钢渣技术——钢渣闷罐法
(2008-09-02 23:28:26)
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闷罐钢渣粉上钢五厂氧化钙杂谈 |
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闷罐法是1993年引进上钢五厂渣处理工艺。其原理是利用钢渣余热,在有盖容器内加入冷水后使其成为蒸汽而使钢渣f-CaO得到消解的一种渣处理技术。入罐炉渣温度越高,则所产生蒸汽越多,渣汽接触时间亦长,蒸汽在一定压力作用下浸入钢渣隙缝能力亦越强,钢渣中f-CaO获得了最大的消解。转炉钢渣的闷解过程是一个很复杂的物理化学变化过程,将热泼场的热态(300~600℃)钢渣置于密闭的钢罐内,然后对钢渣喷水,利用钢渣急冷时产生的热应力,使钢渣龟裂破碎,同时产生大量常压饱和蒸汽渗入炉渣中,使渣中游离氧化钙和热闷过程中矿物变化产生的游离氧化钙闷解成氢氧化钙,产生体积膨胀,硅酸二钙(比较难闷解的成分)在冷却过程中也由B型转变Y型,发生体积膨胀,闷解的过程是加快钢渣的分解过程。入罐时是大块的钢渣,经闷解后大部分松散疏软,成粉状,而且钢块很干净地脱离开渣的包围。
钢渣热闷罐法处理工艺为:当大块钢渣冷却到300~600℃时,装入翻斗汽车运运载闷罐车间,倒入闷罐内,盖上罐盖。在罐的下方安装有能自动旋转的喷水装置,间断地给渣喷水,使罐内产生大量蒸汽,与钢渣产生复杂的物理化学反应。使钢渣产生淬裂,钢渣由于含有游离氧化钙,遇水后会消解成氢氧化钙,发生体积膨胀,使用权钢渣崩解粉碎,钢渣在罐内经闷解后,一般粉化效果都能达到60%~80%,然后用反铲挖掘机挖出。进行后步处理。
宝钢现有一、二炼钢两条闷罐生产线。一炼钢主要处理转炉D渣(流动性最差的)和落锤车间铸余渣残渣,称之为钢渣闷罐生产线。由于宝钢渣处理工艺路线使之进入闷罐中的钢渣温度在600℃,甚至更低,所以游离氧化钙消解并不彻底。二炼钢集中处理所有铁渣补充闷罐生产,使钢铁渣处理设施得到了充分利用。
该工艺的特点是:机械化程度较高,劳动强度低;由于采用湿法处理钢渣,环境污染少,还可以部分回收热能;处理后,钢渣分离好,可提高废钢回收率,钢渣稳定性好。
宝钢三期电炉钢渣处理主要采用该工艺。
宝钢现有一、二炼钢二条闷罐生产线。一炼钢主要处理I.S.C车间内的D渣(流动性最差的)和落锤间铸余渣,称之为钢渣闷罐生产线,由于宝钢处理工艺路线之进入闷罐中的钢渣温度在600℃ ,甚至更低,所以f-CaO消解率并不彻底。二炼钢集中处理所有铁渣补充闷罐生产,使钢铁渣处理设施得到了充分利用。
上钢五厂采用该项技术。钢渣在地坑冷却至300~600℃ 后,将大块钢渣铲入翻斗车,运至闷罐车间,倾入闷罐,盖上罐盖后,由上往下喷水,水和蒸汽将钢渣淬裂。经过一段时间闷解,然后用翻铲机挖出,装车运渣场。该技术粒化效果好可获得60%~80%的20mm 块状渣。但该法仍有污水处理等难题。由于多次装铲,渣污染、粉尘问题更严重。
1、闷解后的钢渣粒度分析
钢渣的粉化率是测定钢渣闷解处理效果的一个主要参数。所衡量的主要指标是闷解后钢渣中颗粒小于20mm粒径以下的百分数。影响钢渣分解的有二个主要因素:
(1)用水量与钢渣之比
钢渣闷解粉化主要是水的作用,没有水钢渣是不会粉解的,但严格掌握用水量却是一个关键问题,用水少,钢渣粉解不完全,用水量多,粉状钢渣含水率太大,活性不好,为后道工序皮带运输,筛分、磁选造成困难,根据几次试验及有关厂家的经验,钢渣闷解的用水量与钢渣之比在0.3~0.4之间,从闷罐中挖粉渣含水量在9%~10%之间能达到很好的效果。
(2)影响钢渣粉解的因素是入罐前钢渣的表面温度。
当钢渣温度低于300℃时,钢渣粉化效果就差,20mm以下颗粒仅占39.2%,而钢渣表面温度大于300℃时,钢渣粉化率(20mm以下)能达到60%。当该罐渣入罐温度为494℃,粉化率达80%,这是因为在密闭的钢罐内,钢渣的温度越高,遇水后产生的蒸汽量越大,压力越大,钢渣的物理化学反应越充分,钢渣粉化的越好。影响钢渣粉解的还有一些因素,例如闷解的时间等等。
2、技术经济指标
该工艺充分利用钢渣余热作为粉碎动力,能耗低,粉碎效果好,钢渣中的渣与铁分离的较完全,加工后的产品质量能满足不同用途的需要,而且作业环境较好,工人劳动强度低,经上钢五厂的生产实践证明能配合炼钢生产及时有效地解决排渣问题,而且生产出的粒料能广泛地应用于市政道路建设、水泥生产、地基加固、制砖、冶炼待领域,可获得了显著的经注效益和煽动会效益。
2.1
序号 |
项目 |
指标 |
备注 |
1 |
处理能力 |
160-180吨/罐 |
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2 |
20mm以下粉渣率 |
60%左右 |
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3 |
渣产品残留 |
1-CaO<5% |
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4 |
渣产品含水率 |
8%左右 |
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5 |
金属回收率 |
>8.5% |
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6 |
渣罐作业周期 |
<24h/罐(包括进\出料) |
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2.2经济效益估算
经济效益按每年处理钢渣40万吨计算,可回收铁为43万吨,每吨铁1000元,共收益4千万元人民币,渣按20元/吨计算,36/万吨渣共收益720万元人民币。
3、目前使用该技术的单位:上海五洋冶金废渣利用厂 宝钢炼钢厂