CN112080598A - 综合利用钢铁冶炼炉渣资源的方法及系统和高炉渣罐 - Google Patents

综合利用钢铁冶炼炉渣资源的方法及系统和高炉渣罐 Download PDF

Info

Publication number
CN112080598A
CN112080598A CN202010877328.7A CN202010877328A CN112080598A CN 112080598 A CN112080598 A CN 112080598A CN 202010877328 A CN202010877328 A CN 202010877328A CN 112080598 A CN112080598 A CN 112080598A
Authority
CN
China
Prior art keywords
slag
blast furnace
tank
pit
modified
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202010877328.7A
Other languages
English (en)
Inventor
张芳
赵立杰
彭军
常宏涛
王艺慈
罗果萍
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Inner Mongolia University of Science and Technology
Original Assignee
Inner Mongolia University of Science and Technology
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Inner Mongolia University of Science and Technology filed Critical Inner Mongolia University of Science and Technology
Priority to CN202010877328.7A priority Critical patent/CN112080598A/zh
Publication of CN112080598A publication Critical patent/CN112080598A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21B—MANUFACTURE OF IRON OR STEEL
    • C21B3/00—General features in the manufacture of pig-iron
    • C21B3/04—Recovery of by-products, e.g. slag
    • C21B3/06—Treatment of liquid slag
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21B—MANUFACTURE OF IRON OR STEEL
    • C21B3/00—General features in the manufacture of pig-iron
    • C21B3/04—Recovery of by-products, e.g. slag
    • C21B3/06—Treatment of liquid slag
    • C21B3/08—Cooling slag
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21B—MANUFACTURE OF IRON OR STEEL
    • C21B3/00—General features in the manufacture of pig-iron
    • C21B3/04—Recovery of by-products, e.g. slag
    • C21B3/06—Treatment of liquid slag
    • C21B3/10—Slag pots; Slag cars
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21B—MANUFACTURE OF IRON OR STEEL
    • C21B2400/00—Treatment of slags originating from iron or steel processes
    • C21B2400/02—Physical or chemical treatment of slags
    • C21B2400/022—Methods of cooling or quenching molten slag
    • C21B2400/026—Methods of cooling or quenching molten slag using air, inert gases or removable conductive bodies
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21B—MANUFACTURE OF IRON OR STEEL
    • C21B2400/00—Treatment of slags originating from iron or steel processes
    • C21B2400/05—Apparatus features
    • C21B2400/066—Receptacle features where the slag is treated
    • C21B2400/068—Receptacle features where the slag is treated with a sealed or controlled environment
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21B—MANUFACTURE OF IRON OR STEEL
    • C21B2400/00—Treatment of slags originating from iron or steel processes
    • C21B2400/05—Apparatus features
    • C21B2400/066—Receptacle features where the slag is treated
    • C21B2400/072—Tanks to collect the slag, e.g. water tank
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21B—MANUFACTURE OF IRON OR STEEL
    • C21B2400/00—Treatment of slags originating from iron or steel processes
    • C21B2400/08—Treatment of slags originating from iron or steel processes with energy recovery
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00—Technologies related to metal processing
    • Y02P10/20—Recycling
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W30/00—Technologies for solid waste management
    • Y02W30/50—Reuse, recycling or recovery technologies

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Carbon Steel Or Casting Steel Manufacturing (AREA)
  • Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)

Abstract

本发明涉及转炉炼钢领域，尤其涉及一种综合利用钢铁冶炼炉渣资源的方法及系统和高炉渣罐。上述综合利用钢铁冶炼炉渣资源的方法包括：将炼钢过程产生的工业废弃物加入熔融高炉渣中，得到炉渣混合料；将所述炉渣混合料进行补热和保温，使其在1000℃以上，保温2～3h，得到改质炉渣；将所述改质炉渣在保温坑内自然冷却至室温；将冷却后的改质炉渣进行后续处理。该方法具有如下优点：能够高效回收多种炉渣的有价成分和热值；对钢渣进行改质，提高钢渣易磨性和稳定性；可以实现对钢渣以及废旧耐火材料的回收再利用，从而为钢铁生产流程产生的多种炉渣资源和能源的后续利用，以及减少环境污染提供产品和技术支持。

Description

综合利用钢铁冶炼炉渣资源的方法及系统和高炉渣罐
技术领域
本发明涉及转炉炼钢领域，尤其涉及一种综合利用钢铁冶炼炉渣资源的方法及系统和高炉渣罐。
背景技术
转炉炼钢是国内外最主要的炼钢方式。该工艺流程上游产生大量的高炉渣，下游产生铁水预处理渣、转炉渣以及钢水精炼渣；同时钢铁企业产生大量的废旧耐火材料。高炉渣、铁水预处渣、转炉渣以及精炼渣均为转炉炼钢生产过程中产生的工业固体废弃物，其中高炉渣和转炉渣的产生量最大，合计约为70％。
转炉炼钢过程每生产1吨钢将伴随产生约0.20吨钢渣(包括铁水预处理渣、转炉渣和精炼渣)，其温度1350℃～1550℃左右。其中还含有如CaO、MgO、SiO2、Fe2O3、金属铁等大量有价成分。但由于上述炉渣普遍存在较多游离CaO或MgO、尖晶石相以及多种含铁的化合物，造成钢渣易磨性和稳定性差。目前，其中只有金属铁成分得到回收利用，其它大部分只是简单堆弃，造成资源和能源浪费以及环境破坏。
高炉炼铁是转炉炼钢的上游工序，高炉渣是该工序产生的主要固体废弃物，每冶炼1t生铁约产生0.3～0.5t的高炉渣，其温度约1350℃～1450℃，每吨渣含有相当于60kg标准煤的热量。目前，我国普遍采用水冲渣法处理熔融高炉渣，多用作水泥的原料，其产品附加值低，并造成能源浪费。
发明专利CN 108642224 A公开了一种利用高炉渣和铁水改质转炉渣的方法，该方法提出利用铁水中的还原剂碳和硅将转炉渣中的铁氧化物还原，同时利用高炉渣中的SiO2来降低转炉渣中游离CaO含量和碱度，其热量来源于电炉电极加热。该方法还原反应需要消耗大量的热，且还原出的铁水磷含量较高，适用性差；该方法并未提出有效促进炉渣粉化的后续工艺制度。
发明内容
有鉴于此，本发明提供一种综合利用钢铁冶炼炉渣资源的方法及系统和高炉渣罐，至少部分解决现有技术中存在的问题。
首先，本发明提供一种综合利用钢铁冶炼炉渣资源的方法，包括如下步骤：
a)、将转炉炼钢过程产生的工业废弃物加入熔融高炉渣中，得到炉渣混合料；所述工业废弃物至少包括液态钢渣，所述液态钢渣包括：铁水预处渣、转炉渣和精炼渣中的一种或几种；
b)、将所述炉渣混合料在保温坑内进行补热和保温，使其在1000℃以上，保温2～3h，得到改质炉渣；
c)、将所述改质炉渣在保温坑内缓冷至200℃以下；将高炉渣罐吊出，将其内的改质炉渣倒入渣坑中自然冷却至室温；
d)、将在渣坑中冷却至室温的改质炉渣进行后续处理。
进一步地，所述工业废弃物还包括废旧耐火材料。
进一步地，步骤a中，所述炉渣混合料中高炉渣、钢渣和耐火材料的质量比为1:(1～3):(0～0.3)。
进一步地，所述步骤a具体为：将转炉炼钢过程产生的工业废弃物加入盛有熔融高炉渣的高炉渣罐中，得到炉渣混合料，而后在高炉渣罐顶部加盖罐盖；所述罐盖设置有可对罐体内部进行加热的加热装置。
进一步地，所述加热装置为煤气-压缩空气燃烧器。
进一步地，所述步骤b具体为：将盛有炉渣混合料的高炉渣罐置于保温坑内，开启加热装置进行补热，补热时间为30～60min，以使高炉渣罐内的炉渣混合料在1000℃以上，保温2～3h；所述保温坑与用于吸收渣罐放出热量的蒸汽锅炉相连。
进一步地，所述步骤c具体为：关闭加热装置，使高炉渣罐在保温坑中缓冷20～25h后至200℃以下，将高炉渣罐吊出，将其内的改质炉渣倒入渣坑中自然冷却至室温。
进一步地，步骤d中，所述后续处理包括：将所述改质炉渣进行破碎、筛分和磁选，以获得不同的原材料。
其次，本发明还提供一种高炉渣罐，其包括：罐体和罐盖，并且所述罐盖上设置有用于对罐体内部加热的加热装置。
最后，本发明还提供一种综合利用钢铁冶炼炉渣资源的系统，其包括：
上述高炉渣罐，用于盛放炉渣混合料并对炉渣混合料进行补热和保温；
保温坑，其顶部设置有坑盖；所述保温坑用于对所述高炉渣罐进行保温；
渣坑，用于盛接从高炉渣罐倒出的改质炉渣；所述渣坑上部设置有除尘装置。
相对于现有技术，采用本发明提供的方法对钢铁冶炼炉渣资源进行综合利用具有如下优点：
1、设置在钢铁企业炼铁和炼钢生产工序末端，对上述工序产生的液态炉渣直接进行处理，能够高效回收多种炉渣的有价成分和热值；
2、对钢渣进行改质，提高钢渣易磨性和稳定性；
3、可以实现对钢渣以及废旧耐火材料的回收再利用，从而为转炉炼钢生产流程产生的多种炉渣资源和能源的后续利用，以及减少环境污染提供产品和技术支持；
4、操作简便，能耗低，得到的改质炉渣可自然粉化，方便后续处理工序；自然粉化后，大于50mm的渣块质量占比≤20％，小于5mm的渣粒质量占比≥40％，其中自由CaO的含量小于4％。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1为本发明实施例提供的综合利用钢铁冶炼炉渣资源的方法的工艺流程图。
图2为本发明实施例1处理后的改质炉渣的XRD分析结果。
图3为本发明实施例2处理后的改质炉渣的XRD分析结果。
图4为本发明实施例3处理后的改质炉渣的XRD分析结果。
具体实施方式
下面结合附图对本发明实施例进行详细描述。
需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合；并且，基于本公开中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本公开保护的范围。
需要说明的是，下文描述在所附权利要求书的范围内的实施例的各种方面。应显而易见，本文中所描述的方面可体现于广泛多种形式中，且本文中所描述的任何特定结构及/或功能仅为说明性的。基于本公开，所属领域的技术人员应了解，本文中所描述的一个方面可与任何其它方面独立地实施，且可以各种方式组合这些方面中的两者或两者以上。举例来说，可使用本文中所阐述的任何数目个方面来实施设备及/或实践方法。另外，可使用除了本文中所阐述的方面中的一或多者之外的其它结构及/或功能性实施此设备及/或实践此方法。
本发明实施例提供一种综合利用钢铁冶炼炉渣资源的方法，其包括如下步骤：
a)、将转炉炼钢过程产生的工业废弃物加入熔融高炉渣中，得到炉渣混合料；所述工业废弃物至少包括液态钢渣，所述液态钢渣包括：铁水预处渣、转炉渣、精炼渣中的一种或几种；
b)、将所述炉渣混合料在保温坑内进行补热和保温，使其在1000℃以上，保温2～3h，得到改质炉渣；
c)、将所述改质炉渣在保温坑内缓冷至200℃以下；将高炉渣罐吊出，将其内的改质炉渣倒入渣坑中自然冷却至室温；
d)、将在渣坑中冷却至室温的改质炉渣进行后续处理。
本发明提供的上述方法是在转炉炼钢生产流程各工序末端，通过向熔融高炉渣中兑入液态钢渣，同时可添加废旧耐火材料，对钢渣进行改质，提高钢渣易磨性和稳定性。在高效回收多种炉渣有价成分的同时，还可以回收炉渣热值和废旧耐火材料，从而为转炉炼钢流程产生的多种炉渣资源和能源的后续利用，以及减少环境污染提供产品和技术支持。
上述方法中：
步骤a是将液态钢渣等工业废弃物加入到熔融高炉渣中以获得炉渣混合料的步骤。其中，工业废弃物包括有液态钢渣，该液态钢渣可以来自铁水预处渣、转炉渣和精炼渣中的一种或几种。工业废弃物中还可以包括废旧耐火材料进而实现对耐火材料的回收再利用。优选的，炉渣混合料中高炉渣、钢渣和耐火材料的质量比为1:(1～3):(0～0.3)。由于钢渣用量和热值均大于或等于高炉渣和废旧耐火材料，故通过将钢渣兑入高炉渣中的混冲作用，能够将多种原料混合均匀。
步骤a中，熔融高炉渣的主要成分优选如下：CaO为30％～45％，SiO2为30％～40％，Al2O3为10％～18％。液态钢渣的主要成分的质量百分比优选如下：CaO为37％～60％，SiO2为3％～20％，TFe为5％～25％。废旧耐火材料可以为硅砖、粘土砖或高铝砖等。该耐火材料的主要成分优选如下：SiO2为30％～95％，Al2O3为2％～50％。
为了方便操作，步骤a可以直接在高炉渣罐中进行，同时为了保温减少热量散失以及保证改质效果，进一步在渣罐顶部加盖带有加热装置的罐盖，步骤a具体可以如下：将转炉炼钢过程产生的工业废弃物加入盛有熔融高炉渣的高炉渣罐中，得到炉渣混合料，而后在高炉渣罐顶部加盖罐盖；所述罐盖设置有可对罐体内部进行加热的加热装置。该加热装置优选采用煤气-压缩空气燃烧器。
步骤b是对步骤a获得的炉渣混合料进行补热和保温的过程，通过补热和保温使得炉渣混合料在1000以上℃保温2～3h后得到改质炉渣。其中，补热可以通过罐盖的加热装置进行操作，保温可以在保温坑内进行，同时采用补热和保温可以减少热量损失，提高热量的利用率和回收率。该步骤中，低碱度的高炉渣和耐火材料与高碱度的钢渣作用，生成硅酸钙相和钙铝硅酸盐相，并利用冷却过程中发生相变产生的体积效应实现炉渣自然粉化。
优选的，步骤b具体为：将盛有炉渣混合料的高炉渣罐置于保温坑内，开启加热装置进行补热，补热时间为30～60min，以使高炉渣罐内的炉渣混合料在1000℃以上，保温2～3h；所述保温坑与用于吸收渣罐放出热量的蒸汽锅炉相连。将保温坑与蒸汽锅炉相连可以实现对热值的高效回收，提高能源的利用率。进一步地，保温坑优选加盖坑盖，以进一步减少热量损失。本步骤中，保温的温度更优选为1150～1250℃，保温时间更优选为2.5h。经过步骤b得到改质炉渣，该改质炉渣的物相主要有2CaO·SiO2和2CaO·Al2O3·SiO2，钢渣的易磨性和稳定性得到改善。
步骤c是冷却的过程，待改质炉渣冷却后，改质炉渣可自行粉化，同时其稳定性提高。改质炉渣自然粉化后，大于50mm的渣块质量占比≤20％，小于5mm的渣粒质量占比≥40％，其中自由CaO的含量小于4％。该步骤具体可以为：关闭加热装置，使高炉渣罐在保温坑中缓冷20～25h后，将高炉渣罐吊出，将其内的改质炉渣倒入渣坑中自然冷却至室温。更进一步地，可以在缓冷后，依次打开保温坑的坑盖和渣罐的罐盖，并将渣罐从保温坑中吊出，将改质炉渣倒入渣坑内，使其在空气中自然冷却至室温。另外，为了防止在倒渣过程中产生粉尘污染，渣坑上部优选加装除尘装置。
步骤d是对冷却后的改质炉渣进行后续处理的过程，后续处理具体可以包括：将改质炉渣进行破碎、筛分和磁选，将其中的铁珠和含铁矿物与其它成分分离，以获得不同的原材料，由此实现了对钢铁冶炼炉渣资源的综合利用。
采用本发明提供的方法对液体钢渣等工业废弃物改质后，得到的改质炉渣的物相主要有2CaO·SiO2和2CaO·Al2O3·SiO2，钢渣的易磨性和稳定性得到改善。改质炉渣自然粉化后，大于50mm的渣块质量占比≤20％，小于5mm的渣粒质量占比≥40％，其中自由CaO的含量小于4％。
由上述内容可知，采用本发明提供的方法对钢铁冶炼炉渣资源进行综合利用具有如下优点：
1、设置在钢铁企业炼铁和炼钢生产工序末端，对上述工序产生的液态炉渣直接进行处理，能够高效回收多种炉渣的有价成分和热值；
2、对钢渣进行改质，改质后物理相有2CaO·SiO2和2CaO·Al2O3·SiO2，提高钢渣易磨性和稳定性；
3、可以实现对钢渣以及废旧耐火材料的回收再利用，从而为转炉炼钢生产流程产生的多种炉渣资源和能源的后续利用，以及减少环境污染提供产品和技术支持；
4、操作简便，能耗低，得到的改质炉渣可自然粉化，方便后续处理工序；自然粉化后，大于50mm的渣块质量占比≤20％，小于5mm的渣粒质量占比≥40％，其中自由CaO的含量小于4％。
本发明另一实施例还提供一种高炉渣罐，其包括：罐体和罐盖，并且所述罐盖上设置有用于对罐体内部加热的加热装置。该高炉渣罐不仅设置有罐盖，并且罐盖上还设置有加热装置，该加热装置可以对罐体内部进行加热，以实现钢铁冶炼炉渣资源的综合利用过程中罐体内的炉渣混合料进行补热和保温的操作。该加热装置优选为煤气-压缩空气燃烧器。
本发明另一实施例还提供一种综合利用钢铁冶炼炉渣资源的系统，其包括：
上述实施例所述的高炉渣罐，用于盛放炉渣混合料并对炉渣混合料进行补热和保温；
保温坑，其顶部设置有坑盖；所述保温坑用于对所述高炉渣罐进行保温；进一步地，该保温坑与用于吸收渣罐放出热量的蒸汽锅炉相连。
渣坑，用于盛接从高炉渣罐倒出的改质炉渣；所述渣坑上部设置有除尘装置。
上述高炉渣罐和系统是实现上述综合利用钢铁冶炼炉渣资源的方法的设备，由于上述方法具有上述优点，因此该高炉渣罐和系统也具有相应的优点，本发明兹不赘述。
下面结合具体实施例对本发明的技术方案进行描述。
以下实施例中所使用的高炉渣、转炉渣、脱硫渣和精炼渣均来自包钢集团钢铁厂。
实施例1
采用如图1所示的工艺流程，将炉渣按比例：高炉渣:转炉渣:脱硫渣:精炼渣＝2:3:0.5:0.4，将液态钢渣兑入盛有熔融高炉渣的高炉渣罐中，并向其中配入85kg/t高炉渣的硅砖；加料完毕后给高炉渣罐加盖罐盖，罐盖连有煤气-压缩空气燃烧器；将高炉渣罐吊入保温坑内并盖盖；通过燃烧器给高炉渣罐中的炉渣混合料补热，补热时间为40min，以保证炉渣混合料在1150～1250℃保温2h；停止补热，待改质炉渣缓冷20h后，将高炉渣罐吊出，将改质炉渣倒入渣坑，同时开启渣坑上方的除尘装置；最后对冷却到室温的改质炉渣进行破碎、筛分和磁选。
本实施例中所使用的高炉渣、转炉渣、脱硫渣和精炼渣的成分分别列于表1至表4。
表1 实施例1中高炉渣的主要成分
Figure BDA0002653002150000081
表2 实施例1中转炉渣的主要成分
Figure BDA0002653002150000082
表3 实施例1中铁水预脱硫渣的主要成分
Figure BDA0002653002150000083
表4 实施例1中LF炉精炼渣的主要成分
Figure BDA0002653002150000084
按照上述方法得到的改质炉渣自然粉化后，大于50mm的渣块质量占比18.58％，小于5mm的渣粒质量占比52.17％，其中自由CaO的含量小于4％。处理后改质炉渣的XRD分析结果如图2所示。改质炉渣的粒度组成列于表5。
表5 实施例1制得的改质炉渣的粒度组成
Figure BDA0002653002150000085
实施例2
采用如图1所示的工艺流程，将上述炉渣按比例：高炉渣:转炉渣:脱硫渣:精炼渣＝1:1:0.6:0.5，将液态钢渣兑入盛有熔融高炉渣的高炉渣罐中，并向其中配入60kg/t高炉渣的粘土砖；加料完毕后给高炉渣罐加盖罐盖，罐盖连有煤气-压缩空气燃烧器；将高炉渣罐吊入保温坑内并盖盖；通过燃烧器给高炉渣罐中的炉渣混合料补热，补热时间为35min，以保证炉渣混合料在1150～1250℃保温2h；停止补热，待改质炉渣缓冷22h后，将高炉渣罐吊出，将改质炉渣倒入渣坑，同时开启渣坑上方的除尘装置；最后对冷却到室温的改质炉渣进行破碎、筛分和磁选。
本实施例中所使用的高炉渣、转炉渣、脱硫渣和精炼渣的成分分别列于表6至表9。
表6 实施例2中高炉渣的主要成分
Figure BDA0002653002150000091
表7 实施例2中转炉渣的主要成分
Figure BDA0002653002150000092
表8 实施例2中铁水预脱硫渣的主要成分
Figure BDA0002653002150000093
表9 实施例2中LF炉精炼渣的主要成分
Figure BDA0002653002150000094
按照上述方法得到的改质炉渣自然粉化后，大于50mm的渣块质量占比16.69％，小于5mm的渣粒质量占比45.97％，其中自由CaO的含量小于4％。处理后炉渣的XRD分析结果如图3所示。改质炉渣的粒度组成列于表10。
表10 实施例2制得的改质炉渣的粒度组成
Figure BDA0002653002150000101
实施例3
采用如图1所示的工艺流程，将上述炉渣按比例：高炉渣:转炉渣:脱硫渣:精炼渣＝3:1:0.3:0.2，将液态钢渣兑入盛有熔融高炉渣的高炉渣罐中，并向其中配入50kg/t高炉渣的高铝砖；加料完毕后给高炉渣罐加盖罐盖，罐盖连有煤气-压缩空气燃烧器；将高炉渣罐吊入保温坑内并盖盖；通过燃烧器给高炉渣罐中的炉渣混合料补热，补热时间为30min，以保证炉渣混合料在1150℃～1250℃保温2.5h；停止补热，待改质炉渣缓冷25h后，将高炉渣罐吊出，将改质炉渣倒入渣坑，同时开启渣坑上方的除尘装置；最后对冷却到室温的改质炉渣进行破碎、筛分和磁选。
本实施例中所使用的高炉渣、转炉渣、脱硫渣和精炼渣的成分分别列于表11至表14。
表11 实施例3中高炉渣的主要成分
Figure BDA0002653002150000102
表12 实施例3中转炉渣的主要成分
Figure BDA0002653002150000103
表13 实施例3中铁水预脱硫渣的主要成分
Figure BDA0002653002150000104
表14 实施例3中LF炉精炼渣的主要成分
Figure BDA0002653002150000105
按照上述方法得到的炉渣自然粉化效果差，未实现改质，需要经过破碎后才能按粒度进行分级，故未对破碎前的炉渣进行粒度统计，其中自由CaO的含量大于4％。处理后炉渣的XRD分析结果如图4所示。
由上述内容可知：采用本发明提供的方法，操作简便，能耗低，得到的改质炉渣可自然粉化，方便后续处理工序；自然粉化后，大于50mm的渣块质量占比≤20％，小于5mm的渣粒质量占比≥40％，其中自由CaO的含量小于4％。改质炉渣的物理相有2CaO·SiO2和2CaO·Al2O3·SiO2，其易磨性和稳定性得到改善。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种综合利用钢铁冶炼炉渣资源的方法，其特征在于，包括如下步骤：
a)、将转炉炼钢过程产生的工业废弃物加入熔融高炉渣中，得到炉渣混合料；所述工业废弃物至少包括液态钢渣，所述液态钢渣包括：铁水预处渣、转炉渣和精炼渣中的一种或几种；
b)、将所述炉渣混合料在保温坑内进行补热和保温，使其在1000℃以上，保温2～3h，得到改质炉渣；
c)、将所述改质炉渣在保温坑内缓冷至200℃以下；将高炉渣罐吊出，将其内的改质炉渣倒入渣坑中自然冷却至室温；
d)、将在渣坑中冷却至室温的改质炉渣进行后续处理。
2.根据权利要求1所述的综合利用钢铁冶炼炉渣资源的方法，其特征在于，所述工业废弃物还包括废旧耐火材料。
3.根据权利要求2所述的综合利用钢铁冶炼炉渣资源的方法，其特征在于，步骤a中，所述炉渣混合料中高炉渣、钢渣和耐火材料的质量比为1:(1～3):(0～0.3)。
4.根据权利要求1所述的综合利用钢铁冶炼炉渣资源的方法，其特征在于，所述步骤a具体为：将转炉炼钢过程产生的工业废弃物加入盛有熔融高炉渣的高炉渣罐中，得到炉渣混合料，而后在高炉渣罐顶部加盖罐盖；所述罐盖设置有可对罐体内部进行加热的加热装置。
5.根据权利要求4所述的综合利用钢铁冶炼炉渣资源的方法，其特征在于，所述加热装置为煤气-压缩空气燃烧器。
6.根据权利要求4所述的综合利用钢铁冶炼炉渣资源的方法，其特征在于，所述步骤b具体为：将盛有炉渣混合料的高炉渣罐置于保温坑内，开启加热装置进行补热，补热时间为30～60min，以使高炉渣罐内的炉渣混合料在1000℃以上，保温2～3h；所述保温坑与用于吸收渣罐放出热量的蒸汽锅炉相连。
7.根据权利要求4所述的综合利用钢铁冶炼炉渣资源的方法，其特征在于，所述步骤c具体为：关闭加热装置，使高炉渣罐在保温坑中缓冷20～25h后至200℃以下，将高炉渣罐吊出，将其内的改质炉渣倒入渣坑中自然冷却至室温。
8.根据权利要求1所述的综合利用钢铁冶炼炉渣资源的方法，其特征在于，步骤d中，所述后续处理包括：将所述改质炉渣进行破碎、筛分和磁选，以获得不同的原材料。
9.一种高炉渣罐，其特征在于，包括：罐体和罐盖，并且所述罐盖上设置有用于对罐体内部加热的加热装置。
10.一种综合利用钢铁冶炼炉渣资源的系统，其特征在于，包括：
权利要求9所述的高炉渣罐，用于盛放炉渣混合料并对炉渣混合料进行补热和保温；
保温坑，其顶部设置有坑盖；所述保温坑用于对所述高炉渣罐进行保温；
渣坑，用于盛接从高炉渣罐倒出的改质炉渣；所述渣坑上部设置有除尘装置。
CN202010877328.7A 2020-08-27 2020-08-27 综合利用钢铁冶炼炉渣资源的方法及系统和高炉渣罐 Pending CN112080598A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010877328.7A CN112080598A (zh) 2020-08-27 2020-08-27 综合利用钢铁冶炼炉渣资源的方法及系统和高炉渣罐

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010877328.7A CN112080598A (zh) 2020-08-27 2020-08-27 综合利用钢铁冶炼炉渣资源的方法及系统和高炉渣罐

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN112080598A true CN112080598A (zh) 2020-12-15

Family

ID=73729691

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202010877328.7A Pending CN112080598A (zh) 2020-08-27 2020-08-27 综合利用钢铁冶炼炉渣资源的方法及系统和高炉渣罐

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN112080598A (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113981156A (zh) * 2021-10-29 2022-01-28 攀枝花钢城集团有限公司 一种将富集污泥制作成聚核铁粉的制备方法
CN114959156A (zh) * 2021-02-22 2022-08-30 宝山钢铁股份有限公司 一种铁水脱硫渣热态调质改性的方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1101785A (zh) * 1993-01-26 1995-04-19 “霍尔德班克”财政家格拉卢斯有限公司 由冶金炉渣制造水泥的方法
WO2000075385A1 (de) * 1999-06-08 2000-12-14 Voest-Alpine Industrieanlagenbau Gmbh Verfahren zur schlackenkonditionierung mit einbringen von hüttenreststoffen sowie anlage hierzu
CN102719577A (zh) * 2012-06-29 2012-10-10 中冶南方工程技术有限公司 一种耦合处理炼铁、炼钢炉渣的方法
CN106191344A (zh) * 2016-07-18 2016-12-07 东北大学 一种混合熔渣熔融还原生产与调质处理的方法
CN110586302A (zh) * 2019-10-24 2019-12-20 广东石油化工学院 一种冶金渣中多种金属元素的回收系统和回收方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1101785A (zh) * 1993-01-26 1995-04-19 “霍尔德班克”财政家格拉卢斯有限公司 由冶金炉渣制造水泥的方法
WO2000075385A1 (de) * 1999-06-08 2000-12-14 Voest-Alpine Industrieanlagenbau Gmbh Verfahren zur schlackenkonditionierung mit einbringen von hüttenreststoffen sowie anlage hierzu
CN102719577A (zh) * 2012-06-29 2012-10-10 中冶南方工程技术有限公司 一种耦合处理炼铁、炼钢炉渣的方法
CN106191344A (zh) * 2016-07-18 2016-12-07 东北大学 一种混合熔渣熔融还原生产与调质处理的方法
CN110586302A (zh) * 2019-10-24 2019-12-20 广东石油化工学院 一种冶金渣中多种金属元素的回收系统和回收方法

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
刘仕业等: "高炉渣对钢渣改性的物理化学基础研究", 《工程科学学报》 *
卿玉国等: "采用热熔态高炉渣和转炉渣生产水泥熟料的探讨", 《耐火与石灰》 *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114959156A (zh) * 2021-02-22 2022-08-30 宝山钢铁股份有限公司 一种铁水脱硫渣热态调质改性的方法
CN114959156B (zh) * 2021-02-22 2023-08-11 宝山钢铁股份有限公司 一种铁水脱硫渣热态调质改性的方法
CN113981156A (zh) * 2021-10-29 2022-01-28 攀枝花钢城集团有限公司 一种将富集污泥制作成聚核铁粉的制备方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101984080B (zh) 一种赤泥分离铁、铝硅渣和碱金属去除的工艺方法及设备
CN104141018B (zh) 一种钢渣回收利用方法
CN101717843B (zh) 含硫精炼废渣用于精炼渣的利用方法
CN106191344A (zh) 一种混合熔渣熔融还原生产与调质处理的方法
CN108147443B (zh) 从粉煤灰中提取氧化铝并制备硅铁合金的方法
CN108148942A (zh) 一种转炉炉渣留渣气化脱磷方法及循环利用冶炼方法
CN110055370B (zh) 一种高温钢渣改质剂及改性预处理工艺
WO2013127320A1 (zh) 采用尾矿复配料改质高温钢渣的方法
CN113174456B (zh) 一种底顶复合吹熔融还原高铁赤泥的综合利用方法
CN112080598A (zh) 综合利用钢铁冶炼炉渣资源的方法及系统和高炉渣罐
CN115679097A (zh) 一种用转炉渣和精炼除尘灰资源化炼铁瓦斯灰的方法
CN113979655B (zh) 一种基于钢铁尘泥和赤泥的改性钢渣及其制备方法和应用
CN113088607A (zh) 一种赤泥熔融冶炼回收铁钒钠的方法
CN102344981A (zh) 含硼铁精矿铁硼分离直接还原工艺
CN104673965A (zh) 一种液态钢渣在线改性方法
Wang et al. A novel method of extracting iron from high-iron red mud and preparing low-carbon cement clinker from tailings
CN101538628A (zh) 红土镍矿在隧道窑中直接还原含镍粒铁的方法
CN101450843B (zh) 铁铝复合矿综合利用的方法
CN107630117B (zh) 一种用热态高炉渣制备硅铁及铝酸钙材料的方法
JP5720497B2 (ja) 製鋼スラグからの鉄及び燐の回収方法
CN115716738B (zh) 一种高强度钢渣砖的生产工艺
CN110724821A (zh) 低品位多金属危险废物综合回收有价金属的方法
CN104651553A (zh) 一种钢渣改质剂
CN109913641B (zh) 一种综合利用高铝铁矿的方法
CN114163148A (zh) 一种含铁水脱硫尾渣的固废基胶凝材料及其制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20201215

RJ01 Rejection of invention patent application after publication