[发明专利]蒸汽改性钢渣并自动分级装置及钢渣改性分级方法

说明书

本发明涉及钢渣改性分级设备及方法技术领域，是一种蒸汽改性钢渣并自动分级装置及钢渣改性分级方法；该蒸汽改性钢渣并自动分级装置包括输送壳体和输送轴；输送壳体为密闭输送壳体，输送轴的左端和右端对应安装在输送壳体的左端和右端，输送轴的左部、中部和右部位于输送壳体内。本发明通过输送壳体、输送轴、螺旋叶片、电机、砂级钢渣处理池和石级钢渣处理池的配合使用，对热闷处理后的钢渣依次经蒸汽成化、浸泡和自然陈化，改性处理后的钢渣中游离氧化钙和游离氧化镁含量能够满足混凝土应用的要求，且本发明较现有技术能耗小、处理成本低、处理时间短，能很好的满足工艺和环保要求。

技术领域

本发明涉及钢渣改性分级设备及方法技术领域，是一种蒸汽改性钢渣并自动分级装置及钢渣改性分级方法。

背景技术

钢渣是在炼钢过程中产生的废渣，其产量约为粗钢产量的15%至20%。如若不对大量堆放的钢渣进行行之有效的处理，不仅对当地生态环境造成破坏，而且对于我国实现“节能减排”的目标有所影响。钢渣主要来自铁水中各元素被氧化后生成的氧化物，冶炼过程中添加的还原剂，被侵蚀的炉料和补炉材料的杂质，如泥砂和为调整钢渣性质而特意加入的造渣材料，如石灰石、白云石、铁矿石、硅石等。钢渣含游离氧化钙（f-CaO）、游离氧化镁（f-MgO）、C₃S、C₂S等，其中f-CaO要消解为Ca(OH)₂，体积将膨胀100%至300%，f-MgO会变成氢氧化镁，体积也要膨胀75%至80%。因此，含f-CaO、f-MgO的常温钢渣是不稳定的，只有f-CaO、f-MgO消解完或含量很少时，才会稳定。所以对钢渣的改性处理是使其能够循环利用的根本所在。目前常用的钢渣处理和利用方式为如下几个方面：

1钢渣的热态处理方法

热态钢渣的处理工艺应考虑的原则：（1）安全可靠，处理能力大；（2）渣和金属分离度高，利于金属回收；（3）可有效消解f-CaO满足尾渣利用要求；（4）工艺简单，经济性好，无二次污染。

浅盘法ISC工艺

浅盘法亦即ISC工艺，为日本新日铁公司开发。流动性较好的渣通过渣罐运送至渣处理间，再用120ｔ吊车把渣倒入渣盘中，静置3min至5min，第一次喷水冷却，喷水2min，停3min，如此重复4次，耗水量约为0.33m³/t，钢渣表面温度下降至500℃左右。然后将浅盘中凝固并破碎的钢渣倾倒在排渣车上，运送到二次冷却站进行第二次喷水冷却，喷水4min，耗水量为0.08m³/t，钢渣温度下降至200℃左右。再将热闷处理后的钢渣倒入砂级钢渣处理池和石级钢渣处理池内进行第三次冷却，冷却时间约30min，耗水量0.04m³/t，钢渣至此温度降至50℃至70℃，随后输送至粒铁回收线。

浅盘法工艺的优点为:

(1)用水强制快速冷却，处理时间短，每炉渣1.5ｈ至2.5ｈ即可处理结束，处理能力大。

整个过程采用喷水和砂级钢渣处理池和石级钢渣处理池浸泡，减少了粉尘污染。

经3次冷却后，大大减少了渣中矿物组成、游离氧化钙和氧化镁等所造成的体积膨胀，改变了渣的稳定性。

处理后钢渣粒度小而均匀，可减少后段破碎筛分加工工序。

采用分段水冷处理，蒸汽可自由扩散，操作安全。

整个处理工序紧凑，采用遥控操作和监视系统，劳动条件好。

浅盘法的缺点是钢渣要经过3次水冷，蒸汽产生量较大，对厂房和设备有腐蚀作用，对起重机寿命有影响；f-CaO、f-MgO消解为氢氧化钙、氢氧化镁的转化率偏低；另外，浅盘消耗量大，运行成本高。

热闷法