一种转炉炉渣回收利用的方法技术

本发明专利技术公开了一种转炉炉渣回收利用的方法，所述方法包括，获得转炉炉渣；将焦炭与所述转炉炉渣混合后，进行吹气和溅渣护炉处理，获得渣铁混合物；所述吹气包括同时底吹CO

【技术实现步骤摘要】
一种转炉炉渣回收利用的方法
本专利技术属于转炉冶炼
，特别涉及一种转炉炉渣回收利用的方法。
技术介绍
转炉终点炉渣渣量根据转炉吨位、炉型及造渣工艺，一般为90～110kg/吨钢，其中主要成分为FeO、C2S渣相、P2O5以及MgO等。如何有效处理炉渣并回收利用其中有效成分，成为低成本、环保转炉炼钢研究的重要内容。目前应用或正在探索转炉炉渣综合利用或减排的的方法大致包括两种，第一种是在转炉冶炼结束后，将转炉炉渣倒入渣罐中，等炉渣冷却变成固体后回收金属铁，剩余的可以作为烧结矿添加剂或转炉渣水泥等，这种处理方法价值较低；第二种是炉渣在熔融状态，甚至在转炉内加以循环利用，比如转炉溅渣护炉和留渣操作等冶炼工艺。溅渣护炉的操作是在转炉终点出钢后，利用顶枪吹入氮气，将转炉中剩余炉渣喷吹至转炉炉壁，固化后起到保护炉衬的作用，而后，将多余炉渣倒入渣罐，这部分倒掉的炉渣，采用传统处理方法。该操作根据炉况情况决定，炉役前期溅渣比例少，炉役中期间隔两炉或三炉进行一次溅渣操作，炉役后期每炉均溅渣操作，因此在一个炉役中，利用的炉渣比例仅为10％～20％。留渣操作是在转炉出钢后，倒掉部分炉渣，保留40％～80％左右的炉渣在转炉内，经过溅渣护炉，加入废钢、石灰等固化炉渣后，进而兑入铁水，开始下一炉的冶炼，留渣操作较溅渣护炉工艺，可以更多的利用转炉炉渣，但是，留渣操作在生产中的炉次比例不超过40％，因此应用该技术炉渣利用率最高不超过40％的水平。根据上述可知，现有的溅渣护炉和留渣操作炉渣利用率低，利用率较高的留渣操作也只能达到40％的水平，没有实现高效循环利用。
技术实现思路
针对上述现有技术的不足，本专利技术提供了一种转炉炉渣回收利用的方法，以解决现有技术中溅渣护炉和留渣操作等传统炉渣处理工艺循环利用率低的问题。本专利技术通过以下技术方案来实现上述目的：本专利技术实施例提高了一种转炉炉渣回收利用的方法，所述方法包括，获得转炉炉渣；将焦炭与所述转炉炉渣混合后，进行吹气和溅渣护炉处理，获得渣铁混合物；所述吹气包括同时底吹CO2和顶吹O2；分离所述渣铁混合物，获得高磷铁水和转炉余渣。进一步地，所述转炉炉渣为脱磷渣。进一步地，所述焦炭的加入质量为30～60kg/t炉渣，所述焦炭的粒度为3～20mm。进一步地，所述底吹CO2和顶吹O2的时间为2～4min。进一步地，所述底吹CO2的流量为12～24Nm3/h，所述顶吹O2的流量为10000～30000Nm3/h。进一步地，在所述吹气开始到所述吹气时间的四分之一的过程内，所述转炉的氧枪与所述转炉内的所述炉渣上表面之间的距离为2～2.2m。进一步地，在所述吹气时间的四分之一至所述吹气时间的二分之一的过程中，所述转炉的氧枪与所述转炉内的所述炉渣上表面之间的距离为2.5～3m。进一步地，在所述吹气时间的二分之一至所述吹气结束时的过程内，所述转炉的氧枪与所述转炉内的炉渣上表面之间的距离为3m。进一步地，所述转炉为顶底复吹转炉，所述转炉容量为150～300t。进一步地，所述溅渣护炉过程中，向所述转炉顶吹氮气，所述顶吹氮气的流量为20000～30000m3/h，所述溅渣护炉的时间为2～4min。本专利技术的有益效果至少包括：本专利技术提供了一种转炉炉渣回收利用的方法，所述方法包括，获得转炉炉渣；将焦炭与所述转炉炉渣混合后，进行吹气和溅渣护炉处理，获得渣铁混合物；所述吹气包括同时底吹CO2和顶吹O2；分离所述渣铁混合物，获得高磷铁水和转炉余渣。将焦炭加入转炉炉渣中，可以作为还原剂，与炉渣中的FeO反应，完成Fe元素的还原；底吹CO2气体，一方面，在提供反应动力学条件的同时，CO2可以与焦炭发生如下反应：CO2+C＝CO，反应获得的CO气体可以作为还原剂与炉渣中的FeO反应，进一步完成Fe元素的还原，从而使炉渣中的Fe元素转移到高磷铁水中，高磷铁水冷却后变成磷铁，可作为冶炼高磷钢的原料；溅渣护炉可将部分炉渣粘结至转炉内部，修补炉衬；转炉余渣中磷含量不超过0.5％，磷含量非常低，可用于下一炉转炉冶炼的渣料。采用本申请的方法可将转炉渣经过处理后，实现炉渣的100％循环利用。具体实施方式下文将结合具体实施方式和实施例，具体阐述本专利技术，本专利技术的优点和各种效果将由此更加清楚地呈现。本领域技术人员应理解，这些具体实施方式和实施例是用于说明本专利技术，而非限制本专利技术。在整个说明书中，除非另有特别说明，本文使用的术语应理解为如本领域中通常所使用的含义。因此，除非另有定义，本文使用的所有技术和科学术语具有与本专利技术所属领域技术人员的一般理解相同的含义。若存在矛盾，本说明书优先。除非另有特别说明，本专利技术中用到的各种原材料、试剂、仪器和设备等，均可通过市场购买得到或者可通过现有方法制备得到。本专利技术实施例中的技术方案为解决上述技术问题，总体思路如下：本专利技术实施例提供一种转炉炉渣回收利用的方法，所述方法包括，获得转炉炉渣；将焦炭与所述转炉炉渣混合后，进行吹气和溅渣护炉处理，获得渣铁混合物；所述吹气包括同时底吹CO2和顶吹O2；分离所述渣铁混合物，获得高磷铁水和转炉余渣。本专利技术将焦炭加入转炉炉渣中，可以作为还原剂，与炉渣中的FeO和P2O5反应，完成Fe元素和P元素的还原；底吹CO2气体，一方面，可以提供反应动力学条件，另一方面，CO2可以与焦炭发生如下反应：CO2+C＝CO，反应获得的CO气体可以作为还原剂与炉渣中的FeO和P2O5反应，进一步完成Fe元素和P元素的还原，从而使炉渣中的Fe元素转移到高磷铁水中，铁水循环利用，因此提高了炉渣中Fe元素的回收率。P元素和Fe元素的还原反应，还可以释放热量，保持转炉内炉渣的温度。P进一步与O2反应，再次生成P2O5，被除尘系统捕捉，这些富磷烟尘可作为磷肥的原料。高磷铁水冷却后变成磷铁，可作为冶炼高磷钢的原料；溅渣护炉可将部分炉渣粘结至转炉内部，修补炉衬；转炉余渣中磷含量不超过0.5％，磷含量非常低，可用于下一炉转炉冶炼的渣料。采用本申请的方法可将转炉渣经过处理后，实现炉渣的100％循环利用。经实施后，炉渣可循环使用3～4次，吨钢炉渣产出量降低50～70kg。进一步地，所述转炉炉渣为脱磷渣。本申请处理的转炉炉渣为转炉冶炼脱磷渣。进一步地，所述焦炭的加入质量为30～60kg/t炉渣，所述焦炭的粒度控制在3～20mm。为了提高焦炭作为还原剂反应的动力学条件，将粒度控制为3～20mm，粒度过大，反应界面小。焦炭的主要组成为C，一方面，C可以与炉渣中的P2O5发生氧化还原反应，使炉渣中P2O5被还原成单质P，P的沸点为280℃，很低，在炉渣的高温条件下，直接汽化、升腾到转炉炉口位置，与顶吹的O2发生氧化反应，再次生成P2O5，被除尘系统捕捉，这些富磷烟尘可作为磷肥的原料；另一方面，C可以与炉渣中的FeO发生氧化还原反应，而FeO被还原后，变成Fe，呈液相，与炉渣混合；进一本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种转炉炉渣回收利用的方法，其特征在于，所述方法包括，/n获得转炉炉渣；/n将焦炭与所述转炉炉渣混合后，进行吹气和溅渣护炉处理，获得渣铁混合物；所述吹气包括同时底吹CO

【技术特征摘要】
1.一种转炉炉渣回收利用的方法，其特征在于，所述方法包括，
获得转炉炉渣；
将焦炭与所述转炉炉渣混合后，进行吹气和溅渣护炉处理，获得渣铁混合物；所述吹气包括同时底吹CO2和顶吹O2；
分离所述渣铁混合物，获得高磷铁水和转炉余渣。


2.根据权利要求1所述的一种转炉炉渣回收利用方法，其特征在于，所述转炉炉渣为脱磷渣。


3.根据权利要求1所述的一种转炉炉渣回收利用方法，其特征在于，所述焦炭的加入质量为30～60kg/t炉渣，所述焦炭的粒度为3～20mm。


4.根据权利要求1所述的一种转炉炉渣回收利用方法，其特征在于，所述底吹CO2和顶吹O2的时间为2～4min。


5.根据权利要求1所述的一种转炉炉渣回收利用方法，其特征在于，所述底吹CO2的流量为12～24Nm3/h，所述顶吹O2的流量为10000～30000Nm3/h。


6.根据权利要求1所述的一种转炉炉渣回收利...

【专利技术属性】
技术研发人员：李海波，董文亮，朱国森，苑鹏，贾雅楠，张宏艳，尹娜，吕迺冰，孔祥涛，郝宁，高攀，吕延春，
申请(专利权)人：首钢集团有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11