一种高强度钢渣砖的生产工艺制造技术

本发明专利技术公开了一种高强度钢渣砖的生产工艺，采购1～3mm的沸石颗粒拉运到干粉造球生产线待用；将炼铁瓦斯灰和精炼除尘灰拉运到造球生产线待用；将炼铁瓦斯灰、精炼除尘灰和沸石颗粒按照质量百分比50：40：10的比例混合均匀后，利用高压干粉造球机将上述三种成分的混合物压制成为15～50mm的球团，拉运到转炉出渣工位待用；转炉出渣时，加入以上球团或者以上球团在转炉出渣结束后，利用装载机等工具，将球团加入装有液态钢渣的渣罐内；渣处理结束后在渣处理生产线通过筛分和磁选的方式回收渣中的Fe、Zn、Pb、Mn重金属，尾渣用于生产钢渣砖。尾渣用于生产钢渣砖。

【技术实现步骤摘要】
一种高强度钢渣砖的生产工艺


[0001]本专利技术涉及炼铁瓦斯灰、LF精炼炉除尘灰的资源化利用技术和液态转炉钢渣改质技术三个方面的工艺内容，具体是一种高强度钢渣砖的生产工艺。

技术介绍

[0002]在LF的冶炼工艺过程中，部分冶金原料中的极细颗粒部分会被除尘系统抽吸到除尘系统的灰仓，成为精炼炉除尘灰的主要部分；另外在LF冶炼的过程中，在电弧区的部分原辅料，金属料在电弧区高温（3000～6000℃）的作用下，发生汽化，在汽化过程中发生一系列的化学反应，化学反应产物进入除尘系统管道后被急速冷却，也进入了除尘灰系统的灰仓，成为除尘灰的一部分。某厂的精炼除尘灰的成分范围W[]%见下表。
[0003]精炼炉除尘灰的应用和研究较少。查阅文献（1）中国专利ZL201210399114.9《一种利用精炼炉除尘灰炼钢脱氧的新工艺》中有“本专利技术研究了精炼炉除尘灰的粒度分布特点和成分特点，结合冶金传输理论，构思了精炼炉除尘灰应用于炼钢的新工艺，将精炼炉除尘灰作为钙质脱氧剂直接用于炼钢的新工艺，既满足了炼钢对于钙质脱氧剂的需求，又消除了除尘灰加湿过程中产生毒化物质的危害因素，对于降低炼钢成本和环境保护有显著的作用。”的内容表述；（2）梁军在2013年第6期《工业加热》杂志上公布了题为“LF精炼炉除尘灰的毒化机理和资源化利用工艺”的论文，文中有“根据技术分析，分析了LF精炼炉除尘灰中毒化物质的形成机理，从炼钢的环节入手，采用不加湿工艺，将其成功的应用于电弧炉炼钢的出钢脱氧环节和KR脱硫工艺中间，实践结果表明，LF精炼炉除尘灰，作为脱氧剂和脱硫剂，不仅能够满足资源化利用的工艺目的，而且提高了炼钢脱氧和脱硫的效率，是一种值得推广的先进工艺。”的内容表述；上述文献中，没有提及利用精炼炉除尘灰生产钢渣砖的工艺方法。
[0004]高炉瓦斯泥是高炉冶炼过程中随着高炉煤气携带出的原料粉尘及高温区激烈反应而产生的微粒，经湿式除尘而得到的产物。高炉瓦斯灰作为钢铁工业的副产品，其主要成分是铁和碳，铁含量大概在30％左右，碳含量在20％左右。同时由于部分高炉使用的铁矿石中含有一定量的有色金属，一些低沸点的有色金属在高炉内挥发后进入高炉煤气，最终以氧化物的形式在瓦斯泥中富集。新疆八一钢铁股份有限公司2500m3的高炉瓦斯灰的成分见下表：高炉瓦斯灰的资源化利用工艺是转底炉和竖炉工艺，对于瓦斯灰进行脱除锌铅钾钠后，剩余的含铁球团返回炼铁工序资源化利用。除此之外，目前还没有一种有效的工艺方法能够有效全量处理高炉瓦斯灰。
[0005]查阅文献（1）刘秉国，彭金辉，张利波等人在2007年第5期的《矿业快报》杂志公布了题为“高炉瓦斯泥(灰) 资源化循环利用研究现状”的论文，文中有“1976 年,美国环保机构( EPA) 制定法律,将含铅锌的钢铁厂粉尘划归为K061 类物质(有毒固体废物) ,要求对其中铅、锌等进行回收或钝化处理,否则须密封堆放在指定场地。”的内容表述；（2）贾国利，张丙怀在2007年第5期《中国冶金》杂志上公布了题为“高炉瓦斯灰与煤粉混合喷吹的研究”的论文，文中有“高炉瓦斯灰是高炉冶炼过程中产生的副产品之一,其中含有大量有益的铁和碳。目前,国外有些钢铁企业对其采用填埋方式处理,国内则基本上采取返回烧结再次造块的处理方式。将其与煤粉混合后从风口喷入高炉是利用高炉瓦斯灰的一项很有发展潜力的技术。混合喷吹不仅可有效利用灰中的有用物质,还可达到降低焦比、提高产量、利于炉况稳定顺行的目的”的内容表述。
[0006]根据以上的表述可知，迄今为止没有利用炼铁瓦斯灰生产钢渣砖的工艺技术方法。
[0007]转炉钢渣是转炉炼钢过程中产生的工业废弃物。转炉钢渣碱度高，钢渣中f
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CaO和f
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MgO含量高，在资源化利用过程中存在性能不稳定的潜在风险。利用钢渣替代砂石料生产钢渣砖的技术已经很成熟，但是钢渣的比重大，潜在风险还不能通过钢渣处理工艺彻底消除，所以钢渣砖的比重较大，只能够应用于人行道路和底层建筑等领域，并且钢渣砖中使用钢渣的量低于80%，这也是钢渣砖应用过程中的一个短板。
[0008]查阅文献（1）吴昊泽，常钧，周宗辉，程新在2009年第5期《砖瓦世界》杂志上公布了题为“加速碳酸化钢渣免烧砖工程性能的研究”的论文中有：“碳酸化钢渣免烧砖强度产生的原因可以归结为：钢渣自身的化学成分和结构、物理机械作用、水化作用、颗粒表面的交换和团料化作用、碳酸化作用和填隙作用等 6个方面。碳酸化养护是将游离氧化物较好的转变为碳酸盐的方式，从而解决了钢渣安定性不良的难题。”（2）顾朱欢，杨钱荣在2017年《粉煤灰》杂志上公布了题为“矿物掺合料对钢渣路面砖性能影响研究”的论文，文中有：“从Cc30普通钢渣路面砖配合比试验结果可知，利用滚筒渣、热闷渣和电炉渣替代混凝土中的碎石或碎屑，混凝土28d抗压强度均有提高。如不考虑对混凝土其他性能的影响，利用钢渣取代50%的碎屑，混凝土强度可提升7.5%～19.5%。其中滚筒渣对混凝土强度影响效果最明显，在取代50%碎屑时混凝土28 d抗压强度提高19.5%，滚筒渣完全取代碎屑时混凝土28 d抗压强度提高32.3%。Cc35透水钢渣路面砖配合比试验结果表明，由于筛除了集料中2.5 mm以下颗粒，增加了混凝土的孔隙率，降低了混凝土的密实度，混凝土抗压强度略有降低。”的内容表述。
[0009]根据以上的文献表述可知，目前没有利用精炼渣除尘灰和高炉瓦斯灰同时处理高温液态转炉钢渣的工艺方法，并且处理后的尾渣没有用于生产钢渣砖的工艺介绍。

技术实现思路

[0010]本专利技术的目的在于提供一种高强度钢渣砖的生产工艺，可以利用精炼渣除尘灰和高炉瓦斯灰同时处理高温液态转炉钢渣，并且处理后的尾渣可以用于生产钢渣砖，变废为宝，减少环境污染。
[0011]本专利技术采用的技术方案是，一种高强度钢渣砖的生产工艺，实施的工艺方法如下：1）、采购1～3mm的沸石颗粒拉运到干粉造球生产线待用；
2）、将炼铁瓦斯灰和精炼除尘灰拉运到造球生产线待用；3）、将炼铁瓦斯灰、精炼除尘灰和沸石颗粒按照质量百分比50：40：10的比例混合均匀后，利用高压干粉造球机将上述三种成分的混合物压制成为15～50mm的球团，拉运到转炉出渣工位待用；4）、转炉出渣时，按照吨渣100～250kg的用量随渣流加入以上球团，其中：转炉渣温度大于1580℃，吨渣加入200～250kg以上球团；转炉渣温度低于1580℃，吨渣加入100～200kg以上球团；5）、或者以上球团在转炉出渣结束后，利用装载机等工具，将球团加入装有液态钢渣的渣罐内；6）、步骤5）的作业结束后，渣罐静置120min左右，炉渣按照热泼渣工艺或者热闷渣工艺处理，渣处理结束后在渣处理生产线通过筛分和磁选的方式回收渣中的Fe、Zn、Pb、Mn重金属，尾渣用于生产钢渣砖；7）、尾渣生产钢渣砖，采用质量百分比为80%～100%的钢渣做主原料，硅酸盐水泥用量控制在5%，生产工艺按照常规制砖工艺生产。
[0012]本专利技术的技术原理基于钢渣质热耦合技术和冶金传输理论。“钢渣质热耦合本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高强度钢渣砖的生产工艺，其特征在于实施的工艺方法如下：1）、采购1～3mm的沸石颗粒拉运到干粉造球生产线待用；2）、将炼铁瓦斯灰和精炼除尘灰拉运到造球生产线待用；3）、将炼铁瓦斯灰、精炼除尘灰和沸石颗粒按照质量百分比50：40：10的比例混合均匀后，利用高压干粉造球机将上述三种成分的混合物压制成为15～50mm的球团，拉运到转炉出渣工位待用；4）、转炉出渣时，按照吨渣100～250kg的用量随渣流加入以上球团，其中：转炉渣温度大于1580℃，吨渣加入200～250kg以上球团...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘文胜，方明，陈相国，刘仁博，
申请(专利权)人：新源县渣宝环保技术有限公司，
类型：发明
国别省市：