高爐瓦斯灰用于轉(zhuǎn)爐渣罐進(jìn)行壓渣消泡的工藝的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及煉鐵廠廢棄物的循環(huán)利用，涉及一種高爐瓦斯灰用于轉(zhuǎn)爐渣罐進(jìn)行壓渣消泡的工藝。
【背景技術(shù)】
[0002]轉(zhuǎn)爐吹煉鋼水到終點(diǎn)，有的需要將轉(zhuǎn)爐向出渣方向傾翻75?90°，倒出部分的爐渣，進(jìn)行測(cè)溫取樣的操作，也有采用副槍系統(tǒng)的轉(zhuǎn)爐，不進(jìn)行測(cè)溫取樣，直接在吹煉結(jié)束以后，倒?fàn)t出鋼，然后再向渣罐倒渣。
[0003]由于轉(zhuǎn)爐在吹煉終點(diǎn)，爐渣泡沫化程度嚴(yán)重，不論哪一種方式，在轉(zhuǎn)爐傾動(dòng)倒渣的時(shí)候，爐內(nèi)泡沫化嚴(yán)重的爐渣從爐口倒出，倒入轉(zhuǎn)爐渣車上的渣罐內(nèi)，這種泡沫渣倒入渣罐，如果不采取措施，少量泡沫化嚴(yán)重的鋼渣將很快充滿整個(gè)渣罐，影響渣罐盛裝轉(zhuǎn)爐液態(tài)鋼渣，需要等待爐渣的泡沫化程度衰減到一定的程度，才能夠傾翻爐體繼續(xù)倒渣，或者開出渣車更換新的渣罐，否則鋼渣溢出渣罐會(huì)燒壞渣車造成事故，這兩種方法都會(huì)增加轉(zhuǎn)爐的冶煉周期，所以目前還沒有一種有效的方法，解決渣罐內(nèi)液態(tài)鋼渣溢出渣罐的工藝。
[0004]另外一方面，煉鋼過程中的轉(zhuǎn)爐鋼渣，堿度較高，造成鋼渣的穩(wěn)定性較差，需要合理降低轉(zhuǎn)爐鋼渣的堿度。此外煉鐵廠高爐的瓦斯灰由于富含Zn、K、Na、C等元素，是一種很難有效利用的煉鐵廢棄物。
[0005]檢索文獻(xiàn)披露:(I)龔洪君在《四川冶金》2009年第31卷第I期發(fā)表的論文“廢鋼渣用于轉(zhuǎn)爐煉鋼壓渣調(diào)渣的實(shí)踐與分析”一文中間有“采用廢鋼渣結(jié)合碳質(zhì)材料壓渣調(diào)渣”的內(nèi)容表述。(2)孫貴平、馬志偉、任劍波在《知識(shí)經(jīng)濟(jì)》雜志2012 (7)發(fā)表的論文“壓渣球在轉(zhuǎn)爐煉鋼中的應(yīng)用” 一文中間有“，適量的壓渣球選擇在倒?fàn)t或出鋼前加入工藝簡(jiǎn)單，能有效抑制爐渣泡沫化現(xiàn)象，減少倒渣損鐵，對(duì)低碳高(FeO)出鋼爐次，渣中(FeO)降低較為明顯。并且使用壓渣球后煉鋼周期縮短，作業(yè)環(huán)境改善，濺渣用渣量能夠滿足。目前已在我廠其他轉(zhuǎn)爐推廣使用?！钡膬?nèi)容表述。(3)許開立、董連興、劉世洲在《煉鋼》1993 (I)發(fā)表的論文“壓渣稻殼塊的研制和工業(yè)試驗(yàn)”有“壓渣劑具有在吹煉終點(diǎn)時(shí)能消除泡沫渣，可抑制或消除溢渣、噴渣、噴濺現(xiàn)象，保證安全生產(chǎn)”的內(nèi)容表述。(4)首鋼迀鋼公司的王衛(wèi)平，張海濱在第十三屆全國(guó)大高爐煉鐵學(xué)術(shù)年會(huì)論文集里公開了題為“首鋼迀鋼高爐燒結(jié)配加固廢實(shí)踐總結(jié)”的論文，該文中有“迀鋼高爐對(duì)鋅元素的富集，沒有效控制手段，鋅元素的富集對(duì)苛爐順行和長(zhǎng)壽埋下了根大的隱患，目前，只能從源頭上進(jìn)行控制，降低原料中鋅含量是降低鋅入爐的展直接和最有效的連徑，燒結(jié)帶八的鋅占整個(gè)鋅負(fù)荷的66 5%，而固廢中的鋅元素的循環(huán)富集是導(dǎo)致高爐中鋅富集的根本原因。技術(shù)部門根據(jù)堿金屬的平衡情況，制定完善的配加標(biāo)準(zhǔn)，比例不大于2%。”
根據(jù)以上的文獻(xiàn)可知，目前還沒有對(duì)于轉(zhuǎn)爐渣罐內(nèi)鋼渣進(jìn)行壓渣消泡的工藝先例，并且高爐的瓦斯灰也沒有一種有效的利用方式。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的在于提供一種高爐瓦斯灰用于轉(zhuǎn)爐渣罐進(jìn)行壓渣消泡的工藝，將煉鐵廠的瓦斯灰添加部分的功能材料，制備成為壓渣劑，加入轉(zhuǎn)爐渣罐內(nèi)對(duì)于渣罐內(nèi)的泡沫渣進(jìn)行消泡壓渣，既節(jié)約了換渣罐的工藝時(shí)間，為節(jié)約轉(zhuǎn)爐冶煉時(shí)間創(chuàng)造了條件，又優(yōu)化了轉(zhuǎn)爐鋼渣的性能。
[0007]本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的，一種高爐瓦斯灰用于轉(zhuǎn)爐渣罐進(jìn)行壓渣消泡的工藝，I)將煉鐵廠產(chǎn)生的水泡渣和瓦斯灰拉運(yùn)到生產(chǎn)廠區(qū)；2)將以上兩種材料按照高爐水泡渣:瓦斯灰質(zhì)量百分比為65:35的比例加入混合機(jī)，采用循環(huán)作業(yè)的方式進(jìn)行攪拌混勻，每次投料I噸，投料的順序沒有要求，投料后每次攪拌30min，其中加料時(shí)間控制在15min以內(nèi)完成，純攪拌時(shí)間不小于15min，然后出料制成壓渣劑；3)將以上的混勻原料拉運(yùn)到轉(zhuǎn)爐煉鋼廠倒渣工位待用；4)轉(zhuǎn)爐渣罐內(nèi)爐渣泡沫化嚴(yán)重時(shí)，手投加入10kg的壓渣劑即可達(dá)到壓渣消泡的目的。
[0008]本發(fā)明研究了泡沫渣的成泡機(jī)理，即泡沫渣形成，爐渣必須有合適的粘度，每一個(gè)氣泡必須依附一個(gè)成泡質(zhì)點(diǎn)，還有必要的氣體，離開任何一個(gè)條件，氣泡就會(huì)破裂、泡沫渣的泡沫化現(xiàn)象就會(huì)得到抑制。
[0009]所以發(fā)明人采用煉鐵系統(tǒng)產(chǎn)生的水泡渣，添加部分的高爐瓦斯灰，在轉(zhuǎn)爐渣罐倒入泡沫渣以后，水泡渣的堿度較低，能夠降低轉(zhuǎn)爐泡沫渣的渣膜粘度，添加的高爐瓦斯灰其中的碳，與轉(zhuǎn)爐鋼渣內(nèi)的FeO反應(yīng)，產(chǎn)生CO氣泡，加入泡沫渣內(nèi)的氣泡，能夠合并渣中的氣泡，增加了泡沫渣內(nèi)氣體的分壓，造成分壓增加，氣體會(huì)沖破渣膜逸出，造成渣中的氣泡膜發(fā)生破裂，起到消泡的作用，同時(shí)瓦斯灰中間的鐵被還原以后，沉積在渣罐的罐底，在渣處理的工藝環(huán)節(jié)被回收。本發(fā)明將煉鐵廠的水泡渣和高爐的瓦斯灰混合，制作成為渣罐的壓渣劑，在轉(zhuǎn)爐冶煉的工藝過程中向渣罐內(nèi)倒渣的時(shí)刻加入，壓渣劑內(nèi)的組分以物理和化學(xué)兩種方式同時(shí)與渣罐內(nèi)的爐渣反應(yīng)，起到消泡壓渣的目的。
[0010]轉(zhuǎn)爐的鋼渣堿度高，渣中渣膜的粘度偏高，以上的壓渣劑原料加入轉(zhuǎn)爐渣中以后，在轉(zhuǎn)爐渣罐的溫度條件下，壓渣劑內(nèi)的C首先受熱與鋼渣中間的FeO反應(yīng)，產(chǎn)生的0)/0)2氣泡逸出的同時(shí)，合并轉(zhuǎn)爐泡沫渣中的氣泡，增加了氣泡內(nèi)氣體的分壓，起到增加破泡壓力的目的，鋼渣中間FeO含量的降低，泡沫渣內(nèi)一個(gè)個(gè)的小氣泡的渣膜粘度增加，容易破裂，起到化學(xué)消泡壓渣的目的。發(fā)生的主要反應(yīng)如下:
C+Ca0*Fe203+Si02— CO 2 丨 +Fe+2CaOS1 2(I)
FeO+C —Fe+C0 丨(2)
3Ca0*Si02+Si02—2Ca0*Si02 (3)
其中反應(yīng)(I)為低熔點(diǎn)的鐵酸鈣生成高熔點(diǎn)的硅酸二鈣、起到增加渣膜粘度的作用；反應(yīng)(2)為增加破泡氣源的主要反應(yīng)；反應(yīng)(3)為降低轉(zhuǎn)爐鋼渣堿度的主要反應(yīng)。
[0011]此外壓渣劑中間的含鐵物質(zhì)，加入渣罐以后，起到降低爐渣的渣溫的作用，有利于爐渣的消泡作業(yè)。
[0012]本發(fā)明的技術(shù)效果:I)解決了轉(zhuǎn)爐煉鋼向渣罐內(nèi)倒渣時(shí)爐渣泡沫化嚴(yán)重影響倒渣作業(yè)的工藝難題。2)本技術(shù)工藝生產(chǎn)的壓渣劑能夠在起到消泡的同時(shí)降低轉(zhuǎn)爐鋼渣的堿度，為鋼渣的穩(wěn)定化利用創(chuàng)造了條件。3)利用了瓦斯灰中間的含碳成分，使其在高溫液態(tài)爐渣中間還原轉(zhuǎn)爐鋼渣中間的氧化鐵，使之成為金屬鐵，在渣處理工藝環(huán)節(jié)有利于含鐵物質(zhì)的磁選回收，能夠解決一部分高爐瓦斯灰的利用難題。本發(fā)明將鐵廠的水泡渣和高爐的瓦斯灰為主原料制作成為壓渣劑，在轉(zhuǎn)爐冶煉過程中使用、對(duì)于優(yōu)化煉鋼廠固廢垃圾的循環(huán)使用和轉(zhuǎn)爐的冶煉工藝，效果極其顯著。
【具體實(shí)施方式】
[0013]本發(fā)明結(jié)合實(shí)施例作進(jìn)一步說明。
實(shí)施例
[0014]以I條120噸轉(zhuǎn)爐生產(chǎn)線為例；該生產(chǎn)線配置有工程容量為120噸的轉(zhuǎn)爐3座，使用I Im3的渣罐盛裝轉(zhuǎn)爐液態(tài)鋼渣。
[0015]I)將煉鐵廠產(chǎn)生的水泡渣和瓦斯灰拉運(yùn)到生產(chǎn)廠區(qū)待用；
2)將以上的兩種材料，高爐水泡渣:瓦斯灰為質(zhì)量百分比65:35的比例加入由江西仁峰機(jī)械設(shè)備有限公司生產(chǎn)的“VI型強(qiáng)制型攪拌系列混合機(jī)”，采用循環(huán)作業(yè)式的作業(yè)方式進(jìn)行攪拌混勻，每次投料I噸，投料的順序沒有要求，投料后每次攪拌30min，其中加料時(shí)間控制在15min以內(nèi)完成，純攪拌時(shí)間不小于15min，然后出料制成壓渣劑；
3)將以上的混勻原料拉運(yùn)到轉(zhuǎn)爐煉鋼廠倒渣工位待用；
4)轉(zhuǎn)爐倒渣時(shí)，渣罐內(nèi)爐渣泡沫化嚴(yán)重時(shí)，手投加入10kg的壓渣劑即可達(dá)到壓渣消泡的目的。
[0016]本發(fā)明的有益效果:I)能夠減少轉(zhuǎn)爐倒渣過程中更換渣罐的時(shí)間，縮短冶煉周期，提高了轉(zhuǎn)爐的產(chǎn)能。2)利用煉鐵渣降低了轉(zhuǎn)爐渣的堿度，為轉(zhuǎn)爐渣的穩(wěn)定化應(yīng)用創(chuàng)造了條件。3)有效的利用了瓦斯灰中間的有效成分，使之價(jià)值最大化。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種高爐瓦斯灰用于轉(zhuǎn)爐渣罐進(jìn)行壓渣消泡的工藝，其特征在于I)將煉鐵廠產(chǎn)生的水泡渣和瓦斯灰拉運(yùn)到生產(chǎn)廠區(qū)；2)將以上兩種材料按照高爐水泡渣:瓦斯灰質(zhì)量百分比為65:35的比例加入混合機(jī)，采用循環(huán)作業(yè)的方式進(jìn)行攪拌混勻，每次投料I噸，投料的順序沒有要求，投料后每次攪拌30min，其中加料時(shí)間控制在15min以內(nèi)完成，純攪拌時(shí)間不小于15min，然后出料制成壓渣劑；3)將以上的混勻原料拉運(yùn)到轉(zhuǎn)爐煉鋼廠倒渣工位待用；4)轉(zhuǎn)爐渣罐內(nèi)爐渣泡沫化嚴(yán)重時(shí)，手投加入10kg的壓渣劑即可達(dá)到壓渣消泡的目的。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種高爐瓦斯灰用于轉(zhuǎn)爐渣罐進(jìn)行壓渣消泡的工藝，1)將煉鐵廠產(chǎn)生的水泡渣和瓦斯灰拉運(yùn)到生產(chǎn)廠區(qū)；2)將以上兩種材料按照高爐水泡渣：瓦斯灰質(zhì)量百分比為65:35的比例加入混合機(jī)，采用循環(huán)作業(yè)的方式進(jìn)行攪拌混勻，每次投料1噸，投料的順序沒有要求，投料后每次攪拌30min，其中加料時(shí)間控制在15min以內(nèi)完成，純攪拌時(shí)間不小于15min，然后出料制成壓渣劑；3）將以上的混勻原料拉運(yùn)到轉(zhuǎn)爐煉鋼廠倒渣工位待用；4)轉(zhuǎn)爐渣罐內(nèi)爐渣泡沫化嚴(yán)重時(shí)，手投加入100kg的壓渣劑即可達(dá)到壓渣消泡的目的。
【IPC分類】C21B3/06
【公開號(hào)】CN105132605
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510551728
【發(fā)明人】俞海明, 王萍, 趙春暉, 黃星武, 王洪林, 李會(huì)峰, 戴達(dá)奎, 段建勇, 姜新平, 王健, 韓東亞, 鄒海濤
【申請(qǐng)人】新疆八一鋼鐵股份有限公司
【公開日】2015年12月9日
【申請(qǐng)日】2015年9月2日