一种高含硅量钢渣处理工艺制造技术

本发明专利技术公开了一种高含硅量钢渣处理工艺，其是以高含硅量的铁水脱硅钢渣为对象，首先将热态钢渣转移到处理装置内，通过再加热方式，使临近凝固钢渣升温并保持在熔融态；添加适量改性剂，经过充分混合使钢渣与改性剂充分反应；在钢渣熔融态下恒温静置３０至６０分钟，将钢渣与铁水充分分离；在钢渣熔融处理过程中，挥发物由集尘装置收集，收集后可将有效成分直接返回钢渣处理装置内再利用，或返回炼钢生产；将钢渣冷却、破碎、磁选、筛分处理，并就不同粒度钢渣分别集中包装，磁选得到的铁返回炼钢生产。本发明专利技术耗能少，对钢铁生产过程无不利影响，且改性后获得的钢渣产品经济价值较高。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及冶金渣处理技术，尤其涉及高含硅量钢渣处理工艺。技术背景在钢铁冶炼过程中，要产生大量的冶金渣。为了有效地利用这些 废弃的冶金渣，减少弃埋渣用地和环境污染，目前已经进行了诸多研 究，并且取得了一定的研究成果。但尚存在着一些问题，主要集中在 以下两个方面1.开发产品的附加值较低，目前除了一部分作为冶金 溶剂使用外，冶金渣基本上还是代替部分砂石而使用的，主要用于水 泥生产或作为建筑材料。2.冶金渣的潜热没有得到充分的利用，冶金渣从炉内或罐内排放时的温度一般在130(TC 160(TC，而在目前的所 有利用方法当中，冶金渣在高温时的这部分潜在热能均没有得到合理 的利用。从已有的钢铁冶金渣的处理技术来看，目前仍然普遍采用冷却后 再加工处理的工艺，不仅损失了液态钢渣本身的热能，更需要付出相 当人力、水、电消耗，而且由此获得的钢渣产品应用范围较窄。现有利用钢渣制取肥料的技术，有日本专利"JP2005060846A"、 "JP11106274"和"JP 200226284 A"，这些专利介绍了在铁水容器内 直接加入碳酸钾的方法，这样的处理可以将钢渣转化为一种长效肥料。 这三个专利中，工艺基本一致，钢渣和碳酸钾的反应都是在铁水包内 完成的，最终的产物都是被称为的缓释性肥料。但这种工艺在实践中 被证明存在若干缺陷，碳酸钾的高腐蚀性、高温下的高挥发性等等， 在铁水包的现有技术状况下，该工艺对钢铁的主线生产将造成很大负 面影响。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种高含硅量钢渣处理工艺，该钢渣处理 工艺通过将被处理的钢渣转移到处理装置内，添加改性剂进行混合反 应后经过保温静置，可实现钢渣与铁水分离，该工艺耗能少，对钢铁 生产过程无不利影响，且改性后获得的钢渣产品经济价值较高。本专利技术是这样实现的 一种高含硅量钢渣处理工艺，其特征是以高含硅量的铁水脱硅钢渣为对象，首先将热态钢渣转移到处理 装置内，通过再加热方式，使临近凝固的钢渣升温并保持在熔融态；在钢渣熔融状态下恒温静置30至60分钟，将钢渣与铁水充分分 离，在铁水积累到一定量后，集中回收利用；在钢渣熔融处理过程中，挥发物由集尘装置收集，收集后可将有 效成分直接返回钢渣处理装置内再利用，或返回炼钢生产；将钢渣冷却、破碎、磁选、筛分处理，并就不同粒度钢渣分别集 中包装，磁选得到的铁返回炼钢生产。所述在钢渣熔融状态下添加适量的改性剂，经过充分混合使钢渣 与改性剂充分反应。所述改性剂为含钾化合物、氧化硅、磷化合物中的一种。本专利技术的高含硅量钢渣处理工艺由于采用了上述的技术方案，使 之与现有技术相比，具有以下的优点和积极效果1、 脱离生产主线操作，将被处理的钢渣转移到处理装置内，避免 了对钢铁生产的影响；比如改性剂对铁水包可能造成腐蚀，钢渣与改 性剂反应将造成铁水温度下降，改性剂与钢渣反应过程中会产生大量 烟雾，而生产现场的现有装备无法对大量含尘废气做出有效处理。2、 可以有效实现渣中所含金属铁的分层，采用改性剂进行混合反 应后通过保温静置，并对渣进行机械分离后，可以直接得到可直接返 回炼钢生产的铁水。3、 由于将热态钢渣直接转移到处理装置内，仅需提供很少的热量， 即可保障钢渣改性反应的完成，避免了一般化肥生产的高能耗。4、 采用集尘装置对挥发出来的改性剂采取返回处理装置内的工 序，可以大大提高改性剂的有效利用率， 一般可提高到90%以上，从 而大大降低生产成本。5、改性后获得的钢渣产品经济价值较高。 附图说明图1为本专利技术高含硅量钢渣处理工艺流程图。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本专利技术作进一步说明。 参见图1， 一种高含硅量钢渣处理工艺，是以高含硅量的铁水脱硅 钢渣为对象。(1) 钢渣转移。铁水在完成脱硅后，会在表面形成一层较厚的渣层，可采用机械 手将钢渣从铁水表面分离并收集到处理装置(钢渣处理炉)内。该处 理装置需要具有良好的保温性能，辅助设施主要是再加热装置，集尘 装置、挥发物收集装置等。通过再加热方式，使临近凝固的钢渣升温并保持在熔融态，温度在1300至150(TC。(2) 钢渣改性根据配比，在液态钢渣内加入适量改性剂如含钾化合物，改性剂 也可以是氧化硅、或是磷化合物，具体使用可参照产品种类，本专利技术 主要对含钾化合物进行详细说明。改性剂预先储备在料斗内，根据配 比，控制料斗的阀门开度和加料时间即可完成加料。采用气流或机械 手搅拌的方式，使钢渣与改性剂充分混合反应。然后在熔融态下恒温 静置30 60分钟。静置的作用是使反应后的钢渣与铁水充分分离，减 少钢渣内的铁水搀杂量；在铁水积累到一定量后，集中回收利用。在 钢渣改性反应的同时，处理装置上的集尘装置将挥发物收集处理，集 尘装置的作用有两个， 一是冷凝收集挥发出来的含钾化合物，收集后 可以重新注入处理装置内，继续钢渣改性反应；二是收集以氧化铁为 主的烟尘，可结合已有炼钢过程的成熟工艺进行返回处理，不必外排。(3) 改性后的钢渣分离及后处理采用机械手或倾倒方式，将完成反应的钢渣转移到冷却罐内，喷 人适量的水，加速钢渣破碎和冷却。然后给冷却罐加盖闷24至48小时，钢渣温度可降至300。C左右。将改性后的钢渣转至冷却(风冷)场，在温度降至50。C以下后， 进行破碎、磁选、筛分处理，并就不同粒度改性钢渣分别集中包装， 磁选得到的铁返回炼钢生产，这样就完成了钢渣的最终产品化。根据实际生产情况，钢渣处理装置可建在脱硫、脱磷、脱硅的三 脱站附近，这样可以降低不必要的热量损失，使得钢渣改性的生产成 本大大降低。钢渣后续的加工处理可以重新选择场地实施。如果不对钢渣改性，仅需在钢渣处理装置内保持钢渣熔融状态， 恒温静置30分钟即可，可使钢渣与铁水充分分离，减少钢渣内的铁水 搀杂量。后续的处理工艺与上述的改性钢渣肥料的冷却、破碎、筛分、 磁选处理相似，视钢渣产品用途作调整。由于钢渣本身含硅量较高， 将钢渣冷却破碎到一定粒度(比如60目)后，钢渣可以成为很好的土 壤改良剂，而且可以为土壤提供丰富的有效硅。本专利技术主要使用铁水预处理时所产生的脱硅渣作为原料，也可以 高炉渣为原料，以含硅量达到30%以上为限。由于脱硅渣的主要化学 组成为Si02和CaO，因此，向其中添加改性剂(有效成分主要是K20) 时，可利用液态钢渣本身的热量形成CaO-Si02-K20三元渣系。通过对CaO-Si02-K20三元系相图的研究分析得知，CaO-Si02-K20 三元渣系中的含钾化合物的种类较多，主要有K2O.CaOSi02， K20.2CaO9Si02， 2K2OCaO3Si02， K203Ca0.6Si02， K2OCa0.6Si02， K2O2CaO2Si02以及4K2OCaO10SiO2等。与其对应的炉渣碱度波动 在CaO/SiO2=0.093 0.93之间，K20饱和含量波动在7% 32%之间。 一般认为，根据含钾化合物的种类以及K20含量的不同，其溶解特性， 会有明显的差异。因此，通过控制CaO-Si02-K2O三元渣系的化学组成 和产品粒度，可以获得具有特殊性质的农用肥料或土壤改良剂，该肥 料或改良剂一般具有长效、经济的特性。本专利技术对液态钢渣改性可以较低能耗完成钢渣的产品化，通过控 制改性剂的种类和加入量，可以获得理想的钢渣成品。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高含硅量钢渣处理工艺，其特征是：以高含硅量的铁水脱硅钢渣为对象，首先将热态钢渣转移到处理装置内，通过再加热方式，使临近凝固的钢渣升温并保持在熔融态；在钢渣熔融状态下恒温静置３０至６０分钟，将钢渣与铁水充分分离，在铁水积累到一定量后，集中回收利用；在钢渣熔融处理过程中，挥发物由集尘装置收集，收集后可将有效成分直接返回钢渣处理装置内再利用，或返回炼钢生产；将钢渣冷却、破碎、磁选、筛分处理，并就不同粒度钢渣分别集中包装，磁选得到的铁返回炼钢生产。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：任玉森，
申请(专利权)人：宝山钢铁股份有限公司，
类型：发明
国别省市：31[]