專(zhuān)利名稱(chēng)：冶金渣返煉鋼生產(chǎn)利用工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種冶金渣循環(huán)開(kāi)發(fā)利用工藝，尤其是一種冶金渣返煉鋼生產(chǎn)利用工藝。
背景技術(shù)：
目前，在我國(guó)鋼鐵行業(yè)每年僅轉(zhuǎn)爐冶煉將產(chǎn)生數(shù)千萬(wàn)噸各類(lèi)冶煉鋼渣，這類(lèi)鋼渣以下統(tǒng)稱(chēng)冶金渣。多年來(lái)由于眾多原因，鑒于人們對(duì)冶金渣特性的認(rèn)識(shí)，一直將其作為固體廢棄物(俗稱(chēng)固廢)，使其得不到合理利用，長(zhǎng)期占用場(chǎng)地和污染環(huán)境，同時(shí)冶金渣中還含有很多可以加以利用的有效成分被白白扔掉，這樣不僅浪費(fèi)了資源，而且加重了企業(yè)的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)。煉鋼轉(zhuǎn)爐在冶煉過(guò)程中需加入各種添加劑如石灰、礦石、白云石等，作為煉鋼溶劑，而轉(zhuǎn)爐冶煉過(guò)程中產(chǎn)生的部分冶金渣主要包括轉(zhuǎn)爐鋼渣(本文稱(chēng)為轉(zhuǎn)爐D渣)、鋼包內(nèi)連鑄后鋼渣(本文稱(chēng)為鑄余渣)、轉(zhuǎn)爐爐內(nèi)脫磷后鋼渣(本文稱(chēng)為脫碳渣)，這部分冶金渣的物理、化學(xué)特性與煉鋼轉(zhuǎn)爐在冶煉過(guò)程中需加入的添加劑的性質(zhì)相近，而且具有降低熔點(diǎn)、提前化渣、提高金屬回收率的特點(diǎn)。如果將這部分冶金渣投入轉(zhuǎn)爐煉鋼生產(chǎn)循環(huán)利用，替代部分冶煉添加劑，不僅可以使這類(lèi)冶金固體廢棄物成為煉鋼次生資源，還可以實(shí)現(xiàn)冶金渣最大限度的循環(huán)利用，為冶金渣的短流程應(yīng)用開(kāi)辟新的途徑，具有較大的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)價(jià)值，為促進(jìn)鋼廠循環(huán)經(jīng)濟(jì)，意義深遠(yuǎn)。還可以降低煉鋼成本。目前，還沒(méi)有成熟的技術(shù)和工藝將冶金渣在煉鋼過(guò)程中進(jìn)行循環(huán)利用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種冶金渣返煉鋼生產(chǎn)利用工藝，這種工藝不僅能改善鋼鐵冶煉效果，還能替代部分冶煉輔料，既實(shí)現(xiàn)了固廢循環(huán)利用，又節(jié)約了資源。
本發(fā)明提供了一種冶金渣返煉鋼生產(chǎn)利用工藝，該工藝包括如下步驟(c)渣處理系統(tǒng)將轉(zhuǎn)爐產(chǎn)生的轉(zhuǎn)爐D渣、鑄余渣和脫碳渣分類(lèi)回收，分選，通風(fēng)干燥；(d)將干燥后的轉(zhuǎn)爐D渣、鑄余渣和脫碳渣混合，投入廢鋼料槽中，隨廢鋼一起進(jìn)入轉(zhuǎn)爐煉鋼。
上述的冶金渣返煉鋼生產(chǎn)利用工藝，用分選設(shè)備分選出的轉(zhuǎn)爐D渣、鑄余渣和脫碳渣的顆粒直徑為10～100mm，是因?yàn)檫@種尺寸范圍的冶金渣具有低粉塵、投料方便、溶解快的優(yōu)點(diǎn)。所用的分選設(shè)備為雙層篩網(wǎng)的振動(dòng)篩。
上述的冶金渣返煉鋼生產(chǎn)利用工藝，分選出的轉(zhuǎn)爐D渣、鑄余渣和脫碳渣必須存放在室內(nèi)備料場(chǎng)，通風(fēng)干燥，通風(fēng)干燥后的轉(zhuǎn)爐D渣、鑄余渣和脫碳渣的含水量為0～2％。如果轉(zhuǎn)爐D渣、鑄余渣和脫碳渣的含水量過(guò)高，濕度過(guò)大，在冶煉過(guò)程中容易發(fā)生噴渣的現(xiàn)象，甚至發(fā)生爆炸。
上述的冶金渣返煉鋼生產(chǎn)利用工藝，轉(zhuǎn)爐D渣、鑄余渣和脫碳渣混合時(shí)必須按照一定的比例混合，三種冶金渣混合時(shí)的重量比是6∶3∶1，也可以是7∶3∶0，采用三種冶金渣混合，有利于避免或抵消冶金渣成分波動(dòng)對(duì)利用的影響，使各類(lèi)資源能夠得到充分合理利用，便于發(fā)揮冶金渣資源的規(guī)模優(yōu)勢(shì)。。
上述的冶金渣返煉鋼生產(chǎn)利用工藝，每1.5～2.5噸混合好的轉(zhuǎn)爐D渣、鑄余渣和脫碳渣可以代替0.75-1.25噸石灰添加劑，較好的是，每2噸混合好的轉(zhuǎn)爐D渣、鑄余渣和脫碳渣可以代替1噸的石灰添加劑。
上述的冶金渣返煉鋼生產(chǎn)利用工藝，可以在所有的鋼種冶煉中使用，生產(chǎn)出的鋼水的含P量、含S量與添加石灰作為添加劑時(shí)基本相同。
本發(fā)明的有益后果1、使該類(lèi)轉(zhuǎn)爐冶金固體廢棄物成為煉鋼次生資源，實(shí)現(xiàn)了冶金渣的短流程循環(huán)利用，且減少了該類(lèi)冶金渣對(duì)環(huán)境所造成的污染，經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益顯著，具體表現(xiàn)在(a)取得的直接經(jīng)濟(jì)效益按寶鋼現(xiàn)有產(chǎn)能規(guī)模計(jì)算，煉鋼生產(chǎn)按350天/年計(jì)，出鋼平均按155爐/日，實(shí)際投料按150爐/日計(jì)算，投料量按(2～3)噸/爐計(jì)算，全年消耗冶金渣量為年消耗冶金渣量＝(2～3)噸/爐*按150爐/日*350天/年＝(10.5～15.75)萬(wàn)噸/年冶煉石灰單價(jià)為405元/噸，噸鋼石灰單耗經(jīng)折算，冶金渣替代石灰用量比例為1∶0.5，計(jì)算年節(jié)約石灰成本為年節(jié)約石灰成本＝(10.5～15.75)萬(wàn)噸*0.5*405元/噸＝(2126～3189)萬(wàn)元/年冶金混合渣加工、倉(cāng)儲(chǔ)、運(yùn)輸?shù)染C合成本平均20至40元，由此可見(jiàn)，實(shí)施此工藝可年節(jié)約經(jīng)濟(jì)效益2000-3000萬(wàn)元，如在精細(xì)化生產(chǎn)上做文章，效益將更加顯著。
同時(shí)，冶金渣返煉鋼由于Tfe下降，可以提高鐵的回收利用，通過(guò)試驗(yàn)，原先轉(zhuǎn)爐煉鋼Tfe平均為18.5％，冶金渣返煉鋼后，Tfe平均下降到15.3％，下降了3.2％，每爐渣量按照鋼水的10％計(jì)算，鋼水中回收了鐵950KG左右，相當(dāng)于加了2t鐵礦石。
年節(jié)約鐵礦石量＝2噸/爐*按150爐/日*350天/年＝10.5萬(wàn)噸/年。
鐵礦石價(jià)格目前按照600元/噸計(jì)算，年節(jié)約鐵礦石成本＝10.5萬(wàn)/噸*600元/噸＝6300萬(wàn)元。
(b)社會(huì)效益冶金渣返煉鋼生產(chǎn)利用，此工藝在寶鋼股份寶鋼分公司的全面推廣，不僅提高了鐵礦石的利用率，節(jié)約了資源，而且使這類(lèi)冶金固體廢棄物成為煉鋼次生資源，每年可以實(shí)現(xiàn)將10萬(wàn)噸以上鋼渣的短流程循環(huán)利用，為冶金渣的應(yīng)用開(kāi)辟了新的途徑；冶金渣中具有一些硫、磷等有害成分，遇水后呈堿性，這些鋼渣如得不到及時(shí)利用，相當(dāng)于4萬(wàn)噸以上石灰，對(duì)土壤和水資源的污染將不容小覷。
此外，我國(guó)2004年產(chǎn)鋼2.7億噸，今年中國(guó)鋼鐵協(xié)會(huì)預(yù)測(cè)產(chǎn)鋼將達(dá)到3.7億噸，冶金渣作為冶煉工藝的次生資源，將有4000萬(wàn)噸左右冶金渣產(chǎn)生。該工藝的推廣，在國(guó)內(nèi)鋼廠中尚屬首例，為其它鋼廠冶金渣短流程利用提供了思路，同時(shí)也促進(jìn)了上海寶冶公司冶金渣循環(huán)利用水平的提高，具有極大的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。
2、冶煉過(guò)程吹煉化渣情況明顯提前和改善，能改善鋼的內(nèi)在質(zhì)量和收得率；經(jīng)研究和生產(chǎn)試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，冶金渣具有降低熔點(diǎn)，提前化渣的特性，該工藝對(duì)鋼鐵冶煉來(lái)說(shuō)，具有如下作用和益處(a)在轉(zhuǎn)爐冶煉過(guò)程吹煉化渣情況明顯提前和改善；(b)從轉(zhuǎn)爐裝入堿度來(lái)說(shuō)，可一定程度降低噸鋼石灰單耗；(c)具有云石、礦石等冶煉輔料的作用，有利于金屬還原及提高合金收得率；(d)能改善鋼的內(nèi)在質(zhì)量，對(duì)鋼水中磷、硫的含量無(wú)影響，基本能實(shí)現(xiàn)各鋼種使用要求。
冶金渣加入轉(zhuǎn)爐，通過(guò)跟蹤冶煉過(guò)程和渣樣分析，在冶煉過(guò)程中，由于化渣提前，為防止噴渣，促使操作槍位下降，渣中TFe自然下降(渣中的FeO下降)，渣中TFe下降對(duì)冶煉帶來(lái)如下好處(a)減少渣對(duì)爐襯侵蝕，有利于提高爐齡；(b)鋼水中含[O2]下降，提高了鋼的純凈度；(c)鋼水中含[O2]下降，有利于合金收得率的提高。
3、可以降低煉鋼成本，具體表現(xiàn)在可一定程度降低噸鋼石灰單耗；能替代部分云石、礦石等冶煉輔料；4、采用混合配比法，有利于避免或抵消鋼渣成分波動(dòng)對(duì)利用的影響，使各類(lèi)資源能夠得到充分合理利用，便于發(fā)揮規(guī)模優(yōu)勢(shì)。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明的具體實(shí)施方式
如下一種冶金渣返煉鋼生產(chǎn)利用工藝，該工藝包括如下的工藝步驟(a)渣處理系統(tǒng)將轉(zhuǎn)爐產(chǎn)生的轉(zhuǎn)爐D渣、鑄余渣和脫碳渣分類(lèi)回收，分選出直徑在10～100mm的顆粒，存放在室內(nèi)備料堆場(chǎng)，通風(fēng)干燥；(b)將干燥后的轉(zhuǎn)爐D渣、鑄余渣和脫碳渣按比例混合，使用時(shí)投入稱(chēng)量間廢鋼料槽中，隨廢鋼一起進(jìn)入轉(zhuǎn)爐煉鋼，作為轉(zhuǎn)爐冶煉中的替代添加劑。
實(shí)施例1用渣處理系統(tǒng)將轉(zhuǎn)爐產(chǎn)生的轉(zhuǎn)爐D渣、鑄余渣和脫碳渣分類(lèi)回收，分選出直徑在10～20mm的顆粒，存放在室內(nèi)備料堆場(chǎng)，通風(fēng)干燥，干燥后的轉(zhuǎn)爐D渣、鑄余渣和脫碳渣的含水量為1％；將干燥后的轉(zhuǎn)爐D渣、鑄余渣和脫碳渣按照重量比為6∶3∶1的比例混合，使用時(shí)投入稱(chēng)量間廢鋼料槽中，隨廢鋼一起進(jìn)入轉(zhuǎn)爐煉鋼，每2噸混合好的轉(zhuǎn)爐D渣、鑄余渣和脫碳渣代替1噸的石灰添加劑。實(shí)施效果生產(chǎn)出的鋼水的含P量、含S量與添加石灰作為添加劑時(shí)相同。
實(shí)施例2用渣處理系統(tǒng)將轉(zhuǎn)爐產(chǎn)生的轉(zhuǎn)爐D渣、鑄余渣和脫碳渣分類(lèi)回收，分選出直徑在40～50mm的顆粒，存放在室內(nèi)備料堆場(chǎng)，通風(fēng)干燥，干燥后的轉(zhuǎn)爐D渣、鑄余渣和脫碳渣的含水量為1.5％；將干燥后的轉(zhuǎn)爐D渣、鑄余渣和脫碳渣必須按照重量比為6∶3∶1的比例混合，投入稱(chēng)量間廢鋼料槽中，隨廢鋼一起進(jìn)入轉(zhuǎn)爐煉鋼，每2噸混合好的轉(zhuǎn)爐D渣、鑄余渣和脫碳渣代替1噸的石灰添加劑。實(shí)施效果生產(chǎn)出的鋼水的含P量、含S量與添加石灰作為添加劑時(shí)相同。
實(shí)施例3用渣處理系統(tǒng)將轉(zhuǎn)爐產(chǎn)生的轉(zhuǎn)爐D渣、鑄余渣和脫碳渣分類(lèi)回收，分選出直徑在60～70mm的顆粒，存放在室內(nèi)備料堆場(chǎng)，通風(fēng)干燥，干燥后的轉(zhuǎn)爐D渣、鑄余渣和脫碳渣的含水量為2％；將干燥后的轉(zhuǎn)爐D渣和鑄余渣，必須按照重量比為7∶3的比例混合，使用時(shí)投入稱(chēng)量間廢鋼料槽中，隨廢鋼一起進(jìn)入轉(zhuǎn)爐煉鋼，每2噸混合好的轉(zhuǎn)爐D渣和鑄余渣代替1噸的石灰添加劑。實(shí)施效果生產(chǎn)出的鋼水的含P量、含S量與添加石灰作為添加劑時(shí)相同。
實(shí)施例4用渣處理系統(tǒng)將轉(zhuǎn)爐產(chǎn)生的轉(zhuǎn)爐D渣、鑄余渣和脫碳渣分類(lèi)回收，分選出直徑在90～100mm的顆粒，存放在室內(nèi)備料堆場(chǎng)，通風(fēng)干燥，干燥后的轉(zhuǎn)爐D渣、鑄余渣和脫碳渣的含水量為2％；將干燥后的轉(zhuǎn)爐D渣和鑄余渣。必須按照重量比為7∶3的比例混合使用時(shí)投入稱(chēng)量間廢鋼料槽中，隨廢鋼一起進(jìn)入轉(zhuǎn)爐煉鋼，每2噸混合好的轉(zhuǎn)爐D渣和鑄余渣代替1噸的石灰添加劑。實(shí)施效果生產(chǎn)出的鋼水的含P量、含S量與添加石灰作為添加劑時(shí)相同。
由實(shí)施例1～4還可以得到下述的結(jié)論冶金渣返煉鋼利用有利于改善化渣，化渣明顯提前，對(duì)鋼水中磷、硫的含量基本無(wú)影響；且可在一定程度上降低石灰單耗。發(fā)現(xiàn)其具有能替代熔劑、礦石等冶金輔料，對(duì)煉鋼加快冶煉節(jié)奏有積極的作用，實(shí)驗(yàn)不僅達(dá)到替代熔劑、部分礦石，減少石灰使用量的預(yù)期目標(biāo)。后來(lái)，根據(jù)試驗(yàn)爐次渣樣分析，還發(fā)現(xiàn)了其具有改善鋼水質(zhì)量，提高金屬還原等特性的冶煉作用。
權(quán)利要求
1.一種冶金渣返煉鋼生產(chǎn)利用工藝，其特征是該工藝包括如下工藝步驟(a)渣處理系統(tǒng)將轉(zhuǎn)爐產(chǎn)生的轉(zhuǎn)爐D渣、鑄余渣和脫碳渣分類(lèi)回收，分選，通風(fēng)干燥；(b)將干燥后的轉(zhuǎn)爐D渣、鑄余渣和脫碳渣混合，投入廢鋼料槽。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的冶金渣返煉鋼生產(chǎn)利用工藝，其特征是分選出的轉(zhuǎn)爐D渣、鑄余渣和脫碳渣通風(fēng)干燥后的含水量為0～2％。
3根據(jù)權(quán)利要求1所述的冶金渣返煉鋼生產(chǎn)利用工藝，其特征是轉(zhuǎn)爐D渣、鑄余渣和脫碳渣混合時(shí)的重量比是6∶3∶1。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的冶金渣返煉鋼生產(chǎn)利用工藝，其特征是轉(zhuǎn)爐D渣、鑄余渣混合時(shí)的重量比是7∶3。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的冶金渣返煉鋼生產(chǎn)利用工藝，其特征是每1.5～2.5噸混合好的轉(zhuǎn)爐D渣、鑄余渣和脫碳渣可以代替0.75-1.25噸的石灰添加劑。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的冶金渣返煉鋼生產(chǎn)利用工藝，其特征是每2噸混合好的轉(zhuǎn)爐D渣、鑄余渣和脫碳渣可以代替1噸的石灰添加劑。
全文摘要
本發(fā)明的目的是提供一種冶金渣返煉鋼生產(chǎn)利用工藝，該工藝包括如下步驟渣處理系統(tǒng)將轉(zhuǎn)爐產(chǎn)生的轉(zhuǎn)爐D渣、鑄余渣和脫碳渣分類(lèi)回收，分選，通風(fēng)干燥；將干燥后的轉(zhuǎn)爐D渣、鑄余渣和脫碳渣按比例混合，使用時(shí)投入稱(chēng)量間廢鋼料槽中，隨廢鋼一起進(jìn)入轉(zhuǎn)爐煉鋼，作為轉(zhuǎn)爐冶煉中的替代添加劑。應(yīng)用這種工藝不僅可以減少添加劑的消耗量，降低煉鋼成本，還可循環(huán)利用廢鋼渣，減少了對(duì)環(huán)境的污染。
文檔編號(hào)C21C7/076GK1970796SQ20051011065
公開(kāi)日2007年5月30日 申請(qǐng)日期2005年11月23日 優(yōu)先權(quán)日2005年11月23日
發(fā)明者程?hào)|波, 李力, 陳原, 王長(zhǎng)義 申請(qǐng)人:上海寶鋼冶金建設(shè)公司