CN116000051A - 一种环保炼钢转炉渣的精细化处理工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及冶金技术领域，提出了一种环保炼钢转炉渣的精细化处理工艺，包括以下步骤：S1、钢渣热闷得到粉化钢渣；S2、将粉化钢渣进行一次筛分，筛上料为第一钢渣；S3、S2所得筛下料进行一次破碎；S4、一次磁选，磁选出料为第二钢渣；S5、S4磁选剩余料进行二次破碎后进行二次筛分；S6、S5所得筛上料经过三次破碎后进行二次磁选，磁选出料为第三钢渣；S7、将S5所得筛下料进行四次破碎，与S6磁选剩余料混合后进行三次筛分；S8、S7所得筛下料进行三次磁选，磁选出料得到磁性渣粉，磁选剩余料为尾渣。通过上述技术方案，解决了现有技术中的转炉渣的精细处理技术金属回收率比较低，回收利用价值低的问题。
Description
技术领域
本发明涉及冶金技术领域，具体的，涉及一种环保炼钢转炉渣的精细化处理工艺。
背景技术
目前，中国钢铁企业大多采用长螺纹转炉炼钢工艺。我国钢铁产量大、过程能耗高、资源不足和环境污染问题日益突出。钢渣作为其主要废物，是冶金过程中形成的以氧化物为主要成分的多组分熔体。转炉渣具有良好的机械性能、结构紧凑、耐磨性和抗压性好，且含有丰富的金属氧化物，具有较高的回收利用价值。
随着炼钢工艺进步，各大钢厂采用新技术使得炼钢转炉渣中的金属铁含量越来越低，用传统方式处理炼钢转炉渣，金属回收率低，已经没有利润，炼钢转炉渣处理企业基本处于亏损状态。为此，必须提高炼钢转炉渣处理和利用水平，开发炼钢转炉渣精细处理技术。
发明内容
本发明提出一种环保炼钢转炉渣的精细化处理工艺，解决了相关技术中的转炉渣的精细处理技术金属回收率比较低，回收利用价值低的问题。
本发明的技术方案如下：
一种环保炼钢转炉渣的精细化处理工艺，包括以下步骤：
S1、钢渣热闷得到粉化钢渣；
S2、将粉化钢渣进行一次筛分，筛上料为第一钢渣；
S3、S2所得筛下料进行一次破碎；
S4、一次磁选，磁选出料为第二钢渣；
S5、S4磁选剩余料进行二次破碎后进行二次筛分；
S6、S5所得筛上料经过三次破碎后进行二次磁选，磁选出料为第三钢渣；
S7、将S5所得筛下料进行四次破碎，与S6磁选剩余料混合后进行三次筛分；
S8、S7所得筛下料进行三次磁选，磁选出料得到磁性渣粉，磁选剩余料为尾渣。
作为进一步的技术方案，进行热闷的时间为15小时。
作为进一步的技术方案，所述的环保炼钢转炉渣的精细化处理工艺还包括如下技术特征中的至少一项：
一次筛分的筛孔为250mm；
二次筛分的筛孔为50mm；
三次筛分的筛孔为10mm。
作为进一步的技术方案，一次破碎采用鄂破式破碎机。
作为进一步的技术方案，二次破碎采用惯性圆锥式破碎机。
作为进一步的技术方案，三次破碎采用复合式破碎机。
作为进一步的技术方案，四次破碎采用环锤式破碎机。
作为进一步的技术方案，一次磁选时，磁场强度为700mT。
一次磁选主要选取炼钢转炉渣粒度250mm内的渣钢，起辅助作用，防止第二道因选出物质太多损坏设备。当增大磁场强度时，第二钢渣中铁含量小于76％，无法满足要求。
作为进一步的技术方案，二次磁选时，磁场强度为1000mT。
二次磁选时，选取炼钢转炉渣粒度200mm内的渣钢，保证选后转炉渣中不含≥50mm渣钢粒度，保护破碎设备，当磁场强度1000豪特时，满足要求，当磁场强度小于1000mT时，选后炼钢转炉渣≥50mm粒度渣钢含量增大，磁场强度为900mT时，≥50mm粒度渣钢含量约为0.3％。
作为进一步的技术方案，三次磁选时，磁场强度为2800mT，给料厚度20-30mm。
三次磁选时，主要选取细破碎、筛分后，粒度在10mm以下磁性物质，保证选取磁性物质品位≥30％，当磁场强度2800时满足要求，当磁场强度过大时，导致全铁品位＜30％。
给料厚度仅限于第三道磁选，细破碎、筛分后使用，通过控制给料厚度，确保渣钢全铁品位能够达标。当磁场强度为2800豪特时，给料厚度控制在30mm可以保证选取磁性渣粉全铁品位≥30％。当给料厚度超过30mm时，磁性渣粉的回收率大幅度降低。
本发明的工作原理及有益效果为：
本发明探索出一套以炼钢转炉渣热焖、磁选、湿式粉磨磁选为主的处理工艺，采用先进工艺装备，建设科技含量高、经济效益好，环境污染少，能耗低的生产线，使钢渣中f-CaO、f-MgO充分消解，消除不稳定现象，实现钢渣的“零排放”。为炼钢转炉渣精细化处理突破技术瓶颈、实现升值利用提供了有效途径。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
图1为本发明的工艺流程图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都涉及本发明保护的范围。
实施例1
一种环保炼钢转炉渣的精细化处理工艺，包括以下步骤：
S1、钢渣热闷得到粉化钢渣：转炉车间出渣，温度为1600-1750℃，将钢渣倾翻至热闷池内，热闷池旁设置能喷射小液滴、多喷孔喷出大量实心锥形水雾的喷嘴来控制、消除倒渣时产生的粉尘，喷雾蝶阀进行喷水冷却，热闷池使用周期为15小时，热闷周期结束，装置内温度降至80℃以下，自动打开排气阀，排出池内蒸汽；
S2、将粉化钢渣进行一次筛分，一次筛分采用人字振动筛，筛孔为250mm，筛上料为第一钢渣；
S3、S2所得筛下料采用鄂破式破碎机进行一次破碎；
S4、控制磁场强度为700mT进行一次磁选，磁选出料为第二钢渣；
S5、S4磁选剩余料采用惯性圆锥式破碎机进行二次破碎后进行二次筛分，二次筛分的筛孔为50mm；
S6、S5所得筛上料采用复合式破碎机经过三次破碎后进行二次磁选，磁选出料为第三钢渣，二次磁选时磁场强度为1000mT；
S7、将S5所得筛下料采用环锤式破碎机进行四次破碎，与S6磁选剩余料混合后进行三次筛分，三次筛分的筛孔为10mm；
S8、S7所得筛下料进行三次磁选，磁选出料得到磁性渣粉，磁选剩余料为尾渣，三次磁选时，三次磁选时，磁场强度为2800mT，给料厚度30mm。
本发明中的钢渣热闷工艺通过对高温的钢渣喷水，利用余热产生过饱和蒸汽，与f-CaO，f-MgO起水化反应，体积膨胀而粉化，利用余热能源，可以节省多级破碎设备电耗。由于热闷过程产生的气体主要成分为水蒸气，粉尘含量低。
本发明一次破碎时采用鄂破式破碎机，相比于其他破碎机，鄂破式破碎机更适用于一次破碎，破碎比大、产品粒度均匀，适合进行初级破碎。
二次破碎采用惯性圆锥式破碎机，惯性圆锥破碎机适用于中碎和细碎作业。惯性圆锥破碎机通过优化破碎速度和加大冲程相结合，能提供圆锥破碎机最大的破碎比，在破碎给矿粒度相同的情况下可以减少破碎段数，从而降低生产投资并节省电能消耗。由于是挤满给料，被破碎物料在破碎腔中承受全方位的挤压、剪切和强烈的脉动冲击作用，料层内颗粒相互作用，造成颗粒间的强制自粉碎。这种矿石粉碎方法取代了传统的矿石单颗粒破碎，实现对物料的选择性破碎，提高了产品细料比例和立方体物料含量，减少了针片状物料。惯性圆锥式破碎机中先进的动锥和定锥衬板固定系统，衬板更换更快，寿命更长。当需要更换衬板或改变破碎腔型时，用于调整排料口的液压马达将整个定锥总成旋转完全退出调整环螺纹，极大地简化了更换衬板的操作。
三次破碎采用复合式破碎机，破碎比度较大，最大破碎比可达到出料粒度可以任意调节，不受板锤、衬板磨损的影响；无筛条设置，破碎水分含量高、含泥量大的物料时不易堵塞；采用弹性调节机构，进入不可破碎物可自动排出，不会造成设备损坏；轴承水平布置，寿命长。
四次破碎采用环锤式破碎机进行细碎，可根据要求调整蓖条间隙，改变出料粒度，不能破碎的杂物则进入金属收集器，定期清除。
按照实施例1的方法对某一批次转炉渣进行回收，统计尾渣粒度分布如表1：
表1实施例1尾渣粒度分布表
| 粒度/mm | ≤3 | (3-5] | (5-10) | ≥10 | TFe/％ | MFe/％ |
| 占比/％ | 45 | 34.5 | 20 | 0.5 | ＜12 | ＜1.6 |
传统粗放式处理炼钢转炉渣尾渣金属铁含量分布表2：
表2传统粗放式处理炼钢转炉渣尾渣金属铁含量分布表
| 粒度/mm | ≤10 | 10-40 | 40-100 | 100-200 | TFe/％ | MFe/％ |
| 比例/％ | 20 | 15 | 30 | 35 | ≤18％ | ＜2 |
尾渣中≤10mm占到99.5％，≤5mm占到79.5％，经过4级磁选、三级筛分、转炉渣破碎粒度分布合理，金属物质选出率高，尾渣中金属铁含量很低，全铁品位控制在12％以下。
金属铁存在于建材中，对建材产品是一种有害物质，可使裸露表面产生锈点等缺陷，降低建材使用寿命。传统炼钢转炉渣处理技术由于磁选技术缺陷和炼钢转炉渣粒度问题，致使尾渣中金属铁选除不彻底，影响建材产品性能，用于建材产品时先对尾渣进行破碎选铁处理，增加生产工序、从而使成本上升，很大程度上限制了尾渣用量。本发明的炼钢转炉渣精细化处理技术金属铁选除彻底，保留弱磁性Fe2O3可作为铁成分矫正剂，尾渣粒度控制在10mm内，可有效用于水泥厂、炼钢转炉渣免烧砖、炼钢转炉渣微粉等建材产品中。本发明在有效选出有价物料的同时，为建材行业的利用提供了便利。
以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种环保炼钢转炉渣的精细化处理工艺，其特征在于，包括以下步骤：
S1、钢渣热闷得到粉化钢渣；
S2、将粉化钢渣进行一次筛分，筛上料为第一钢渣；
S3、S2所得筛下料进行一次破碎；
S4、一次磁选，磁选出料为第二钢渣；
S5、S4磁选剩余料进行二次破碎后进行二次筛分；
S6、S5所得筛上料经过三次破碎后进行二次磁选，磁选出料为第三钢渣；
S7、将S5所得筛下料进行四次破碎，与S6磁选剩余料混合后进行三次筛分；
S8、S7所得筛下料进行三次磁选，磁选出料得到磁性渣粉，磁选剩余料为尾渣。
2.根据权利要求1所述的环保炼钢转炉渣的精细化处理工艺，其特征在于，进行热闷的时间为15小时。
3.根据权利要求1所述的环保炼钢转炉渣的精细化处理工艺，其特征在于，还包括如下技术特征中的至少一项：
一次筛分的筛孔为250mm；
二次筛分的筛孔为50mm；
三次筛分的筛孔为10mm。
4.根据权利要求1所述的环保炼钢转炉渣的精细化处理工艺，其特征在于，一次破碎采用鄂破式破碎机。
5.根据权利要求1所述的环保炼钢转炉渣的精细化处理工艺，其特征在于，二次破碎采用惯性圆锥式破碎机。
6.根据权利要求1所述的环保炼钢转炉渣的精细化处理工艺，其特征在于，三次破碎采用复合式破碎机。
7.根据权利要求1所述的环保炼钢转炉渣的精细化处理工艺，其特征在于，四次破碎采用环锤式破碎机。
8.根据权利要求1所述的环保炼钢转炉渣的精细化处理工艺，其特征在于，一次磁选时，磁场强度为700mT。
9.根据权利要求1所述的环保炼钢转炉渣的精细化处理工艺，其特征在于，二次磁选时，磁场强度为1000mT。
10.根据权利要求1所述的环保炼钢转炉渣的精细化处理工艺，其特征在于，三次磁选时，磁场强度为2800mT，给料厚度20-30mm。
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