打水醒渣，打水量3m3/h，打水时间6min，使热焖罐内钢渣的平均温度为1086℃。醒渣完成后，盖上热焖罐盖，进行热焖打水，打水量和打水时间按实施例1中的控制表进行。待热焖打水完成后，打开热焖罐盖用挖掘机将钢渣取出热焖罐即可。
按实施例1中的测试方法进行取样分析，测得钢渣中游离氧化钙的含量为1.91%。

Claims (9)

1.一种低游离氧化钙含量钢渣热焖方法，其特征在于包括倒渣、碎渣、醒渣、焖渣及出渣工序，具体包括：
A、倒渣：转炉冶炼完成后，将处于液态的钢渣倒入热焖罐；
B、碎渣：将液态钢渣倒入热焖罐的过程中，用压力0.3~0.7MPa的氮气对液态钢渣进行喷吹，细化钢渣，并用搅拌法破碎大块钢渣，细化钢渣；
C、醒渣：在倒渣的同时，对装入热焖罐的钢渣进行初次打水醒渣，打水量3~5m3/h，打水时间1~5min/炉渣，待热焖罐装渣到其罐容的60~70%后，再进行一次打水醒渣，打水量3~5m3/h，打水时间5~20min，使热焖罐内钢渣的平均温度为850~1100℃；
D、焖渣：醒渣完成后，盖上热焖罐盖，进行热焖打水，打水量和打水时间按下表进行：
E、出渣：热焖打水完成后，将钢渣取出热焖罐即可。
2.根据权利要求1所述的热焖方法，其特征在于工序A所述液态钢渣的平均温度为1350~1600℃。
3.根据权利要求1所述的热焖方法，其特征在于工序B所述氮气的压力为0.5MPa。
4.根据权利要求1所述的热焖方法，其特征在于工序B所述用搅拌法破碎大块钢渣是采用机械手搅拌破碎大块钢渣。
5.根据权利要求1所述的热焖方法，其特征在于工序B所述细化钢渣是指将钢渣细化至粒径0.5～10cm。
6.根据权利要求1所述的热焖方法，其特征在于工序C所述初次打水醒渣的打水量为4m3/h，打水时间为3min。
7.根据权利要求1所述的热焖方法，其特征在于工序C所述初次打水需使热焖罐内钢渣的温度梯度从罐底至上以20~50℃/炉渣递减。
8.根据权利要求1所述的热焖方法，其特征在于工序C所述再次打水醒渣时，热焖罐应装渣到其罐容的65%。
9.根据权利要求1所述的热焖方法，其特征在于工序C所述再次打水醒渣的打水量为4m3/h，打水时间为8~18min。
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