炉渣处理技术

1、18225 100kg/t钢钢 第五章 炉渣的处理与利用 17079 346kg/t铁铁 18225 中国钢铁渣堆弃量约3亿吨,占地3万亩， 利用率75、36. 137kg/t钢钢 第一节炉渣的产生和性质 高炉渣的产生和性质 高炉炼铁的过程不仅要在化学上实现Fe-O的分离， 还应该在物理上实现铁与矿石中脉石的分离造 渣 高炉渣中含有烧结矿、矿块中的脉石成分、焦炭 中的灰分、溶剂矿物中的CaO、Al2O3、MgO全部 进入炉渣，还有少量的MnO、TiO2和微量的 Fe2O3 高炉渣的产生和性质 2 转炉渣的产生和性质转炉渣的产生和性质 钢渣钢渣是指炼钢过程中排出的熔渣, 按工艺钢渣分类 按冶炼过

2、程一般分类 按形成形态可区分为 第二节 炉渣处理技术 炉渣排出时呈熔融状态，炉渣排出时呈熔融状态， 必须将其进行一定的工艺必须将其进行一定的工艺 处理，以适应堆放及后续处理，以适应堆放及后续 的利用要求。的利用要求。 高炉渣用不同处理方法可以得到四种产品： 缓冷高炉渣：坚硬块状结晶 膨化和泡沫高炉渣：在控制冷却条件下得 到 球状高炉渣：转鼓中粒化结晶 粒化高炉渣：用高压水快速冷却 高炉渣处理技术高炉渣处理技术 炉渣的处理主要采用水力冲渣方式水力冲渣方式进行,仅在事 故应急处理时才采用干渣干渣处理方式。 水淬时,一种是炉渣直接水淬炉渣直接水淬;一种是炉渣经机械炉渣经机械 破碎后破碎后,再进行水淬

3、再进行水淬。 主要处理工艺有: 底滤底滤(OCP) 法、拉萨法、拉萨(RASA) 法、因巴法、因巴( INBA) 法、图拉法、图拉(TYNA) 法、明特克法、明特克(MTC) 法等。法等。 1 底滤底滤( OCP) 法法 底滤法是目前国内采用最多最多的炉渣 处理方法,其工艺过程为: 高炉炉渣在冲制箱内由多孔喷头喷 射的高压水进行水淬后,水淬渣流经 粒化槽进入沉渣池。沉渣池中水渣 由抓斗抓出堆放干渣场继续脱水,沉 渣池内的水及悬浮物由分配渠流入 过滤池。过滤池内铺设砾石过滤层, 并设型钢保护。过滤后的冲渣水,经 集水管由泵加压后送入冷却塔冷却 后重复使用。 2 转鼓脱水法转鼓脱水法 经水淬或机械

4、粒化后的水渣流到转鼓脱水 器进行脱水,前者为INBA法(因巴法),后者为 TYNA法(图拉法)。图拉法在我国已获得国家 发明专利,专利名称为冶金熔渣粒化装置冶金熔渣粒化装置, 专利权人为中冶集团包头钢铁设计研究总 院,为俄罗斯与我国共同发明。 INBA法工艺流程图法工艺流程图 高炉熔渣由熔渣沟流入冲制箱,被冲制箱的压力水冲成水渣进入水渣沟,然后流入 水渣方管、分配器、缓冲槽落入滚筒过滤器,随着滚筒过滤器的旋转,水渣被带到 滚筒过滤器的上部,脱水后的水渣落到筒内皮带机上运出,然后由外部皮带机运至 水渣槽 图拉法水渣处理系统示意图拉法水渣处理系统示意 炉渣经渣沟流嘴落至高速旋转的粒化轮上被机械破碎

5、、粒化, 粒化后的炉渣颗粒在空中被水冷却、水淬;渣粒在抛物运动 中,撞击挡渣板二次破碎。渣水混合物落入脱水转鼓的下部, 继续进行水淬冷却。 二二 钢渣处理技术钢渣处理技术 由于钢渣中自由氧化钙的存在不利于钢渣的利用，钢渣处理首先要把 钢渣破碎，然后与水作用使氧化钙氢氧化钙体积稳定； 钢渣水淬工艺钢渣水淬工艺 水淬工艺的优点：水淬工艺的优点： 简化了工艺简化了工艺 炼钢排渣速度快炼钢排渣速度快 工艺环节紧凑，占地面积小工艺环节紧凑，占地面积小 基建投资省，运行成本低基建投资省，运行成本低 水淬钢渣质量好，利用价值高水淬钢渣质量好，利用价值高 第三节炉渣的资源化第三节炉渣的资源化 一一 高炉渣的利

6、用途径高炉渣的利用途径 高炉渣根据其处理方法其处理方法有多种利用途径: 粒化高炉渣做水泥混合材 矿渣碎石铺路 水淬高炉渣作为水泥或混凝土掺和料 开发新产品-彩色砂料及矿渣多彩砖 制作微晶玻璃 矿渣水泥矿渣水泥与普通水泥相比有如下特点特点： 第一 具有较强的抗溶出性和抗硫酸盐侵蚀性能。 第二 水化热较低。 第三 耐热性较强。 第四 具有生态意义。 矿渣碎石在道路工程中的应用矿渣碎石在道路工程中的应用 矿渣碎石具有缓慢的水硬性缓慢的水硬性。 矿渣碎石含有许多小孔。 矿渣碎石还比普通碎石具有更高的耐热性能耐热性能。 水淬粒状高炉渣作为水泥或混凝土掺和料水淬粒状高炉渣作为水泥或混凝土掺和料 硅酸钙和硅

7、铝酸钙的玻璃体，硅酸钙和硅铝酸钙的玻璃体，具有高度的 水化活性 其水硬性在适当浓度的碱性介质中就能得 到发挥,生成物为水化硅酸钙和水化铝酸钙水化硅酸钙和水化铝酸钙, 即水泥的主要水化产物主要水化产物。 开发新产品开发新产品彩色砂料及矿渣多彩砖彩色砂料及矿渣多彩砖 形成机理形成机理：利用高炉水渣多孔多孔的特性,使无机颜料渗 透到气隙中,再加入丙烯基聚合物防止颜料溶出 矿渣多彩砖充分利用高炉渣、钢渣代替砂石、碎石 等自然资源为主要骨料的混凝土路面砖。 生产微晶玻璃生产微晶玻璃 微晶玻璃的原料极为丰富，除采用岩石外，还可 采用高炉矿渣高炉矿渣。 矿渣微晶玻璃的主要原料是高炉矿渣为高炉矿渣为70 矿渣

8、微晶玻璃用于冶金、化工、煤炭、机械等工 业部门的各种容器设备的防腐层和金属表面的耐 磨层以及制造溜槽、管材等，使用效果很好。 钢渣利用技术钢渣利用技术 回收废钢回收废钢 钢渣中一般含有10%左右的金属Fe， 通过破 碎磁选筛分工艺可以回收其中的金属Fe 一般钢渣破碎的粒度越细，回收的金属Fe 越多 。 作烧结熔剂作烧结熔剂 回收利用了钢渣中的残钢、氧化铁、氧 化钙、氧化镁、氧化锰等有益成分, 可以提高烧结矿的产量。 使结块率提高,粉化率降低,成品率增加。 烧结造球及提高烧结速度。 使烧结矿燃料消耗降低。 作道路工程或回填材料作道路工程或回填材料 钢渣碎石是良好的筑路回填材料。 钢渣用于道路的基

9、层、垫层及面层，一般 还需在钢渣中加入粉煤灰和适量水泥或石粉煤灰和适量水泥或石 灰作为激发剂，灰作为激发剂，然后压实成为道路的稳定 基层。 钢渣用于农业钢渣用于农业 钢渣是一种以钙、硅钙、硅为主的多种成分的具 有速效而又有后劲的复合矿物质肥料。 发达国家一般有10的冶金渣用于农业， 我国南方至少有3000万亩水稻的土壤缺硅， 有3.7亿亩酸性红土壤酸性红土壤可用钢渣改良。 用作土壤改良剂用作土壤改良剂 作为酸性酸性土壤改良剂。 长期施用石灰石灰会引起钙、镁、钾等元素失 衡状态,降低镁的活度和植物有效性。 而采用钢铁渣作为改良剂,由于其中含有一 定量的可溶性的镁和磷镁和磷,可以取得比施用石 灰来进行改良酸性土壤更好的效果。 生产钢渣磷肥生产钢渣磷肥 钢渣磷肥不仅在酸性土壤里施用效果好, 且在缺磷的土壤缺磷的土壤里施用也有增产效果,在水 田和旱田里均可取得较好的肥效。 转炉渣吸收转炉渣吸收CO2制作人工礁制作人工礁 向钢渣中加入水 后将其至于密封 的模具，从模具 底部喷入CO2气 体，发生碳酸化 反应，经过一段 时间即可得到海 洋砌块 复合矿渣中有价元素的回收复合矿渣中有价元素的回收 复合冶金渣是重要的二次资源。 但复合冶金渣属于人造矿人造矿，渣中的有价金 属分布特征可归纳为：分散和细小分散和细小。 这种人造矿属于极难处理矿极难处理矿，用单一单一的选 矿方法很难将渣中的有价