炉渣处理技术

高炉渣的产生和性质
2 转炉渣的产生和性质
• • • • 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， 必须将其进行一定的工艺 处理，以适应堆放及后续 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
炉渣的处理主要采用水力冲渣方式进行,仅在事 故应急处理时才采用干渣处理方式。 水淬时,一种是炉渣直接水淬;一种是炉渣经机械 破碎后,再进行水淬。 主要处理工艺有: 底滤(OCP) 法、拉萨(RASA) 法、因巴( INBA) 法、图拉(TYNA) 法、明特克(MTC) 法等。
第五章 炉渣的处理与利用
17079 346kg/t铁
18225 137kg/t钢Leabharlann 18225 100kg/t钢
中国钢铁渣堆弃量约3亿吨,占地3万亩， 利用率75％、36％.
第一节炉渣的产生和性质
1. 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
作烧结熔剂
• ①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, • ②可以提高烧结矿的产量。 • ③使结块率提高,粉化率降低,成品率增加。 • ④烧结造球及提高烧结速度。 • ⑤使烧结矿燃料消耗降低。
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 灰作为激发剂，然后压实成为道路的稳定 基层。
• 矿渣水泥与普通水泥相比有如下特点：
第一 第二 第三 第四 具有较强的抗溶出性和抗硫酸盐侵蚀性能。 水化热较低。 耐热性较强。 具有生态意义。
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。 • 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。
水淬粒状高炉渣作为水泥或混凝土掺和料
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、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 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；
钢渣用于农业
• 钢渣是一种以钙、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可用钢渣改良。
用作土壤改良剂
• 作为酸性土壤改良剂。
• 长期施用石灰会引起钙、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,可以取得比施用石 灰来进行改良酸性土壤更好的效果。
钢渣水淬工艺
水淬工艺的优点：
• • • • • 简化了工艺 炼钢排渣速度快 工艺环节紧凑，占地面积小 基建投资省，运行成本低 水淬钢渣质量好，利用价值高
第三节炉渣的资源化
• 一 高炉渣的利用途径
• • • • • • 高炉渣根据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
• 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, 即水泥的主要水化产物。
开发新产品———彩色砂料及矿渣多彩砖
形成机理：利用高炉水渣多孔的特性,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。
2 转鼓脱水法
• 经水淬或机械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,
• 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
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
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CO2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
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底滤( OCP) 法
• • 底滤法是目前国内采用最多的炉渣 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。
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。 • 矿渣微晶玻璃的主要原料是高炉矿渣为70％ • 矿渣微晶玻璃用于冶金、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
• 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 。
• 复合冶金渣是重要的二次资源。 • 但复合冶金渣属于人造矿，渣中的有价金 属分布特征可归纳为：分散和细小。 • 这种人造矿属于极难处理矿，用单一的选 矿方法很难将渣中的有价金属分离出来。
• 从源头对渣进行改性预处理
复合矿冶金渣处理流程
作业：
• 1，炉渣的定义？ • 2，高炉渣用不同的处理方法可以得到几种 产品？ • 3，钢渣水淬的工艺形式及优点？ • 4，什么叫钢渣水淬？ • 5，高炉渣的利用途径？ • 6，钢渣的利用途径？ • 7复合矿冶金渣处理流程？