[发明专利]一种转炉终渣处理方法

说明书

本发明提供一种转炉终渣处理方法，转炉底吹流量设定为出钢结束底吹流量≥30Nm³/min；准备倒渣用的渣罐罐底铺设300～500mm厚的炉渣；转炉出钢到达零位后，每吨渣加入95～105kg增碳剂，3min后加入58～62kg白灰小粒或白灰筛下料以及铝粒8～11kg；加入铝粒2min后进行倒渣作业；炉渣在渣处理场翻渣，炉渣凝固后进行磁选。炉渣经还原处理后能够全部重复利用，实现了炉渣的绿色处理；每吨渣可回收含磷15％～20％的高磷铁120～150kg，以代替磷铁使用；高磷铁中也含有20％‑40％的Mn元素，可用作中碳锰铁使用；还原处理后的炉渣可以替代0.5吨白灰直接入炉使用。

技术领域

本发明属于节能减排冶炼工艺领域，特别涉及一种转炉终渣的绿色处理方法。

背景技术

转炉钢渣是炼钢过程中产生的副产品，数量为钢产量的8％～15％，每年我国产生的转炉渣超过7000万吨。由于我国转炉渣的回收利用方法和能力有限，综合利用率仅20％。积存的钢渣不仅占用了土地，污染了环境，而且浪费了资源。

国内钢渣处理的主要方法有以下几种：

1)热泼处理法。热泼法是利用钢渣余热，经喷水冷却后，在热胀冷缩和游离氧化钙水解膨胀下，促使钢渣破裂，自解粉化。

2)热焖法。热焖法是将转炉钢渣倒在渣坑中，待其冷却到600℃左右时盖上盖子，间断地向热渣喷水，使罐内产生大量蒸汽。钢渣由于含有游离氧化钙，遇水后消解成氢氧化钙，发生体积膨胀，使钢渣崩解粉碎，再进行后步处理。

3)滚筒法。转炉出渣后，将液态渣以一定速度倒入滚筒装置内，滚筒中有钢球，通过控制水量，液态钢渣在滚筒内同时完成冷却、固化、破碎，运输到粒铁分离车间进行粒铁分离，回收利用。

目前转炉钢渣的综合利用主要有以下几种：

1)回收渣中的铁。转炉渣中有相当数量的废钢粒和铁氧化物，国外较早开展从钢渣中回收废钢铁，美国1970～1972年从钢渣中回收近350万吨废钢，日本磁力选矿公司每年处理200万吨钢渣，从中回收18万吨含铁95％以上的粒铁。鞍钢采用无介质自磨及磁选方法回收钢渣中的废钢量8.0％，武钢回收废钢中的金属铁达8.5％。

2)钢渣用作烧结熔剂。转炉钢渣中含有CaO、MgO和FeO等有益组分，适合作为熔剂。宝钢钢渣返回烧结的应用始于1996年，目前烧结矿中使用量稳定在15万吨/年的水平。

3)钢渣返回炼钢流程。炼钢过程中将高碱度低磷钢渣返回转炉，并配合使用白云石，可以使炼钢成渣早，减少初期渣对炉衬的侵蚀，有利于提高炉龄，降低耐火材料消耗，同时可替代部分萤石。目前，宝钢已经成功进行了脱碳转炉渣、铸余渣及脱碳炉的钢渣返回转炉利用的试验，结果表明，通过适当的工艺，合理将钢渣返回转炉利用，可以有效促进转炉冶炼过程的前期化渣，降低副原料的消耗，达到降本增效的目的，而且，钢渣的返回利用不会对钢水质量产生负面影响。

4)钢渣应用于建筑领域。钢渣碎石的硬度和颗粒形状都很符合道路材料的要求，其性能好，强度高、自然级配好，是良好的筑路回填材料。

转炉钢渣利用存在的问题：

转炉钢渣中含有丰富的CaO、MgO、FeO和MnO，并具有大量的潜热，具有较高的价值。虽然开发出多种钢渣综合利用技术，但到目前为止尚未找到大规模合理利用钢渣资源的有效途径。主要限制因素是转炉钢渣含磷量较高，为了避免磷的循环富集，要限制钢渣在烧结和炼钢过程中的配入量。按照宝钢的统计数据，烧结矿中钢渣配入量增加10kg/t，烧结矿的磷含量将增加约0.0038％，而相应铁水中磷含量将增加0.0076％。因此要控制烧结矿中钢渣的配入比例。转炉钢渣中的磷含量约3％，还不足以作为磷肥使用，此外钢渣中含部分游离的氧化钙，使其体积安定性降低，减少了其在铺路和回填工程中的应用比例。

发明内容