本發明屬于節能減排冶煉工藝領域,特別涉及一種轉爐終渣的綠色處理方法。
背景技術:
轉爐鋼渣是煉鋼過程中產生的副產品,數量為鋼產量的8%~15%,每年我國產生的轉爐渣超過7000萬噸。由于我國轉爐渣的回收利用方法和能力有限,綜合利用率僅20%。積存的鋼渣不僅占用了土地,污染了環境,而且浪費了資源。
國內鋼渣處理的主要方法有以下幾種:
1)熱潑處理法。熱潑法是利用鋼渣余熱,經噴水冷卻后,在熱脹冷縮和游離氧化鈣水解膨脹下,促使鋼渣破裂,自解粉化。
2)熱燜法。熱燜法是將轉爐鋼渣倒在渣坑中,待其冷卻到600℃左右時蓋上蓋子,間斷地向熱渣噴水,使罐內產生大量蒸汽。鋼渣由于含有游離氧化鈣,遇水后消解成氫氧化鈣,發生體積膨脹,使鋼渣崩解粉碎,再進行后步處理。
3)滾筒法。轉爐出渣后,將液態渣以一定速度倒入滾筒裝置內,滾筒中有鋼球,通過控制水量,液態鋼渣在滾筒內同時完成冷卻、固化、破碎,運輸到粒鐵分離車間進行粒鐵分離,回收利用。
目前轉爐鋼渣的綜合利用主要有以下幾種:
1)回收渣中的鐵。轉爐渣中有相當數量的廢鋼粒和鐵氧化物,國外較早開展從鋼渣中回收廢鋼鐵,美國1970~1972年從鋼渣中回收近350萬噸廢鋼,日本磁力選礦公司每年處理200萬噸鋼渣,從中回收18萬噸含鐵95%以上的粒鐵。鞍鋼采用無介質自磨及磁選方法回收鋼渣中的廢鋼量8.0%,武鋼回收廢鋼中的金屬鐵達8.5%。
2)鋼渣用作燒結熔劑。轉爐鋼渣中含有CaO、MgO和FeO等有益組分,適合作為熔劑。寶鋼鋼渣返回燒結的應用始于1996年,目前燒結礦中使用量穩定在15萬噸/年的水平。
3)鋼渣返回煉鋼流程。煉鋼過程中將高堿度低磷鋼渣返回轉爐,并配合使用白云石,可以使煉鋼成渣早,減少初期渣對爐襯的侵蝕,有利于提高爐齡,降低耐火材料消耗,同時可替代部分螢石。目前,寶鋼已經成功進行了脫碳轉爐渣、鑄余渣及脫碳爐的鋼渣返回轉爐利用的試驗,結果表明,通過適當的工藝,合理將鋼渣返回轉爐利用,可以有效促進轉爐冶煉過程的前期化渣,降低副原料的消耗,達到降本增效的目的,而且,鋼渣的返回利用不會對鋼水質量產生負面影響。
4)鋼渣應用于建筑領域。鋼渣碎石的硬度和顆粒形狀都很符合道路材料的要求,其性能 好,強度高、自然級配好,是良好的筑路回填材料。
轉爐鋼渣利用存在的問題:
轉爐鋼渣中含有豐富的CaO、MgO、FeO和MnO,并具有大量的潛熱,具有較高的價值。雖然開發出多種鋼渣綜合利用技術,但到目前為止尚未找到大規模合理利用鋼渣資源的有效途徑。主要限制因素是轉爐鋼渣含磷量較高,為了避免磷的循環富集,要限制鋼渣在燒結和煉鋼過程中的配入量。按照寶鋼的統計數據,燒結礦中鋼渣配入量增加10kg/t,燒結礦的磷含量將增加約0.0038%,而相應鐵水中磷含量將增加0.0076%。因此要控制燒結礦中鋼渣的配入比例。轉爐鋼渣中的磷含量約3%,還不足以作為磷肥使用,此外鋼渣中含部分游離的氧化鈣,使其體積安定性降低,減少了其在鋪路和回填工程中的應用比例。
技術實現要素:
本發明提供一種轉爐終渣的處理方法,其目的是利用爐渣的高溫,將爐渣中的Fe、Mn、P等還原出來,并將且脫磷處理的爐渣大批量重新加入轉爐或供燒結使用,從而實現爐渣的高效重復利用。
為此,本發明所采取的技術解決方案是:
一種轉爐終渣處理方法,其具體方法和步驟為:
(1)轉爐底吹流量設定為出鋼結束底吹流量不小于30Nm3/min;準備倒渣用的渣罐罐底鋪設300~500mm厚的爐渣;
(2)轉爐出鋼到達零位后,立刻加入95~105kg/噸渣的增碳劑;
(3)加入增碳劑3min后,加入58~62kg/噸渣的白灰小粒或白灰篩下料,以及粒度不大于5mm的鋁粒8~11kg/噸渣;
(4)加入鋁粒2min后,進行倒渣作業;
(5)爐渣在渣處理場翻渣,爐渣凝固后進行磁選,磁選出的鐵即是還原回收的鐵,爐渣繼續回爐作為造渣熔劑使用。
本發明的積極效果為:
1、爐渣經還原處理后,能夠全部重復利用,實現了爐渣的綠色處理。
2、每噸渣可回收含磷15%~20%的高磷鐵120~150kg,以代替磷鐵使用,應用于耐候鋼以及其它含磷鋼的生產中。高磷鐵中也含有20%-40%的Mn元素,可用作中碳錳鐵使用。
3、爐渣經還原處理后,由于磷含量低,可以直接入爐使用,經處理后的爐渣CaO含量45%左右,可以替代0.5噸白灰。
具體實施方式
以260噸頂底復吹轉爐生產SPHC鋼為例,對本發明加以進一步說明。
實施例1:
1、出鋼結束,底吹流量設定為39Nm3/min。
2、轉爐出鋼到達零位后,立刻加入2噸增碳劑,并將轉爐立在零位使其充分反應。
3、加入增碳劑3min后,加入1.2噸白灰小粒與200kg鋁粒。
4、加入鋁粒2min后,進行倒渣作業,渣罐內留有4.5噸渣底。
5、渣罐到達渣處理場正常單獨翻渣,當爐渣凝固后進行磁選。磁選后的廢鋼和爐渣分別回收。
6、回收的廢鋼依照含磷18%,含錳25%當做合金用在含磷耐候鋼中,回收的爐渣折算成白灰直接入爐使用。
實施例2:
1、出鋼結束,底吹流量設定為43Nm3/min。
2、轉爐出鋼到達零位后,立刻加入1.9噸增碳劑,并將轉爐立在零位使其充分反應。
3、加入增碳劑3min后,加入1.25噸白灰篩下料與210kg鋁粒。
4、加入鋁粒2min后,進行倒渣作業,渣罐內留有3.8噸渣底。
5、渣罐到達渣處理場正常單獨翻渣,當爐渣凝固后進行磁選。磁選后的廢鋼和爐渣分別回收。
6、回收的廢鋼依照含磷18%,含錳25%當做合金用在含磷耐候鋼中,回收的爐渣折算成白灰直接入爐使用。