[实用新型]一种高温钢渣碳化深度安定化处理装置

说明书

本实用新型涉及一种高温钢渣碳化深度安定化处理装置。所述装置包括：钢渣罐(1)、气孔(2)、安定罐(3)、罐门(4)、罐座(5)、气罐(6)、气管(7)、喷水口(11)、排气阀(12)、安全阀(13)、防爆阀(14)和排水阀(15)，采用CO₂对高温钢渣进行深度安定化处理，协同水和其他酸性气体对高温钢渣中游离CaO进行消解处理。工艺流程短，装备自动化程度高，处理过程生产效率高，处理后钢渣稳定性好，能够大批量替代砂石材料，有利于钢渣的资源化利用。

技术领域

本实用新型涉及高温钢渣碳化深度安定化处理装置，特别是一种钢铁企业炼钢产生的高温钢渣进行深度安定化处理的装置。

背景技术

我国是钢铁生产大国，近年来钢产量超过9亿吨，占全球的一半以上。钢渣是炼钢过程的必然产物，每冶炼一吨钢往往产生钢渣120～140kg，全国年产生量总量超过1亿吨。钢渣的主要化学成分有CaO、SiO₂、FeO、Fe₂O₃等氧化物，一般转炉钢渣中CaO含量在40％左右，SiO₂在15～20％，铁氧化物含量为20～25％，此外还有10％左右的残钢等物质。总之，钢渣中含有大量的硅酸钙类和铁元素两类物料，具有重大的资源化利用价值。

钢渣中残钢往往可以通过破碎筛分磁选进行部分回收，回收所得废钢和磁选粉返回冶炼工序，但剩余近80％的尾渣无法高附加值利用。这些无法利用的钢渣除部分以极低的价格流入水泥等建材领域，绝大部分仍要丢弃或堆存处理，占用土地、污染土壤和水系，严重威胁生态环境和居民生活安全。大量钢渣无法有效利用堆弃不仅严重污染环境，更是资源的重大浪费，迫切需要开发新技术对其资源化利用价值进行提升，实现全部资源化利用。

钢渣资源化利用主要有钢渣粉和钢渣混合料两个方面。钢渣混合料主要是道路、制砖等建筑领域利用，用于替代砂石混合料。钢渣中往往含有1～6％的游离CaO，游离CaO和水反应产生体积膨胀现象，导致使用钢渣生产的建材等产品产生开裂等破坏，产生安全隐患。因此稳定化处理安定性合格的钢渣才能够用于建筑、道路等领域。

没有稳定化处理的钢渣往往经数年甚至更长时间的自然陈化才能稳定，但因各地自然条件和钢渣属性的不同无法给出具体的陈化时间以确定钢渣是否完全的稳定，缺乏快速高效的钢渣深度安定化工艺技术及装备。目前的钢渣处理采用热闷法能部分解决钢渣安定性问题，但由于钢渣的安定性问题无法彻底解决，当前钢渣混合料仅能少量的替代砂石，且无法用作混凝土。

二氧化碳具有酸性，能够和钢渣中氧化钙、氢氧化钙、氧化镁等碱性物质反应生成碳酸钙等稳定物质，能够实现钢渣中游离CaO、MgO的消解，反应生成CaCO₃、MgCO₃，消除了钢渣中不稳定因素。该反应也消耗了CO₂，实现储碳功能，能够有效降低温室气体排放。此外，高温钢渣处理过程中，钢渣中金属铁、FeO遇水会产生氢气，采用碳化法进行钢渣深度安定化处理，能够起到降低氢气浓度，有利于高温钢渣处理生产的安全顺行。

实用新型内容

为了解决上述问题，本实用新型采用碳化方式对高温钢渣进行深度安定化处理，可采用水、CO₂及其他酸性气体对高温钢渣中游离CaO进行消解处理。该方法工艺流程短，装备自动化程度高，处理过程环保，生产成本低，无三废排放等优点。通过碳化深度安定化新方法大幅度缩短了钢渣处理时间，提高了钢渣生产效率高，处理后钢渣稳定性好，能够大批量替代砂石材料，有利于钢渣的资源化利用。