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钢渣处理成套生产线

    钢渣是炼钢过程中产生的废渣,每生产一吨钢约产生 130-200Kg的钢渣。而钢渣中含有10%左右的废钢可以回收利用,每吨炽热钢渣发热量不小于60Kg标煤的发热量,加工后的低品位渣钢可返烧结。尾渣可用于市政道路、建筑材料、制作免烧砖及透水砖等、用于海绵城市建设原料。

    一套完整的钢渣高效综合利用技术工艺包括:钢渣预处理工艺钢渣加工分离工艺渣钢提纯工艺钢渣精加工工艺。但具体到每个钢铁企业,可以根据企业自身的实际情况自行取舍。

钢渣高效综合利用生产线:预处理工艺

 

钢渣预处理的目的有两个

1、将热熔钢渣预处理成粒径小于300-500mm的常温块渣;

2、尽量消除钢渣中含有大量的游离态Cao和MgO,为尾渣进一步综合利用奠定基础。

 

钢渣加工分离工艺

钢渣加工分离的目的就是将预处理后钢渣进行机械加工、磁选、筛分,实现渣、钢分离,选出不同TFe含量的渣钢和不同规格大小磁选后的钢渣,一部分返烧结、一部分可用于建筑原料或后续综合加工应用。

钢渣加工分离工艺主要是将常温下的钢渣经均匀给料、粗碎、中碎、细碎(或粗磨)、多级筛分、磁选实现渣与钢的初步分离。

由于钢渣成分复杂,混杂有大量不可破碎的渣钢,采用常规矿用粗碎设备经常出现“卡钢”现象,不能正常工作,经济效益低下,一直是影响钢渣综合利用的主要原因。

 

钢渣预处理方法

目前国内钢渣企业主要用的是盘泼和热闷工艺。钢渣盘泼法是将炼钢排出的流动性熔渣,由渣罐倒入特制的大盘中,喷水使之急冷,使钢渣裂成碎块,温度降低。钢渣热闷工艺是将热态钢渣置于闷罐中,在闷罐中向钢渣表面雾化喷水,使其内外温差过大产生高压,使钢渣矿相变化,快速冷却,自然碎裂。

目前较先进的钢渣预处理工艺是,钢渣辊压破碎+余热有压热闷工艺,该技术是中冶研究总院在常压池式热闷技术的基础上,开发余热有压热闷工艺及成套专用装备,可以实现钢渣处理过程的装备化、高效化、自动化和洁净化,其热闷工作压力为 0.2-0.4MPa,而常压池式热闷工艺的工作压力仅为2KPa左右,在较高的压力条件下,增大了水蒸气的渗透压,加快了水蒸气与钢渣中的游离态氧化钙的反应速率,将热闷时间有十几个小时缩短至2小时左右,同时,该技术在进行钢渣处理时,整个过程基本都是在密闭体系下进行的,因此与现在的钢渣处理技术相比,洁净化程度更高,更加环保。经过该技术热闷后的钢渣粉化率高,粒度小于20mm的钢渣含量大于70%,侵水膨胀率小于2%,稳定性好。

 

钢渣处理主要运用的设备

提纯工艺

 

钢渣高效综合利用生产线:提纯工艺

经各级磁选选出的渣钢,经过筛分,分成300-50mm和50mm以下的两种规格,一般大于50mm的渣钢品位较高一般TFe≥50%;小于50mm的渣钢品位较低,一般 TFe≥25%,其中渣钢自磨机主要用于50-300mm的渣钢提纯。50-300mm的渣钢送入连续转动的渣钢自磨机筒体内,经过多次冲击自磨,表面粘结的非磁性渣和小粒钢与大块渣钢分离,被磨成小颗粒,出磨后经自磨机出料端圆筒筛筛分,分出TFe≥90%,300-50mm的甲级废钢;筛下小于50mm的渣钢经二次筛分后,分出粒度30-50mm TFe≥80%的乙级废钢和粒度小于30mmTFe60%的丙级废钢。小于50mm的渣钢和小于30mm经渣钢自磨机自磨分选后的丙级废钢,再进一步提纯处理时,有湿法和干法两种提纯工艺。

渣钢是钢渣经各级破碎、磁选,选出的不同粒度和TFe含量的含渣废钢。一般渣钢TFe含量在25%-80%之间,杂质含量较高,不能直接入炉炼钢,售价较低。以前钢渣处理厂没有将渣钢提纯,经济效益差,直接影响钢铁企业钢渣综合回收利用的积极性。

湿法提纯

湿法提纯主要采用渣钢球磨机加水进行磨矿作业,球磨机出料端设置有圆筒筛,圆筒筛下溜料槽设置有两级湿式磁选机。经球磨、磁选可分离出,大于30mmTFe≥90-98%的甲级废钢(豆钢),和小于3mmTFe≥55%的铁精粉,以及TFe含量很低的含水尾渣。

干法提纯

干法提纯主要采用渣钢棒磨机,棒磨机加工出来的钢渣经筛分后,筛下物经提升机送入干法磁选机进行磁选,可产出大于8mmTFe≥80%的乙级废钢和粒度小于8mm,TFe≥55%的铁精粉以及粒度小于8mmTFe<2%的非磁性尾渣,经后续钢渣球磨机精磨,可用于钢渣微粉或污水净化剂等用途。湿法球磨提纯适用于回收废钢品位较高,可回收 TFe≥90-98%的甲级废钢,对钢渣原料水份含量没有要求,多雨水,温度较高、不易结冰的南方钢铁企业。但湿法球磨排出的尾渣水份含量大,后续浓缩脱水设备投资大,脱水过滤后的尾渣没有活性,只能用于制作钢渣砌块、钢渣水泥道路砖等用途。

干法棒磨渣钢提纯工艺,适用于回收废钢品位较低,TFe≥80%的丙级废钢,渣钢原料水份小于5%,少雨、温度较低的北方钢铁企业。磁选后的非磁性尾渣为干式,经后续精磨可用作钢渣微粉或脱水剂等用途。不需消耗宝贵的水资源,但渣钢水份含量高时,必须经烘干机烘干,需要安装除尘设备。

两种提纯工艺各有特点,从节约资源,应用地域范围和尾渣使用性能方面综合分析,渣钢干法提纯明显优于湿法提纯。同时还可以利用炽热钢渣裂解预处理法回收的部分余热,用作烘干机热源。

 

渣钢经提纯后,废钢Tfe品位提高,市场售价也随之上升,收益可观,钢铁企业加工利用钢渣的积极性也提高了,也带动大家这些设备制造企业的发展。

精加工

 

钢渣高效综合利用生产线:精加工工艺

钢渣精加工工艺是指经各级磁选后,TFe含量已经很低的各种粒度尾渣再加工,满足不同用途,提高钢渣利用附加值。以前由于没有推广钢渣热闷、热解裂预处理工艺,钢渣经破碎、磁选后的非磁性尾渣,需要半年以上的陈化处理,以消除游离态Cao和Mgo后,用于建筑骨料,返烧结等低附加值应用。现在采用热闷、热裂解预处理工艺后,游离态Cao和Mgo含量已经很低,性能趋于稳定,能够满足建筑等各方面的使用要求。经过多年的研究,磁选后的钢渣已经有了许多高附加值新用途。

 

1、用作道路路面的沥清骨料

 

经各级破碎、筛分、磁选后的钢渣,粒度、粒型均满足道路路面指标要求,由于钢渣抗压耐磨性能好,表面多微孔与沥清结合性好,用于城市或高速公路路面代替价格昂贵的玄武岩,其售价提高了2-3倍。

 

2、用作钢渣水泥或污水净化剂原料

 

磁选筛分后的钢渣与一定比例的矿渣混合,经烘干后水份含量低于1.5%,经干法钢渣球磨机细磨选粉后,成为比表面积≥420㎡/Kg的钢渣微粉,与粉煤灰、水泥按一定比例混合后可做钢渣水泥,用于地铁等地下建筑工程,防渗漏性好。

当用球磨机将磁选筛分后的细粒钢渣磨至80-200目时,由于钢渣微粒呈多孔状,具有强烈吸附性能,可用于造纸厂、印染厂等污水处理的净化吸附剂,代替价格昂贵的活性炭或其它净化吸附剂原料。

 

3、用作人工砂,作为免烧砖、道路砖等原料。

磁选后的钢渣,经筛分或干法棒磨机筛分后,粒度一般小于8mm,各项指标均满足免烧砖、道路砖等原料的性能要求。

随着城市建设的发展,自然砂越来越缺乏,价格飞涨,运距又远。钢渣厂一般位于城市周边,不需要开采,加工成本低,运距较近,售价比自然砂、人工砂低,利润也较高。

 

4、用作海边防护堤或海上输油管道包裹材料

 

利用钢渣表面多微孔,比重较大,成份多样性的特点,与其它材料混合可用于海边防护堤或海上输油管道包裹层,具有耐腐蚀、粘结性好、比重大、海草可自生等特点,从而提高其使用价值。


主要设备

 


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