钢渣热焖技术

2014-04-29郁建宁

现代商贸工业 2014年6期

关键词：氧化钙氧化镁钢渣

郁建宁

摘要：

介绍了钢渣的形成和性质，分析了钢渣热焖的基本原理，钢渣热焖的工艺流程及技术特点，钢渣热焖技术应得到推广。

关键词：

钢渣；钢渣热焖；推广

中图分类号：

文献标识码：A

文章编号：16723198（2014）06019201

1 钢渣的形成和性质

1.1 钢渣的形成

钢渣是炼钢过程中为了去除钢中杂质而副产的物质。它包含脱硫、脱磷、脱氧产物及因之而加入的造渣剂，如石灰、萤石、脱氧剂等；金属料中带入的泥砂；铁水和废钢中的铝、硅、锰等氧化后形成的氧化物；作为冷却剂或氧化剂使用的铁矿石、氧化铁皮、含铁污泥等；炼钢过程中侵蚀下来的炉衬材料等。

1.2 钢渣的性质

1.2.1 钢渣的物理性质

碱度较低的钢渣呈黑灰色，碱度较高的钢渣呈褐色、灰白色。钢渣密度为3.1～3.6g/cm3；转炉渣粉的体积密度为1.74g/cm3。含水率为3%～8%，容重1.32～2.26t/m3，抗压强度高达300MPa，冲击强度为15次，莫氏硬度为5～7。

1.2.2 钢渣的化学成分

钢渣的化学成分主要为：

2 钢渣热焖技术基本原理

钢渣热焖技术就是通过向加盖的热焖渣池中喷水，有效利用液态钢渣所含的余热，将水变成蒸汽，并产生饱和蒸汽压，蒸汽在一定的压力下与钢渣充分接触，由于发生了游离氧化钙和游离氧化镁水化以及硅酸二钙晶形转变，体积增大，产生的巨大的膨胀力使钢渣开裂、粉化，实现渣钢分离。经热焖技术处理后的钢渣，游离氧化钙、游离氧化镁和C3S通过各自反应生成稳定产物。钢渣膨胀机理分为以下两种状况：

（1）钢渣中氧化镁和氧化钙不能与二氧化硅等充分反应，形成了游离氧化镁和游离氧化钙，这两种物质化学性质不稳定，遇水即发生如下反应：

（2）钢渣中C3S冷却到一定温度下分解，反应式如下：

式（3）反应过程中，钢渣体积也发生膨胀.其生成的游离氧化钙又可与水发生式（1）的膨胀反应。

3 钢渣热焖工艺流程

钢渣热焖工艺流程为：转炉倒渣→渣罐→渣车运输到渣跨→起重机吊运渣罐→焖渣坑倒渣→挖掘机翻渣→盖焖渣盖→喷水→热焖→揭盖→出渣。

焖渣处理后，钢渣冷却到50℃用铸造起重机将热焖渣盖移至焖渣盖支架后，焖渣坑开始出渣，用挖掘机将坑内炉渣抓起装车外运。清理完后，渣坑需干燥3.5小时，再重新铺底装渣热焖。

钢渣经过热焖处理后，由于游离氧化钙和游离氧化镁含量的降低，提高了钢渣粉的稳定性，有利于钢渣粉的后续综合利用。

4 钢渣热焖技术特点

（1）由于转炉溅渣护炉技术的广泛应用，渣中MgO含量得以增加，这使得钢渣粘度相应提高，流动性也随之下降。钢渣热焖工艺对任何种类和各种流动性的钢渣均适用。此工艺可实现100%处理率。

（2）通过高强度密封锁紧装置、泄爆阀和蒸汽压力调节装置控制热焖池中的蒸汽压力，生产安全，解决了热态钢渣处理的安全隐患问题，同时能保证蒸汽保持一定压力与钢渣充分接触，使钢渣粉化彻底。钢渣粉化效果较好，钢渣粒度小于20mm的可达到80%以上，如果热焖效果比较好时小于20mm的钢渣比例可达到90%以上，废钢与渣分离好，易于回收金属料。

（3）处理后的钢渣游离氧化钙含量低于3%，钢渣膨胀性小，性质稳定，可直接用于建材和钢渣的后续综合利用。

（4）处理过程中环境污染物排放水平小，钢渣转运时间短，整个处理过程在热焖池中进行，消除了粉尘污染，改善了劳动环境。通过废水回收系统收集产生的废水和蒸汽冷凝水，处理后循环使用，节约了大量水资源。

（5）机械化程度高，劳动强度低。

（6）焖渣坑壁采用废连铸坯固定，保证热焖坑可长期稳定运行，降低了设备运行和维护费用。

5 结论

（1）钢渣热焖技术生产工艺先进、可靠。实现了钢渣中的渣、钢高效分离。消解了f-CaO和钢渣粉化效果稳定，实现了炼钢钢渣资源回收与综合利用的目标。

（2）钢渣热焖技术处理过程节约水、环境污染物排放少、处理系统安全安全系数高。

（3）钢渣热焖技术处理后的钢渣可直接装车外运用于水泥建材行业，减少了钢渣存放用地，消除了因钢渣自然堆放而产生的扬尘污染和河道水源污染等，经济效益、社会效益和环保效益显著。

综上所述钢渣热焖技术在钢铁企业中做为钢渣处理的一项技术应该得到推广并被广泛的应用。

参考文献

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[2]王绍文等.固体废弃物资源化技术与应用[M].北京：冶金工业出版社，2003：342359.