钢渣热闷工艺原理及流程

钢渣热闷工艺原理及流程

钢渣是转炉炼钢的必然产物，约占粗钢产量的10%～15%。钢渣的主要矿物组成为硅酸二钙、硅酸二钙、钙镁橄榄石、钙镁蔷薇辉石、铁酸二钙、游离氧化钙、游离氧化镁，并夹裹部分残钢及氧化铁等。其中，铁元素的质量分数约为10%～20%，经回收其中铁元素后，可作为钢渣微粉、钢渣砌块砖、路基水稳层等原料，具有很高的回收再利用价值。

钢渣热闷工艺的反应机理包括物理变化和化学反应。

1、物理变化

物理变化是指高温钢渣遇水蒸气急速冷却，由于钢与渣的膨胀系数不同，产生不均匀冷缩，致使渣壳爆裂分开。另外，随着钢渣温度的降低，渣中的水硬性矿物C3S开始发生晶形转变，体积膨胀，钢渣进一步粉化。以上物理变化是钢渣热闷工艺实现渣钢分离的基础。

水硬性矿物C3S的晶形转变过程如下：

C3S→C2S+CaO

2、化学反应

化学反应是指钢渣中游离的氧化钙和氧化镁遇水蒸气发生水解反应。这种水解反应消除了钢渣的不稳定性，是钢渣资源化利用的基础。具体反应为：CaO+H2O== Ca(HO)2，体积膨胀97.8%；MgO+H2O== Mg(HO)2，体积膨胀148%。

钢渣热闷工艺流程：高温钢渣—>天车—>闷渣池—>打水破碎—>盖盖—>间歇打水—>热闷—>开盖—>破碎、汽运—>钢渣深加工。

目前，国内外钢渣处理工艺主要有热泼法、浅盘法、风淬法、水淬法、滚筒法、粒化法、热闷法等。热泼法冷却时间短，处理量大，但反应不封闭，环境污染严重，且处理后的钢渣稳定性差。浅盘法处理量大，但设备维护量大、易爆炸、环境污染严重。风淬法、水淬法、滚筒法、粒化法只适用于流动性好的液态渣。而热闷法具有适用范围广，处理后的钢渣的稳定性好、粉化率高、渣铁分离充分等优点，可以实现钢渣零排放。