CN114717374A - 一种磁选钢渣回收利用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种磁选钢渣回收利用方法，包括步骤：在第一批熔剂完全熔化时，且当钢水温度大于等于第一阈值时，以磁选钢渣的温降系数为依据，得到磁选钢渣的第一剂量值，向转炉内添加第一剂量值的磁选钢渣；在转炉内CO的含量大于等于第二阈值时，以磁选钢渣的温降系数为依据，得到磁选钢渣的第二剂量值，向转炉内添加第二剂量值的磁选钢渣；在炉渣趋近即将发生返干时，提高抢位，并以磁选钢渣的温降系数为依据，得到磁选钢渣的第三剂量值，向转炉内添加第三剂量值的磁选钢渣；在转炉倒炉测温时，若钢水的温度大于第三阈值时，以磁选钢渣的温降系数为依据，得到磁选钢渣的第四剂量值，向转炉内添加第四剂量值的磁选钢渣。
Description
技术领域
本发明涉及钢渣回收利用领域，具体涉及一种磁选钢渣回收利用方法。
背景技术
钢渣是转炉炼钢过程中产生的工业废渣，主要来源于转炉冶炼过程通过氧化还原反应所产生的氧化物、废钢带入的杂质、造渣剂、以及侵蚀炉衬的炉料等。其中含有一定铁元素、CaO、MgO、SiO2等，排出量约50-70kg/t，由于钢渣有一定的碱度和含有硫、磷等有害元素，长期堆放对造成环境污染。
通过焖渣工艺和磁选工艺加工处理后，其中铁含量较高的那部分钢渣为磁选钢渣。由于磁选钢渣中的铁含量较高，所以需对其进行回收利用。
发明内容
鉴于以上现有技术的缺点，本发明提供一种磁选钢渣回收利用方法，以实现对磁选钢渣的回收利用，节约生产成本。
为实现上述目的及其它相关目的，本发明提供一种磁选钢渣回收利用方法，所述磁选钢渣回收利用方法在于将磁选钢渣作为原料用于转炉吹炼过程中，包括步骤：
在第一批熔剂完全熔化时，且当钢水温度大于等于第一阈值时，以钢水的实时温度、第一目标温度以及磁选钢渣的温降系数为依据，得到磁选钢渣的第一剂量值，向所述转炉内添加所述第一剂量值的磁选钢渣；
在转炉内CO的含量大于等于第二阈值时，以钢水的实时温度、第二目标温度以及磁选钢渣的温降系数为依据，得到磁选钢渣的第二剂量值，向所述转炉内添加所述第二剂量值的磁选钢渣；
在炉渣趋近即将发生返干时，提高抢位，并以钢水的实时温度、第三目标温度以及磁选钢渣的温降系数为依据，得到磁选钢渣的第三剂量值，向所述转炉内添加所述第三剂量值的磁选钢渣；
在转炉倒炉测温时，若钢水的温度大于第三阈值时，以钢水的实时温度、出炉温度以及磁选钢渣的温降系数为依据，得到磁选钢渣的第四剂量值，向所述转炉内添加所述第四剂量值的磁选钢渣。
在本发明一实施方式中，在第一批渣料完全熔化之前还包括步骤：获取所述磁选钢渣的温降系数。
在本发明一实施方式中，获取所述磁选钢渣的温降系数的步骤包括：分别获取所述磁选钢渣的冷却效应及废钢的冷却效应，计算所述磁选钢渣的冷却效应与废钢的冷却效应的比值，用所述比值乘以所述废钢的温降系数得到所述磁选钢渣的温降系数。
在本发明一实施方式中，所述第一阈值比所述出炉温度大于等于20度。
在本发明一实施方式中，所述第二阈值大于等于25％。
在本发明一实施方式中，所述提高枪位包括步骤：将所述转炉对应的枪位提高10-20cm。
在本发明一实施方式中，所述第三阈值为出炉温度。
在本发明一实施方式中，所述熔剂包括石灰石或石灰的至少一种。
本发明磁选钢渣回收利用方法，极大的回收利用了磁选钢渣，一方面减少了钢渣排放量，大量的钢渣在炼钢工序内部进行循环利用，减少了炼钢固废排放量，有利于环境的改善；另一方面回收一定量的金属，降低转炉冶炼成本。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述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他的附图。
图1为本发明的磁选钢渣回收利用方法的流程图。
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其它优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。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。还应当理解，本发明实施例中使用的术语是为了描述特定的具体实施方案，而不是为了限制本发明的保护范围。下列实施例中未注明具体条件的试验方法，通常按照常规条件，或者按照各制造商所建议的条件。
须知，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。
请参阅图1，本发明提供一种磁选钢渣回收利用方法，所述磁选钢渣回收利用方法在于将磁选钢渣作为原料用于转炉吹炼过程中，包括步骤：
获取所述磁选钢渣的温降系数。
钢渣主要是由转炉冶炼过程中为除去有害元素加入石灰、白云石等造渣剂形成的，其化学成分如下表1所示：
表1钢渣化学成分(ω％)
在一定条件下加入1kg冷却剂，所消耗的热量就是冷却剂的冷却效应。钢渣中的质量分数比约为33:67，当出钢温度在1680℃时，废钢的温降系数为0.3636364t·℃/kg其物理意义为1kg废钢能够使一吨钢水降温0.3636364摄氏度，钢渣的温降系数为0.3030303t·℃/kg。因此，同等条件下钢渣与废钢的冷却效应比值为1.18，即1kg的钢渣冷却效应相当于1.2kg废钢的冷却效应。
因此，可知磁选钢渣的温降系数计算步骤为：分别获取所述磁选钢渣的冷却效应及废钢的冷却效应，计算所述磁选钢渣的冷却效应与废钢的冷却效应的比值，用所述比值乘以所述废钢的温降系数得到所述磁选钢渣的温降系数。
在第一批熔剂完全熔化时，且当钢水温度大于等于第一阈值时，以钢水的实时温度、实时质量、第一目标温度以及磁选钢渣的温降系数为依据，得到磁选钢渣的第一剂量值，向所述转炉内添加所述第一剂量值的磁选钢渣。第一阈值比第一目标温度大于等于20℃。所述熔剂包括石灰石或石灰的至少一种。本步骤可有效避免温度升高时渣中FeO损失过多。
第一目标温度为当前冶炼阶段炉内温度的理想值或最佳状态值(若理想值或最佳状态值的取值范围是区间，则取区间最大值)，第一目标温度可以为钢水的出炉温度。第一剂量值m1的计算公式为：
其中m1为第一剂量值，其单位为kg；ΔT1为钢水的当前温度与第一目标温度的差值，其单位为摄氏度；k为温降系数，其单位为t·℃/kg，t为吨；M1为当前钢水质量，单位为t(吨)。
磁选钢渣中含有大量的游离CaO和一定量的FeO，在加入时直接熔化进入到炉渣中，FeO能够改变原来炉渣的熔点，能够起到化渣效果；另外随着磁选钢渣的加入，在转炉熔池中形成一定的温度梯度，使得整个熔池的炉渣随着温度的变化有一定的蠕动效果，同样有助于化渣。因此，本方法改善了转炉冶炼时化渣困难的现象，提高了转炉出钢量同时提高了生产效率。
通过气体传感器检测转炉内CO的质量含量，在转炉内CO的含量大于等于第二阈值时，以钢水的实时温度、实时质量、第二目标温度以及磁选钢渣的温降系数为依据，得到磁选钢渣的第二剂量值，向所述转炉内添加所述第二剂量值的磁选钢渣。本步骤能有效降低转炉的温度。
第二阈值是CO的含量占炉内气体的质量比，第二阈值可以为大于等于25％。第二目标温度是指当前冶炼阶段炉内温度的理想值或最佳状态值(若理想值或最佳状态值的取值范围是区间，则取区间最大值)。第二剂量值m2的计算公式为：
其中m2为第二剂量值，其单位为kg；ΔT2为钢水的当前温度与第二目标温度的差值，其单位为摄氏度；k为温降系数，其单位为t·℃/kg，t为吨；M2为当前钢水质量，单位为t(吨)。
在炉渣趋近发生返干现象时，将转炉对应的枪位提高10-20厘米，并以钢水的实时温度、实时质量、第三目标温度以及磁选钢渣的温降系数为依据，得到磁选钢渣的第三剂量值，向所述转炉内添加所述第三剂量值的磁选钢渣；从而避免了转炉冶炼时因熔池温度升高时出现“返干”金属喷溅等现象。本步骤能有助于缓解温度的上升，同时增加渣中FeO含量，达到化渣目的。
第三目标温度为当前冶炼阶段转炉炉内温度的理想值或最佳状态值(若理想值或最佳状态值的取值范围是区间，则取区间最大值)。第三剂量值m3的计算公式为：
其中m3为第三剂量值，其单位为kg；ΔT3为钢水的当前温度与第三目标温度的差值，其单位为摄氏度；k为温降系数，其单位为t·℃/kg，t为吨；M3为当前钢水质量，单位为t(吨)。炉渣趋近即将发生返干现象可以通过炉渣的流动性变化进行判断，当炉渣的流动性变差或者炉渣中有固体析出时则视为炉渣趋近发生返干现象。
在转炉倒炉测温时，若钢水的温度大于第三阈值时，以钢水的实时温度、钢水的出炉温度以及磁选钢渣的温降系数为依据，得到磁选钢渣的第四剂量值，向所述转炉内添加所述第四剂量值的磁选钢渣，进行降温以达到出钢要求，因此能有效避免高温出钢侵蚀炉衬，从而有利于炉衬维护。第四剂量值m4的计算公式为：
其中m4为第四剂量值，其单位为kg；ΔT4为钢水的当前温度与钢水的出炉温度的差值，其单位为摄氏度；k为温降系数，其单位为t·℃/kg，t为吨；M4为当前钢水质量，单位为t(吨)。本发明中所述的钢水的出炉温度是根据行业标准规定的出炉时的温度或温度最大值。其中温度最大值是指行业规定的钢水出炉温度为温度区间的最大值。
本发明磁选钢渣回收利用方法，极大的回收利用了磁选钢渣，一方面减少了钢渣排放量，大量的钢渣在炼钢工序内部进行循环利用，减少了炼钢固废排放量，有利于环境的改善；另一方面回收一定量的金属，降低转炉冶炼成本。所以，本发明有效克服了现有技术中的一些实际问题从而有很高的利用价值和使用意义。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。
Claims (8)
1.一种磁选钢渣回收利用方法，所述磁选钢渣回收利用方法在于将磁选钢渣作为原料用于转炉吹炼过程中，其特征在于，包括步骤：
在第一批熔剂完全熔化时，且当钢水温度大于等于第一阈值时，以磁选钢渣的温降系数为依据，得到磁选钢渣的第一剂量值，向所述转炉内添加所述第一剂量值的磁选钢渣；
在转炉内CO的含量大于等于第二阈值时，以磁选钢渣的温降系数为依据，得到磁选钢渣的第二剂量值，向所述转炉内添加所述第二剂量值的磁选钢渣；
在炉渣趋近即将发生返干时，提高抢位，并以磁选钢渣的温降系数为依据，得到磁选钢渣的第三剂量值，向所述转炉内添加所述第三剂量值的磁选钢渣；
在转炉倒炉测温时，若钢水的温度大于第三阈值时，以磁选钢渣的温降系数为依据，得到磁选钢渣的第四剂量值，向所述转炉内添加所述第四剂量值的磁选钢渣。
2.根据权利要求1所述的磁选钢渣回收利用方法，其特征在于，在第一批渣料完全熔化之前还包括步骤：获取所述磁选钢渣的温降系数。
3.根据权利要求2所述的磁选钢渣回收利用方法，其特征在于，获取所述磁选钢渣的温降系数的步骤包括：分别获取所述磁选钢渣的冷却效应及废钢的冷却效应，计算所述磁选钢渣的冷却效应与废钢的冷却效应的比值，用所述比值乘以所述废钢的温降系数得到所述磁选钢渣的温降系数。
4.根据权利要求1所述的磁选钢渣回收利用方法，其特征在于，所述第一阈值比所述出炉温度大于等于20度。
5.根据权利要求1所述的磁选钢渣回收利用方法，其特征在于，所述第二阈值大于等于25％。
6.根据权利要求1所述的磁选钢渣回收利用方法，其特征在于，所述提高枪位包括步骤：将所述转炉对应的枪位提高10-20cm。
7.根据权利要求1所述的磁选钢渣回收利用方法，其特征在于，所述第三阈值为出炉温度。
8.根据权利要求1所述的磁选钢渣回收利用方法，其特征在于，所述熔剂包括石灰石或石灰的至少一种。
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20220708 |
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