一种降低铁水脱硫渣中大块径脱硫渣比例的方法

摘要

本发明公开了一种降低铁水脱硫渣中大块径脱硫渣比例的方法，主要解决现有铁水脱硫渣处理工艺中大块径脱硫渣比例高、铁水脱硫渣冷却效率低的技术问题。技术方案为，一种降低铁水脱硫渣中大块径脱硫渣比例的方法，包括以下步骤：1)向铁水脱硫渣空渣罐中加入热轧铁鳞；2)向装有热轧铁鳞的铁水脱硫渣渣罐中倒入铁水脱硫渣，控制铁水脱硫渣的体积占铁水脱硫渣渣罐容积的比例≤50％；3)用水对铁水脱硫渣进行消化处理；4)对铁水脱硫渣渣罐中脱硫渣进行翻渣；5)对经过消化处理铁水脱硫渣进行破碎,对破碎后脱硫渣进行磁选。本发明方法使得铁水脱硫渣中块径≥500mm的铁水脱硫渣比例减少25％，降低了铁水脱硫渣处理成本。

权利要求

1.一种降低铁水脱硫渣中大块径脱硫渣比例的方法，其特征是，所述的方法包括以下步骤：

1)向铁水脱硫渣空渣罐中加入热轧铁鳞，热轧铁鳞的加入量为单罐计划处理脱硫渣质量的5～10％；

2)向装有热轧铁鳞的铁水脱硫渣渣罐中倒入铁水脱硫渣，控制铁水脱硫渣的体积占铁水脱硫渣渣罐容积的比例≤50％；

3)用水对铁水脱硫渣进行消化处理，消化时间为28～32h；

4)对铁水脱硫渣渣罐中脱硫渣进行翻渣，当铁水脱硫渣渣罐侧壁外表面和罐底外表面的温度≤150℃，将铁水脱硫渣渣罐中脱硫渣倒入渣池；

5)对经过消化处理铁水脱硫渣进行破碎,用落锤法对渣池内脱硫渣进行破碎，对破碎后脱硫渣进行磁选，铁水脱硫渣块径≥10mm，返炼钢工序或炼铁工序使用，铁水脱硫渣块径＜10mm作为建筑用原料。

2.如权利要求1所述的降低铁水脱硫渣中大块径脱硫渣比例的方法，其特征是，步骤3)中，对铁水脱硫渣渣罐中脱硫渣进行翻渣时，控制渣罐罐口距渣池的高度≤200mm。

说明书

一种降低铁水脱硫渣中大块径脱硫渣比例的方法

技术领域

[0001] 本发明涉及一种铁水处理渣中铁的回收利用的方法，特别涉及一种降低铁水脱硫渣中大块径脱硫渣比例的方法，具体而言，涉及通过降低铁水脱硫渣中大块径脱硫渣比例回收利用铁水脱硫渣中铁的方法。

背景技术

[0002] 钢铁冶金生产过程中会产生大量的废渣，包括有转炉渣、脱硫渣、铸余渣等。废渣主要成分有硅酸三钙、硅酸二钙等。经过多年的生产实践摸索，钢铁工业废渣综合利用技术也有了长足的发展，经过破碎、筛分、磁选等多种生产工艺进行加工，最终产生品位较高的渣钢块、渣钢粒、渣钢粉、渣铁粒、渣铁粉等产品返钢铁生产再次利用，而尾渣类产品可以作为建筑材料、水泥原料、道路路面材料等再次利用，大大减少钢铁固废的排放，降低环境污染。

[0003] 炼铁原料铁矿粉中均含有一定量的硫，铁水在进入炼钢炉前，必须在炉外进行脱硫处理，以降低铁水的含硫量，提高钢的质量。铁水在进入转炉冶炼前加入石灰、电石、纯碱、镁粉等脱硫剂，经过搅拌、扒渣等作业，所产生的冶金渣即为脱硫渣。

[0004] 技术人员通常将块径≥500mm的脱硫渣称为大块径脱硫渣。

[0005] 一般的脱硫渣处理工艺，将脱硫渣罐装满，然后加水冷却淬化，再翻渣，对脱硫渣进行固态破碎，再用电车吸盘车对物料进行分选，渣铁块返钢铁公司，余下的渣作为建筑用原料。

[0006] 该工艺在冷却淬化过程中主要存在两点问题，一是大块径脱硫渣太多，处理困难，破碎作业成本高；二是高温大块径脱硫渣冷却效果不理想，大块径脱硫渣外表面冷却时，大块径脱硫的芯部仍处于红渣状态，造成倒渣过程中含有红渣、产生大量粉尘以及发生喷爆，给现场作业人员带来极大的安全隐患。

[0007] 公开号为CN1199099A的中国专利申请公开了一种脱硫渣改性剂，通过在铁水包表面上的脱硫渣中添加碳酸钠脱硫渣改性剂来提高脱硫效果，脱硫后脱硫渣再扒到渣罐中，扒渣过程中不可避免的带入铁，又形成了渣铁大块，所以此专利没有解决以上问题。

[0008] 申请公布号为CN104120205A的中国专利申请公开了一种回收利用铁水脱硫渣中铁的方法，通过对铁水脱硫渣进行消化、破碎，通过合理筛分、磁选工艺，实现了铁水脱硫渣中铁的回收利用，但，未能从源头控制块径通常为≥500mm脱硫渣的产生。

[0009] 现有技术缺乏有效降低铁水脱硫渣中大块径脱硫渣比例的方法。

发明内容

[0010] 本发明的目的是提供一种降低铁水脱硫渣中大块径脱硫渣比例的方法，主要解决现有铁水脱硫渣处理工艺中大块径脱硫渣比例高、铁水脱硫渣冷却效率低的技术问题。

[0011] 本发明方法通过降低铁水脱硫渣中大块径脱硫渣比例，提高铁水脱硫渣冷却效率，彻底消除了铁水脱硫渣处理的作业安全隐患，提高了铁水脱硫渣中铁的回收利用率，降低了铁水脱硫渣中铁的回收成本。

[0012] 本发明的技术方案是，一种降低铁水脱硫渣中大块径脱硫渣比例的方法，包括以下步骤：

[0013] 1)向铁水脱硫渣空渣罐中加入热轧铁鳞，热轧铁鳞的加入量为单罐计划处理脱硫渣质量的5～10％；

[0014] 2)向装有热轧铁鳞的铁水脱硫渣渣罐中倒入铁水脱硫渣，控制铁水脱硫渣的体积占铁水脱硫渣渣罐容积的比例≤50％；

[0015] 3)用水对铁水脱硫渣进行消化处理，消化时间为28～32h；

[0016] 4)对铁水脱硫渣渣罐中脱硫渣进行翻渣，当铁水脱硫渣渣罐侧壁外表面和罐底外表面的温度≤150℃，将铁水脱硫渣渣罐中脱硫渣倒入渣池；

[0017] 5)对经过消化处理铁水脱硫渣进行破碎,用落锤法对渣池内脱硫渣进行破碎，对破碎后脱硫渣进行磁选，铁水脱硫渣块径≥10mm，返炼钢工序或炼铁工序使用，铁水脱硫渣块径＜10mm作为建筑用原料。

[0018] 进一步，步骤3)中，对铁水脱硫渣渣罐中脱硫渣进行翻渣过程中，控制渣罐罐口距渣池的高度≤200mm。

[0019] 本发明所述的大块径脱硫渣的块径≥500mm。

[0020] 本发明方法基于申请人如下研究：

[0021] 申请人多年试验研究发现，铁水脱硫渣渣罐中装入的铁水脱硫渣量过大，导致铁水脱硫渣水淬处理不充分，内部的铁水脱硫渣渣冷却过程中都包裹在一起，形成了大块径脱硫渣，大块径脱硫渣的块径≥500mm，大块径脱硫渣硬度高，破碎困难，破碎效率低，一般需要通过火焰切割工序，将大块径脱硫渣分解成小块径脱硫渣，大幅增加了铁水脱硫渣处理成本。

[0022] 本发明在铁水脱硫渣空渣罐中添加热轧铁鳞，热轧铁鳞主要成分为氧化铁，热轧铁鳞中W[FeO]≥75％，含有铁水的脱硫渣在自然冷却过程中，会析出碳，碳一旦遇到氧化铁，就发生放热的还原性反应，反应式为C+2FeO＝2Fe+CO2↑；该反应为放热反应，阻止了脱硫渣中的铁水因自然冷却相互连接将所有的组分都包裹在一起而产生的脱硫渣铁大块，这样就减少了脱硫大块的形成，热轧铁鳞又是钢铁公司产生需要处理的固废资源，所以其资源充足，不增加企业成本。经过多次试验，添加量为渣罐计划所处理脱硫渣渣量的5～10％。

[0023] 本发明通过脱硫渣罐中扒渣量不得超过渣罐容积的一半，加水进行淬化处理，水与脱硫渣中的氧化钙进行反应，发生膨胀，膨胀力把刚形成的渣铁块进行了破坏或阻止渣铁大块的形成，进而减少了脱硫渣铁大块产生量。利用渣中的游离氧化钙与水反应生产轻氧化钙发生膨胀效应的原理，使得脱硫渣因膨胀而疏松，促使脱硫渣与铁粒及铁粉的充分分离，化学反应如下：CaO+H2O＝Ca(OH)2

[0024] 本发明加水淬化冷却淬化时间不少于28h，以充分让里面的组分发生反应，同时将里面的红渣进行充分冷却，避免因冷却效果不理想，造成倒渣过程中含有红渣、产生大量粉尘以及发生喷爆，给现场作业人员带来极大的安全隐患。

[0025] 申请人通过多年试验研究，发现渣罐罐侧和罐底温度不高于150℃时，脱硫渣内部已不含红渣，翻渣作业安全可控。

[0026] 本发明相比现有技术具有如下积极效果：1、本发明方法使得铁水脱硫渣中块径≥500mm的铁水脱硫渣比例减少25％，降低了铁水脱硫渣处理成本。2、脱硫渣淬化效果好，翻渣时无红渣或喷爆现象发生，提高铁水脱硫渣处理的作业安全。

具体实施方式

[0027] 下面结合具体实施例进一步描述本发明。

[0028] 实施例1，一种降低铁水脱硫渣中大块径脱硫渣比例的方法，包括以下步骤：

[0029] 1)向铁水脱硫渣空渣罐中加入热轧铁鳞，热轧铁鳞的加入量为单罐计划处理脱硫渣质量的5～10％；

[0030] 2)向装有热轧铁鳞的铁水脱硫渣渣罐中倒入铁水脱硫渣，控制铁水脱硫渣的体积占铁水脱硫渣渣罐容积的比例≤50％；

[0031] 3)用水对铁水脱硫渣进行消化处理，消化时间为30h；

[0032] 4)对铁水脱硫渣渣罐中脱硫渣进行翻渣，当铁水脱硫渣渣罐侧壁外表面和罐底外表面的温度≤100℃，将铁水脱硫渣渣罐中脱硫渣倒入渣池，翻渣过程中，控制渣罐罐口距渣池的高度≤200mm；

[0033] 5)对经过消化处理铁水脱硫渣进行破碎,用落锤法对渣池中脱硫渣进行破碎，对破碎后脱硫渣进行磁选，铁水脱硫渣块径≥10mm，返炼钢工序或炼铁工序使用，铁水脱硫渣块径＜10mm作为建筑用原料。

[0034] 某公司原工艺连续五个月产生的脱硫渣铁大块分别为3856吨、4181吨、4021吨、3998吨、4032吨、3958吨，采用本发明专利后，连续五个月产生的脱硫渣铁大块分别为2716、
2937吨、2806吨、2935吨、2886吨，脱硫渣铁大块减少量分别为29.56％、29.75％、29.81％、
27.20％、27.08％；同时所有翻渣过程中未出现红渣、粉尘以及喷爆大大提高作业人员和作业设备的安全性，降低环境污染。

[0035] 除上述实施例外，本发明还可以有其它实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围。