热焖法钢渣处理及综合利用工程实践

唐碧军TANG Bi-jun

（新兴铸管股份有限公司，武安056300）

1 转炉钢渣处理技术的确定

随着炼钢工艺、造渣制度以及钢渣物化性能的多样性和利用上的多种途径，国内外的钢渣资源化处理工艺也呈现出多样化，有冷弃法、焖渣法、滚筒法、热泼法、风淬法、盘泼法、水淬法、粒化轮法等。这些工艺都有各自的优缺点。

通过综合考虑钢渣综合利用途径、节能、环保以及投资几方面，在满足炼钢工艺顺利进行的前提下，结合液态钢渣的黏度和流动性，对于流动性交叉的钢渣进行处理时，最好的工艺就是热闷法。

2 热焖钢渣处理技术基本原理

热焖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，使钢渣得到消解，通过膨胀冷缩达到渣铁分离。具体过程为：由于消除了游离的CaO，提高了钢渣粉的稳定性，也便于钢渣粉的综合利用。热态钢渣装入热焖罐装置，利用钢渣本身所含余热，配以适当的喷水工艺，热态钢渣在遇到水时产生不均匀冷缩使大块的钢渣粉碎，由于钢渣中含有大量的游离CaO，在压力0.05Kg/cm2的热蒸汽处理钢渣时，其体积将增加23%-87%，这样在钢渣主要矿相组成基本不变的情况下实现了钢渣的自解粒化。自解后的钢渣送至磁选生产线，磁选生产线将粉化后的钢渣分级磁选成不同组粒径规格的废钢，磁选后的钢渣粉可以用做建材或冶金回炉料来使用。

其工艺流程见图1。

3 钢渣热焖处理系统组成

图1 钢渣热焖处理工艺流程

钢渣热焖处理系统主要由预处理系统和钢渣磁选筛分组成。

3.1 钢渣热焖预处理系统 本系统设置在焖淹车间，由桥式吊车、焖渣罐、喷水系统、水循环系统、测温系统及自控控制系统组成。来自炼钢转炉的钢渣，通过厂内火车或汽车直接运输至焖渣车间，钢渣的表面温度不小于300度，内部不能夹杂液相的钢渣，然后通过抓斗起重机至焖渣罐，经热焖自解后由挖掘机从焖渣罐内挖出，送到磁选生产线进行处理。焖渣罐的底部设有排水口，从排水口排出的水经回水总管道流人沉淀池，进行循环利用。焖渣罐的侧面设有排气口及调节装置，用于调节焖渣罐内的压力，使焖渣罐内的压力处于适宜状态。焖渣罐盖的上部设置水力旋转喷水器、测温系统及变力变送系统，水力旋转喷水器主要是保证向热焖罐内钢渣的均匀喷水，测温系统主要对罐内的温度实施监测以确定相适宜的配水量，压力变送系统主要是根据罐内压力来调节排汽量的大小的。经过约12～18个小时的微压蒸气及适当的温控自解，大块钢渣在热焖罐内粉化为渣粒，粒化效果好时可使小于20mm的渣粉颗粒达到80%，这大大降低了钢渣在破生产线上对设备的磨损。粒化后的钢渣一般含有8%～11%的水分，粒化效果越好水分越均匀，这减少或避免了磁选时的粉尘污染，环保效果明显。

3.2 钢渣磁选系统 钢渣磁选系统由破碎、磁选、粉磨、磁选、排泥组成，拥有门式电磁吊1台，皮带机14条，颚式破碎机2台，圆锥破碎机1台，球磨机1台。钢渣经过8道磁选后，含铁料几乎全被选出来，最后排出尾泥。具体流程为钢渣热焖后，通过汽车拉到渣处理原料厂。钢渣通过铲车上到原料仓。原料仓上方有一道筛子，筛上物为大块渣铁，送到炼钢，筛下物进入原料仓。

由原料仓直接上皮带，通过两道磁选后进入颚式破碎机，钢渣大块破碎，再经过4道磁选后，细料进入球磨机，粗料进入圆锥破碎机粉磨，再经过两道磁选，最后都进入球磨机。

球磨机后经过两台磁选机选出的精粉经一条水槽流到精粉池。尾泥经另一条水池流到尾泥池，尾泥中的尾砂在池中沉淀，其它随流水到沉淀池，经抓斗抓出来堆一起。

4 现场运用效果

炼钢渣处理自投入运行一年以来，系统运行稳定，达到了设计要求。①钢渣稳定性好：热焖处理后钢渣中的游离氧化钙和游离氧化镁与水反应生成氢氧化钙Ca(OH)2和氢氧化镁Mg(OH)2，游离氧化钙和游离氧化镁的消解使钢渣化学性质得到稳定，为尾渣的再资源化利用提供条件。②钢渣粉化率高。钢渣热焖处理后粒度＜20mm的占65%-70%，减少钢渣破碎量，有利于尾渣的深加工。③渣钢回收率高。钢渣热焖处理后渣和铁自然分离，1#出料口的磁选铁粒度在50mm-150mm之间，含铁量在50%左右，送往炼钢。2#出料口铁粒粒度50mm以下，含铁量50%左右，送往炼钢。3#出料口的磁选铁粉粒度在8mm以下，品位33%左右，送往烧结。精粉品位50%左右，送往炼铁。

产品成分见表1。

表1

5 经济效益分析

每天可处理炼钢的钢渣900吨，经过加工后，每天可回收大块铁50吨，磁选铁150吨，送往炼钢；每天可回收磁选铁粉200吨，送往烧结；每天可回收品位40%-60%的精粉50吨，送往烧结。

产品年收益：

大块铁、磁选铁：200吨/天×330天×1200元/吨=7900万元

磁选铁粉：200吨/天×330 天×200 元/吨=1320 万元

铁精粉：50 吨/天×330天×500 元/吨=825 万元

合计：10045万元。

年材料备件消耗：

每年消耗钢球60万，球磨机衬板100万，皮带5万，其它材料备件35万（包括颚破衬板5万，除铁器皮带5万，电机、减速机备件及维修5万，润滑油、液压油3万，钢板、角钢、槽钢、等材料12万）。

合计：200万元。

年耗电：

16万度/月×12月×0.57元/度=109.44万元

年耗水：

50吨/天×330天×6元/吨=9.9万元

年支付加工费：

450 吨/天×330天×52 元/吨=772.2 万元

年效益计算：

10045万-200万-109.44万-9.9万-772.2万=8953.46万元

6 结论

通过实践证明，热焖法钢渣处理及磁选工艺，既解决了冶金渣污染问题，提高钢渣处理及综合利用水平，又能取得可观的经济，为钢铁行业经营困境提供降本增效的途径。

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[3]胡东风,仵增瑞.转炉钢渣风碎技术在石钢30t转炉的应用[J].河北冶金，1997(01).

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