武安市裕华钢铁公司钢渣处理方案

1/811武安市裕华钢铁公司渣处理方案一、前言转炉钢渣是转炉冶炼过程中的产物，是一种固体废弃物，占钢产量的10%左右。转炉炼钢过程中，因造渣形成的熔融转炉渣具有一定的黏性而夹裹部分金属铁，长期堆存渣场会占用场地，不能有效回收金属铁而造成资源的浪费。闷渣法就是利用钢渣余热，在有盖容器内加入冷水后使其成为蒸汽，而使钢渣自由cao得到消解，通过膨胀冷缩达到渣铁分离的目的。处理后的钢渣，性能稳定，消除了游离态cao对钢渣性能的影响，可作为钢渣微粉、钢渣砌块砖等的原料。二、闷渣法技术特点1、钢渣粒度小于20mm的量在80%左右，减少了后道工序的破碎量；2、渣钢分离效果好，大粒级的渣废钢品位高，金属回收率高，尾渣（块渣）中铁含量低；3、可使尾渣中游离的f-CaO、f-MgO充分进行消解反应，使钢渣用于建材和道路工程安全可靠，提高了尾渣的利用率；4、钢渣粉化后，用于生产水泥等建材不需破碎，磨细时可提高粉磨效率，节省电耗；5、粉化钢渣中水硬性矿物硅酸二钙、硅酸三钙的活性不降低，保证了钢渣质量。三、钢渣主要物化性质密度：3.2～3.6g/cm3容重：80目标准筛渣粉，1.74g/cm3易磨性：指数：标准砂1，钢渣为0.7活性：高碱性钢渣，C3S、C2S含量65%、75%2/822稳定性：冷却膨胀率约10%抗压性：压碎值为20.4%-27.5%。四、钢渣处理工艺总体描述钢渣资源综合利用工艺包括：预处理工艺和钢渣加工工艺。1、预处理工艺预处理的任务是把转炉排出的热熔渣处理成粒径小于250mm的常温块渣，核心技术是热闷工艺。其处理方法是：熔融状态的钢渣被置于的渣盘中，用渣车送到渣跨自然冷却至300~800℃，待炉渣固化后用桥式起重机翻出并装入闷渣池，待闷渣池装满后，关闭池盖水封闭匀热，然后进行间歇喷水热闷处理，通过调节水渣比、喷水强度、排气量并控制排水，使闷渣池维持足够的饱和蒸汽和较高水浸温度，从而达到满意的处理效果，热闷完毕后开盖，用装载机铲出破碎后的钢渣进入钢渣深加工系统。2、钢渣深加工工艺即破碎、筛分、磁选系统，处理工艺如图：钢渣深加工工艺流程框图3/833钢渣经格筛筛分，粒径大于250mm的渣沱经落锤破碎，磁盘除铁后送陈化场堆放，小于250mm经板式给料机、皮带机送去双层振动筛，筛上（粒径大于80mm)进入带液压保护颚式破碎机，皮带机上安装磁选机，选出的渣钢通过皮带机送入渣钢场。颚破出料和筛下料经皮带机送入下一级振动筛，该皮带机上安装磁选机，振动筛筛上料（粒径大于40mm)进入下一级带液压保护颚式破碎机，破碎机出料和筛下料通过皮带送入辊压机，该皮带机上一样有磁选机选出渣钢。辊压机出料经双层振动筛分出三种产品，即＜3mm，3～10mm，＞10mm以上。以上流程考虑了物料性质。钢渣是比较难破碎的，为减轻破碎机负荷，在其前设置振动筛进行分流，同时可合理设置磁选机，进行充分磁选，获得渣钢，渣钢可直接进行冶炼。钢渣的三种产品可做如下应用，＜3mm可做干混砂浆原料，也可直接进烧结厂，3～10mm可作为转炉溶剂，＞10mm（10-40mm)以上物料可用作建筑骨料等。五、预处理1、整体规划与思路：钢渣在渣跨经预处理后汽运至渣场，与铁渣一并集中处理。2、目标用途：目标：钢、铁渣零排放，避免钢渣对环境的污染。①、用磁选料代替转炉部分造渣剂，平均加入量为15.4～28kg/t。成渣快、炉渣熔点低、去磷效果好，并可取代萤石，减少石灰用量，降低成本，尤其在白云石造渣的情况下，对克服粘枪有一定效果，并有利于提高转炉炉龄；②、用磁选尾渣作烧结返回料；4/844③、用筛分渣制砖、水泥以及混凝土高活性掺和料的钢渣粉、高等级公路路面的钢渣沥青混凝土面层集料、工程回填料以及建材制品等。3、处理能力：①、炼钢全年产渣量合计：～43万吨；②、炼铁全年产渣量合计：～205万吨；③、渣场年处理能力：～248万吨；④、大炼钢盛渣渣盆总重：～63.5吨；⑤、渣场面积（按7天储存量估算、堆积高度按2.5m计算）：～7360m2。4、钢渣预处理方式：铁球重力破碎+闷渣法5、预处理流程：渣盆翻固态红渣→铁球高位重力预破碎→喷雾→停喷→消解。喷雾步骤包括：将热闷池温度300～800℃的钢渣用水雾喷淋3～7h，到75～85℃时停止喷淋。消解步骤包括：将停喷后的钢渣静止降温3.5～4.5h，到温度≤65℃而终止，粉化率80%（60%～80%块渣≤20mm），取得粗制品。渣盆储存钢渣、静置冷凝成固态渣盆在闷渣池内翻渣铁球重力破碎喷雾停喷消解300～800℃3～7h75～85℃静置3.5～4.5h至t≤65℃外运5/8556、主要设备、设施翻渣厂房、75t天车×2、电磁盘、重锤（大铁球）、热闷池、喷淋集管、污水沉淀池、渣浆泵、装载机、抓斗等。7、闷渣工艺设计为了满足全量闷渣的需要，确定了如下基本参数：单个闷渣坑有效装渣深度4m，装渣量～210t，装料时间～3h；闷渣时间～10h；出渣时间～2h。设计4个闷渣池，作业方式为循环使用。①工艺流程：转炉出渣后，用吊车吊至闷渣池倾翻倒渣，当闷渣池内渣满足要求时（上部自由空间500mm以上），盖上闷渣坑盖，喷水闷渣处理。闷渣处理后，钢渣冷却至50℃，开启闷渣池盖，用装载机将渣装至汽车运走。为减少倒渣时闷渣池内粉状烟尘从坑中飘出，造成环境的污染，在闷渣坑侧面设喷雾降尘装置。闷渣工艺流程为：转炉倒渣/钢包渣→渣盆（开喷雾抑尘装置）→缓冷→装池→喷水→盖盖→喷水→揭盖→出渣。②闷渣设计倒渣前将闷渣池喷雾降尘装置的阀门打开，倒渣完闭将喷雾降尘装置阀门关闭。盖上闷渣盖，接通喷水水管喷水冷却。由于高温钢渣遇低温水产生大量蒸汽，如不能及时排出，就有可能在密闭的闷渣池内形成高温、高压，有发生爆炸的危险。因此，在闷渣前检查蒸汽管路，保证蒸汽排出管路畅通；其次在闷渣盖上设闷渣盖锁紧装置，将闷渣盖与闷渣池固定，防止发生爆炸时闷渣盖掀起，钢渣四溅，发生钢渣伤人事故；最后在闷渣盖上设防爆阀，当闷渣池内压力达到6/866一定时（0.01MPa），防爆装置自动打开，释放闷渣坑的压力。每个闷渣池有3根DN200钢管，由地面敷设至厂房外，沿厂房柱子爬升7～8m高度排放，每根钢管设一手动蝶阀，根据情况调节闷渣池内蒸汽压力。③调试和应用※闷渣周期确定钢渣量按840t，用4个闷渣池，每池装渣量约210t，如果按24h作业，考虑到装完池后需要干燥1～2h，因此，闷渣时间控制在16h以内。※闷渣A闷渣池外形结构：闷渣池池体呈倒锥形，钢筋混凝土结构。闷渣池池壁从内到外依次设有衬板、内外壁，衬板上开有向上倾斜的孔道，衬板与内壁固接，衬板与内壁之间留有间隙，内、外壁组成中空腔体，外壁外侧设有支撑架，外壁上、下端分别开有出、进水口；闷渣池下端设有出渣装置，出渣装置下方设有捅渣装置、导渣板、钢渣输送装置；闷渣池上端设有水封装置，水套式池盖放在水封装置上，池盖上设有进水管、喷嘴、安全阀、热管、注水口、温度计和压力表，热管一端设在水套内，另一端伸入到闷渣池内，喷嘴装在进水管末端，注水口与水套相通。具备自排渣和余热回收功能，将闷渣池上部蒸汽通过衬板上的孔道回流渗透至闷渣池内部，改善了热闷效果。池盖启闭采用卷扬机构，就地控制。7/877闷渣池与污水沉淀池一字型布置，池底基础保持2%以上坡度，使得渗漏污水进入沉淀池。基础之上为500mm以上的鹅卵石，鹅卵石之上为密集小孔钢板。B闷渣的控制时间主要考虑：闷渣水压力及流量、打水间隔时间、水的均匀分布等参数。C调试开始时采用如下配水制度：闷渣坑喷雾抑尘系统，每套水量8m3/h，水压0.6～0.7MPa，水质清，水温≤33℃，根据装料时间，控制喷水量。闷渣过程喷水，压力0.3～0.4MPa，流量15～30m3/h，喷水、闷渣时间按如下间隔：1h、1h；1h、1h；2h、1h；1h、2h；1h、1h。必要时进行第6次闷渣。总喷水量为钢渣量的40%～60%。D闷渣分4个阶段：急冷；汽蒸；热闷；出渣。如采用此喷水制度闷渣效果不好、渣闷不透、冷却不均匀、局部中间夹有红渣、大块渣较多等情形，需对闷渣参数进行优化。E闷渣参数的优化闷渣参数保证钢渣完全粉碎，不再有红渣。不但减少环境污染，而且为后道工序的磁选创造有利条件，减少了一级破碎筛选，提高了金属铁的选出率。为了改进闷渣效果，可采取如下措施：对装在盖上8/888的水管加喷头、增加喷嘴，调整喷水点的分布，一方面提高水的分布均匀性，另一方面增大闷渣水流量，最大可以到70m3/h。闷渣过程供水总管压力保证在0.3～0.4mpa；闷渣加盖前喷水时间≤30min，水流量50～80m3/h；加盖闷渣前期1～2h把蒸汽放散阀开至最大，在蒸汽压力不超过1.8kpa的情况下，把水流量尽量开大，以使渣快速急冷湿透；加盖闷渣2h后将进水流量提高至50～70m3/h，并通过调节蒸汽放散阀使蒸汽压力保持在1.0KPa左右；闷渣揭盖前30min左右时将蒸汽放散阀开至最大，并将进水流量开至最大，以冲刷进水管路和喷头，并使坑内压力、温度快速降低；当压力＜0.2kpa、温度＜50℃时，停止喷水，等待开盖装车。④操作要点及注意事项翻渣盆时未凝固的高温液态钢渣遇水分极易发生爆炸；重锤预破碎时钢渣迸射极易造成设备、人身伤害。