渣处理冶金尘泥在渣罐喷涂作业中的应用研究

刘华祥 金 焰 吴守仓

（中冶宝钢技术服务有限公司，上海 200941）

1 概述

1.1 滚筒冶金尘泥产生

冶金企业在钢渣处理过程中伴随着大量的钢渣粒化，而随着钢渣粒化的进行，产生的大量细粉随冷却水进入沉淀池，形成了渣处理冶金尘泥。目前，宝钢厂内产生的渣处理冶金尘泥主要有电炉滚筒渣尘泥、转炉滚筒渣尘泥、铁水渣尘泥三种，年形成量达2万吨。渣处理冶金尘泥因含水量大，细粉状，无良好的利用方向，目前采用沥干堆放，作为废弃物进行处理。

1.2 渣罐喷涂现状

渣罐喷涂料主要以生石灰、粘土为原料，喷涂目的是避免熔融钢渣与罐壁直接接触，防止渣罐粘渣，提高罐龄。但是，这也造成一种情况：首先，生石灰的使用使得经过渣罐运输的钢渣内游离氧化钙含量增加，对后续钢渣综合利用造成困难；其次，粘土、生石灰本身均为自然资源，作为喷补原料是一种浪费；再次，在生石灰加工过程中需要消耗大量能源，排放二氧化碳，严重污染空气；最后，喷涂材料的好坏和喷涂厚度也会直接影响渣罐寿命，通常状况下无明显区别，但当渣内含钢量较多时会出现渣罐穿孔、裂纹等问题，不但损害渣罐，还可能出现人、财、物损失。

2 试验研究

2.1 原材料研究

2.1.1 理化分析

选取电炉滚筒渣尘泥、铁水渣尘泥、转炉滚筒渣尘泥进行研究，从粒径、化学成分、粒度进行检测分析。

通过检测分析发现，三种尘泥均在0.5mm以下，为细粉状，以0.125mm为界，电炉滚筒渣尘泥（小于0.125mm）含量为68.28%，铁水渣尘泥（小于0.125mm）含量为14.53%，转炉滚筒渣尘泥（小于0.125mm）含量为63.62%。因此，在后续利用过程中，因材料颗粒偏细，在用作渣罐喷涂时应采用湿法喷涂，避免扬尘产生。

通过化学成分分析可知，三种尘泥中氧化钙的含量均大于30%，并与对应钢渣的成份相近，为钙质材料，且游离氧化钙含量为零。因此，将三种尘泥用于渣罐保护剂研究不会对钢渣成分产生影响，相容性好。

表2 喷涂料初定配方（公斤）

外加剂选取速凝剂和早强剂两种，根据涂料用结合剂的性能，选用半水石膏为速凝剂，可再分散胶粉为早强剂。

2.2 配合比研究

2.2.1 配方试验

根据原材料研究，选择电炉滚筒渣尘泥为例进行配合比研究，共设计5组配合比进行试验，采用与粘土、生石灰类保护剂进行对比。

按配方将料配制好以后，将喷涂料涂抹在取样瓢（样瓢首先加热到140℃左右），再倒满红渣，然后翻瓢。通过对比试验，发现B、C、D配方的喷涂料的喷涂效果及翻包效果比较好，翻包后不粘渣。A、E配方在涂抹时发现不易成型，受热成粉状。F配方的喷涂料翻罐时有少许渣粒粘附在样瓢内。若样瓢内粘附少许渣，在后续喷涂时会造成喷涂料包裹渣点形成凸形，增加后续翻瓢过程的阻力，形成粘罐或半翻罐现象。

3 应用试验

以配方D开展批量应用试验，应用时间：2013.11-2013-12，共喷涂渣罐10个，使用渣罐保护剂810吨，应用过程中主要对渣罐温度、喷涂时间、翻罐情况进行监控，应用情况良好。

铸余渣渣罐因长时间使用存在裂纹、凹凸情况，易渣罐，裂纹，粘罐情况比较频繁。因此，我们选择铸余渣罐作为试验对象，开展应用试验。

3.1 喷涂过程

采用德国PFT喷涂设备进行渣罐保护剂喷涂试验，具体操作如下：

（1）按配方要求配置喷补料，在容器内进行搅拌混合，无结团现象即可；

（2）对热态渣罐进行温度测量并记录，对喷涂前渣罐内部情况进行拍照记录；

（3）调整压力0.3MPa，开启喷涂机进行渣罐喷涂，要求喷补均匀，记录喷涂时间，并拍摄喷涂后渣罐内部图片；

（4）跟踪喷补后热态渣罐再次热态渣运输，并对其倒渣后渣罐内壁进行拍照，观察效果；

结语

利用滚筒冶金尘泥用于渣罐保护剂研究项目历经一年，在原材料研究的基础上，进行了配合比试验和应用试验，通过近1个月的试验，翻罐率高达100%，未发生严重粘罐情况，使用情况良好。通过试验证明，滚筒冶金尘泥用于渣罐保护剂具有可行性，也体现了“以渣治渣、绿色利用”的宗旨，无需特殊处理便可进行利用，节约了能耗的同时也降低了成本，可以在冶金喷涂中推广应用。

[1]王琼,贵永亮,宋春燕.冶金含铁尘泥再资源化的技术现状与展望[J].河北联合大学学报（自然科学版）,2013,35（3）.DOI:10.3969/j.issn.2095-2716.2013.03.005.

[2]孟凡钦,张士芳,宋万超等.渣罐喷涂新工艺试验与试生产[J].钢铁研究,1996,（1）.