鋼渣處理技術(shù)工藝對比分析
目前,鋼渣處理工藝有冷棄法、盤潑水冷法、熱潑法、水淬法、風淬法、熱悶法、滾筒法和加壓蒸汽陳化法等。
其中,冷棄法陳化時間長,處理后的鋼渣塊度大,不利于鋼渣的利用和加工;
盤潑水冷法處理成本高,工藝復雜,污染腐蝕大;
水淬、風淬法易發(fā)生爆炸,對鋼渣的流動性要求高,存在操作環(huán)境惡劣等缺陷。
這些方法未能在國內(nèi)外大規(guī)模推廣。
目前,國內(nèi)外鋼渣處理常用的方法是熱潑法、滾筒法、熱悶法和加壓蒸汽陳化法。其中,加壓蒸汽陳化法是國外利用較多的處理工藝。
1、熱潑法
工藝流程:將熱熔鋼渣倒入渣罐后,用車輛運到鋼渣熱潑車間,利用吊車將渣罐的液態(tài)渣分層潑倒在渣床上(或渣坑內(nèi)),噴淋適量的水,使高溫爐渣急冷碎裂并加速冷卻,然后用裝載機、電鏟等設備進行挖掘裝車,再運至棄渣場。需要加工利用的,則運至鋼渣處理車間進行粉碎、篩分、磁選等工藝處理。
優(yōu)缺點分析:雖然熱潑法占地面積大,處理后的鋼渣穩(wěn)定性不好,尾渣需陳化后才能再利用,但此工藝技術(shù)成熟、生產(chǎn)線流程簡單、運行成本低、設備投資較少、安全可靠,經(jīng)破碎、篩分、磁選出鋼粒、精礦粉和熔劑能達到鋼渣量的50%左右。從鋼鐵企業(yè)經(jīng)濟效益分析,該工藝投資少,安全易操作,企業(yè)采用較多。
2、滾筒法
該工藝是由俄羅斯研制,寶鋼購買了該項專利技術(shù),建成了滾筒法處理液態(tài)鋼渣的工業(yè)化裝置。
工藝流程:該工藝將鋼渣倒入渣罐后,由吊車吊至滾筒前,順著溜槽將高溫熔渣倒入筒體,滾筒邊旋轉(zhuǎn)邊向桶內(nèi)急速噴水使尾渣冷卻,尾渣落下后被筒內(nèi)鋼球擠壓破碎,然后隨水從筒下部出口流出滾筒。
優(yōu)缺點分析:該工藝優(yōu)點是鋼渣粒度細小,廢鋼與渣分離完全,游離氧化鈣含量低,爐渣不需陳化便可直接利用,自動化程度高,勞動強度低。缺點是設備復雜、維修難度大、運行費用較高、推廣難度大,目前寶鋼和酒鋼正在采用此方法。
3、熱悶法
工藝特點:將熱熔鋼渣用吊車將渣傾倒在熱悶池或熱悶罐中,壓蓋密封后適量間歇噴水冷卻,利用池內(nèi)渣的余熱產(chǎn)生大量飽和蒸汽,與鋼渣中不穩(wěn)定的f-CaO、f-MgO(游離MgO)發(fā)生水化等反應,加上C2S等冷卻過程中體積增大,使得鋼渣自解粉化,同時渣鋼分離。處理完后用挖掘機或抓斗從池內(nèi)挖出外運。
優(yōu)缺點分析:熱悶法分悶罐法和熱悶池法。其中,悶罐法處理效率和機械化水平低,目前采用此法的較少;熱悶池法應用較多。此工藝的優(yōu)點在于鋼渣熱悶工藝適應性強,液態(tài)、半固態(tài)都能處理,處理后渣鐵分離好、渣性能穩(wěn)、粒度小,便于后續(xù)綜合利用。
4、加壓蒸汽陳化法
該工藝是由日本住友金屬工業(yè)公司研發(fā)。
工藝特點:為了提高鋼渣陳化效率,將鋼渣置于封閉容器中,飽和蒸汽溫度升高,加壓蒸汽陳化水化反應速度比敞開式堆場蒸汽陳化速度提高24倍,在0.5MPa下穩(wěn)態(tài)陳化時間僅為2小時。
有點分析:該工藝占地面積小,可以完全自動化,使勞動強度大大降低,同時鋼渣穩(wěn)定性高,粒度較小且均勻。
一般認為鋼渣呈玻璃體結(jié)構(gòu),含鐵量高,產(chǎn)品要求細度高,不易使用立磨機粉磨。但是球磨機粉磨鋼渣,需要預先烘干,流程復雜。因此,新鄉(xiāng)長城機械除了工藝設計中沿用了礦渣粉磨生產(chǎn)線的基本流程之外,還要求磨前設計三道除鐵措施,在磨機排渣與外循環(huán)提升機之間設計二道除鐵,如此將鋼渣粉磨輕松解決!