專利名稱：一種鋼水鑄余渣處理與資源化利用的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于冶金技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及煉鋼鋼渣的綜合利用方法，尤其是涉及一種鋼水鑄余渣處理與資源化利用的方法。
背景技術(shù)：
鑄余渣是鋼水經(jīng)連鑄澆鑄后在鋼包內(nèi)剩余的鋼水和鋼渣的混合物，其成分與轉(zhuǎn)爐渣大致相同。它的主要礦物成分為硅酸三鈣(C3s)、硅酸二鈣(C2S)、薔薇輝石(C3MS2)、橄欖石(CMS)、R0相和納鈣斯密特石(C7PS2)等每爐鋼水澆完后，剩余的鑄余渣會被倒入渣罐中，并很快凝結(jié)；每個渣罐大約可以容納數(shù)爐到數(shù)十爐不等的鑄余渣，分次倒入的鑄余渣最終成為分層的大渣鋼砣，與罐體也牢固粘結(jié)在一起，導(dǎo)致傾倒的時候非常困難。鑄余渣中含有3. 809Γ7. 64%的游離氧化鈣(f-CaO)，其來源是鑄余渣中的C3S、C2S都是結(jié)晶致密、晶粒粗大，水化硬化緩慢的復(fù)合化合物，其中夾雜有未熔化的石灰與飽和的鑄余渣互相包裹，生成 死燒石灰；另外鑄余渣中的C3S在1100 1250°C的高溫條件下會分解，產(chǎn)生f-CaO，即C3S—C2S + CaO。產(chǎn)生f-CaO的反應(yīng)僅在鑄余渣傾倒入罐后的短時間內(nèi)發(fā)生，當(dāng)鑄余渣的溫度降至1100°C以下時，C3S的分解反應(yīng)停止發(fā)生。渣罐盛滿后，其余溫僅為300 800°C。鑄余渣中的f-CaO是經(jīng)過1600 1680°C高溫的，結(jié)構(gòu)致密，結(jié)晶顆粒大，有肉眼看不見的死燒塊，水化反應(yīng)極慢，鋼渣作為膠凝材料或集料將產(chǎn)生嚴(yán)重危害，其反應(yīng)產(chǎn)生由于f-CaO與H2O反應(yīng)生成的Ca(OH)2晶體大于f-CaO晶體體積，生成的Ca(OH)2晶體導(dǎo)致鋼渣塊和砼凝固體膨脹開裂，造成建筑體的破壞。而石灰和水泥熟料中的CaO是經(jīng)過1000 1100°C燒成的，是一種晶粒細小的多孔結(jié)構(gòu)，有很大的內(nèi)表面積的空隙率，具有較強的水化反應(yīng)能力。同時，鑄余渣中還夾雜著10%的殘鋼，若不能有效分離提取，就會對后續(xù)處理工序和產(chǎn)品質(zhì)量造成不良影響——不符合建材標(biāo)準(zhǔn)，不能使用；或者影響棒磨機產(chǎn)量，增加能耗；或者會降低棒磨機筒體和襯板的使用壽命，增加成本。只有把鋼尾渣中的金屬鐵MTe含量降至2%以下，粒度〈10mm，其中<5mm的占85%，粉狀占50%才能達到建材標(biāo)準(zhǔn)加以利用。過去，各大鋼廠處理鑄余渣采取的方法基本相同，大多數(shù)采用將渣罐直接傾倒方式，然后采取人工或磁盤吊選取回收鑄余渣中的渣鋼，剩余渣子一般都是廢棄處理。這種方式的缺點是鑄余渣夾雜的渣鋼回收不完全，還會產(chǎn)生大量粉塵，污染作業(yè)現(xiàn)場和周邊環(huán)境。提取金屬后剩余的鑄余渣，一般就是作為工業(yè)固體廢棄物外運至空地丟棄。這種方式金屬收得率低，而且還會擠占大量土地，并形成新的污染源。有的企業(yè)還將堆存在渣場上的鑄余渣，自然陳化一段時間后，再次篩分磁選，如此反復(fù)循環(huán)處理后，雖然可以提取少量金屬物料，但仍將鑄余渣廢棄在場地上，不能得到利用。反復(fù)循環(huán)處理雖然金屬收得率可有所提高，但處理周期長，而且增加了生產(chǎn)成本。目前許多鋼廠在鑄余渣處理方面，普遍存在處理成本高、金屬回收率低、環(huán)境污染嚴(yán)重等問題，既不經(jīng)濟，也不環(huán)保。本領(lǐng)域內(nèi)一直致力于解決問題，中國專利(ZL200810042035. 6)記載了 “鑄余渣回收再利用的方法”，采用的是悶罐熱悶粉化處理工藝，將顆粒狀和塊狀的鑄余渣分開處理。即顆粒狀的鑄余渣再上磁選設(shè)施處理，而塊狀的僅僅用于鋪墊渣罐底部，盛裝新的鑄余渣后再重復(fù)處理。采用這種處理方式的鑄余渣利用水平并不高。中國專利(ZL200610025562. 7)記載了“煉鋼鑄余渣處理工藝”，是將鑄余渣直接翻倒在內(nèi)壁經(jīng)過噴涂作業(yè)，并且放置有格柵架的渣罐內(nèi)。在傾倒鑄余渣的過程中，鑄余渣中的殘鋼會進入格柵架自動形成規(guī)定尺寸的小鋼塊，可直接進煉鋼轉(zhuǎn)爐使用。但剩余的渣子仍然是當(dāng)作工業(yè)固體廢物丟棄，鑄余渣仍然沒有得到高附加值利用。上述兩種方法雖然都能夠回收鑄余渣中的金屬物料，但卻不能實現(xiàn)鑄余渣的資源化綜合利用。因此，對鑄余渣的深度處理和資源化利用，長期以來一直是困擾冶金企業(yè)，且亟待解決的一個難題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種鋼水鑄余渣處理與資源化利用的方法，采用本方法能夠?qū)崿F(xiàn)鑄余渣的100%綜合利用，而且可減少資源浪費和環(huán)境污染。本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的，包括游離氧化鈣消解、一級篩分、初級磁選、二級篩分、篩下料磁選、篩上料磁選、循環(huán)處理步驟，具體為 A、游離氧化鈣消解采用淋水法消解鑄余洛中的游離氧化鈣,所述的淋水法是將盛滿鑄余渣的鑄余渣罐送至淋水工位，以210L/min的供水量向罐口內(nèi)淋水，直至罐口有水溢出貝U停止；間隔O. 5^1. 5h后向鑄余渣罐再次淋水，直至罐口有水溢出則停止；如此反復(fù)淋水，直至淋入水后罐口無蒸汽產(chǎn)生則停止淋水；將鑄余渣罐靜置陳化，直至鑄余渣表面溫度小于 70 0C ；
B、一級篩分將消解后的鑄余渣傾倒在傾翻格篩上，傾翻格篩篩出的大塊渣鋼被送去煉鋼；
C、初級磁選將傾翻格篩下面的物料送至磁選機初級磁選，磁選出的金屬物料送去煉鋼，余料送去破碎處理；
D、二級篩分破碎后的余料按<IOmm的粒度進行篩分，分成篩下料和篩上料；
E、篩下料磁選篩下料直接送去磁選、分揀，分離出磁選粉和鋼尾渣兩種物料；
F、篩上料磁選篩上料送去磁選，分離出非磁性物料和磁性物料，并置于中間倉暫時堆
存；
G、循環(huán)處理積存到一定量的非磁性物料送至破碎棒磨機研磨后，經(jīng)過磁選再分離出非磁性物料和磁性物料，這部分磁性物料按E步驟處理，非磁性物料則按F步驟處理；積存到一定量的磁性物料的經(jīng)提純棒磨機分離出提純渣鋼和提純鋼粒兩種物料；如此循環(huán)往復(fù)，直至處理完成。本發(fā)明中游離氧化I丐消解(f-CaO)步驟采用了淋水法,該方法利用300 800°C鑄余渣與冷水接觸所產(chǎn)生的大量水蒸汽消解鑄余渣中的f-CaO，促進鑄余渣膨脹粉化，解決了鑄余渣與罐體分離難的問題，減少了鑄余渣翻倒、轉(zhuǎn)場過程中的大量揚塵，避免了棄渣堆存對土地和水體的環(huán)境污染，最大限度解決了安全與環(huán)境之間存在的矛盾，有利于實現(xiàn)安全、清潔和高效生產(chǎn)。淋水鑄余渣與罐體分離效果好，但是其中的f-CaO消解程度不如熱悶鋼渣，其鋼尾渣作為水泥或其他建材的效果不太理想；本發(fā)明采用了淋水鑄余渣、熱悶鋼渣配合上料的方法，可充分利用熱悶鋼渣f-CaO低的優(yōu)勢，保證最終產(chǎn)品鋼尾渣的理化指標(biāo)和性能滿足水泥、建材行業(yè)需要。本發(fā)明還采用棒磨機處理工藝，破碎棒磨機和提純棒磨機的結(jié)構(gòu)型相同，只是裝棒量和鋼棒直徑級配搭配不同。破碎時，鋼棒與鑄余渣線性接觸，可增加接觸面積，且具有一定的選擇性磨碎作用，使得研磨效果更佳，產(chǎn)出的產(chǎn)品粒度較均勻穩(wěn)定。本發(fā)明方法可以產(chǎn)出五種不同粒度級別的金屬物料，其中品位大于80%的渣鋼可直接返回?zé)掍撌褂?，品位大?2%的提純鋼粒和磁選粉可供燒結(jié)工序使用，金屬鐵含量小于2%、f-Ca0小于3%的鋼尾渣可用于生產(chǎn)鋼渣粉、鋼渣水泥、建材制品和道路材料(符合GB/T20491-2006《用于水泥和混凝土的鋼渣粉》國家標(biāo)準(zhǔn)，以及YB/T022-2008《用于水泥的鋼渣》、YB/T801-2008《工程回填用鋼渣》行業(yè)標(biāo)準(zhǔn))。所以，采用本發(fā)明不僅能夠最大限度地回收鑄余渣中的金屬物料，實現(xiàn)工固體廢棄物零排放，確保鑄余渣100%高附加值資源化利用，所產(chǎn)生的經(jīng)濟效益、社會效益和環(huán)境效益均十分顯著。


圖I為本發(fā)明工藝流程示意圖。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步的說明，但不以任何方式對本發(fā)明加以限制，基于本發(fā)明教導(dǎo)所作的任何變換或改進，均落入本發(fā)明的保護范圍。如圖I所示，本發(fā)明所述的鋼水鑄余渣處理與資源化利用的方法，包括游離氧化鈣消解、一級篩分、初級磁選、二級篩分、篩下料磁選、篩上料磁選、循環(huán)處理步驟，具體為
A、游離氧化鈣消解采用淋水法消解鑄余洛中的游離氧化鈣,所述的淋水法是將盛滿鑄余渣的鑄余渣罐送至淋水工位，以210L/min的供水量向罐口內(nèi)淋水，直至罐口有水溢出則停止；間隔O. 5^1. 5h后向鑄余渣罐再次淋水，直至罐口有水溢出則停止；如此反復(fù)淋水，直至淋入水后罐口無蒸汽產(chǎn)生則停止淋水；將鑄余渣罐靜置陳化，直至鑄余渣表面溫度小于 70 0C ；
B、一級篩分將消解后的鑄余渣傾倒在傾翻格篩上，傾翻格篩篩出的大塊渣鋼被送去煉鋼；
C、初級磁選將傾翻格篩下面的物料送至磁選機初級磁選，磁選出的金屬物料送去煉鋼，余料送去破碎處理；
D、二級篩分破碎后的余料按<IOmm的粒度進行篩分，分成篩下料和篩上料；
E、篩下料磁選篩下料直接送去磁選、分揀，分離出磁選粉和鋼尾渣兩種物料；
F、篩上料磁選篩上料送去磁選，分離出非磁性物料和磁性物料，并置于中間倉暫時堆
存；
G、循環(huán)處理積存到一定量的非磁性物料送至破碎棒磨機研磨后，經(jīng)過磁選再分離出非磁性物料和磁性物料，這部分磁性物料按E步驟處理，非磁性物料則按F步驟處理；積存到一定量的磁性物料的經(jīng)提純棒磨機分離出提純渣鋼和提純鋼粒兩種物料；如此循環(huán)往復(fù)，直至處理完成。作為優(yōu)選實施方式
A步驟所述的淋水是噴淋霧化冷卻水，噴射面覆蓋鑄余渣罐罐口，間隔淋水時間為lh。B步驟所述的格篩規(guī)格為100 200 mmX 100 200臟，優(yōu)選150 mmX 150mm。B步驟所述的鑄余渣包括淋水法消解的鑄余渣和熱悶鋼渣，所述的熱悶鋼渣是將溫度達300 1600°C的轉(zhuǎn)爐固態(tài)或熔融鋼渣傾翻至熱悶池內(nèi)，經(jīng)機械攪拌和人工打水使其初步破碎并均熱醒渣處理后，再蓋上熱悶蓋進行間歇式打水悶渣操作，充分利用鋼渣余熱產(chǎn)生水蒸汽，促進鋼渣中f-CaO和f-MgO消解體積膨脹而粉化，以便于后續(xù)工序處理。兩種渣料按重量比1:3 10的比例配合，上料方式是將兩種渣料混合后上料，或者交替上料篩分。所述的兩種渣料按重量比1:5的比例配比。C步驟所述的初級磁選采用的是帶式磁選機、單輥磁選機或雙輥磁選機，破碎處理采用液壓顎式破碎機、圓錐破碎機或旋回式破碎機。D步驟所述的篩分采用圓形振動篩、橢圓振動篩或直線振動篩。E步驟所述的磁選采用雙輥磁選機、單輥磁選機或帶式磁選機進行三次磁選。
G步驟所述的研磨處理采用破碎棒磨機、溢流型棒磨機或開口型棒磨機，所述的篩分采用圓形振動篩、橢圓振動篩或直線振動篩。本發(fā)明的技術(shù)原理
鑄余渣綜合利用需要解決以下問題
(I)鑄余渣與罐壁粘結(jié)問題利用鑄余渣30(T80(TC的余溫，采用淋水法，冷卻水產(chǎn)生大量的飽和蒸汽，鑄余渣中的f-CaO與水蒸汽進行消解反應(yīng)，體積膨脹，使鑄余渣發(fā)生粉化；水蒸汽會滲透進鑄余渣中包裹嚴(yán)密的死燒石灰中發(fā)生消解反應(yīng)，使得鑄余渣體積膨脹自解粉化，鑄余渣與罐壁分離；另外，在降溫的時候，當(dāng)鑄余渣溫度降至675°C時，β -C2S轉(zhuǎn)變成Y-C2S,由于晶形轉(zhuǎn)變，體積膨脹10%，加速使得鑄余渣發(fā)生自然粉化。二者的反應(yīng)方程式如下
f-CaO + H2O — Ca (OH)2 (體積膨脹 97. 8%) f-MgO + H2O — Mg (OH)2 (體積膨脹 148%)
經(jīng)過消解反應(yīng)，鑄余渣中的f-CaO從消解前的5. 5%可以降到3. 5%左右，為產(chǎn)出的鋼尾渣f-CaO ( 3. 0%，理化指標(biāo)滿足水泥、筑路和建材制品的需求創(chuàng)造了有利條件。淋水法消解f-CaO不必增加熱源制備飽和蒸汽，節(jié)能效果明顯；鑄余渣的崩解效果理想，含水的鑄余渣也降低了揚塵，改善了后續(xù)的工況。(2) f-CaO含量問題淋水法消解處理后的鑄余渣的f_Ca0含量仍然偏高，通常會大于3. 5%，直接進行后續(xù)處理不容易獲得符合建材標(biāo)準(zhǔn)。熱悶鋼渣f-CaO —般不會高于2. 5%，所以本發(fā)明采取了將淋水消解的鑄余渣和熱悶鋼渣混合使用的方法，目的是降低最終產(chǎn)品中的f-CaO。配合比例一般是淋水消解的鑄余渣熱悶鋼渣=1:3 10，優(yōu)選1:5。本發(fā)明的工作過程是
采用淋水法處理鑄余渣，處理后暫時堆存。當(dāng)堆存至一定量之后，將淋水法處理的鑄余渣，與熱悶法處理的鋼渣或者兩種渣料按比例混合，或者兩種渣料按比例取料備用。用抓斗吊或裝載機等工具將淋水法處理的鑄余渣、或者兩種渣料混合物料投放到傾翻格篩上(或者是兩種渣料交替投放到傾翻格篩上)，格篩規(guī)格為10(Γ200mmX100^200mm，一般會選擇規(guī)格為150X 150mm的傾翻格篩，留在格篩上部的大塊渣鋼，可以驅(qū)動傾翻格篩的液壓機構(gòu)首先分離出來。大塊渣鋼的TFe ^ 80%，可直接返回?zé)掍撌褂?。傾翻格篩下的鑄余渣通過不同層級的運輸設(shè)備(一般是膠帶機)轉(zhuǎn)運至磁選機進行初級磁選，通常會采用帶式磁選機進行磁選分級。磁選出的金屬物料，其TFe ^ 80%,可直接返回?zé)掍撌褂?；鑄余渣余料繼續(xù)送去破碎處理，優(yōu)選液壓顎式破碎機進行破碎處理。破碎處理的鑄余渣送去按IOmm粒度篩分，優(yōu)選圓形振動篩；篩下料的粒度(IOmm,送至磁選機進行多次磁選分揀處理，優(yōu)選雙輥磁選機三次磁選分揀，分離出磁選粉和鋼尾渣兩種物料。磁選粉品位TFe彡42%，可返回?zé)Y(jié)使用，鋼尾渣粒度小于10mm，f-CaO ( 3. 0%，MTe ( 2. 0%，可用于生產(chǎn)鋼渣粉或其他建材產(chǎn)品。篩上料的粒度大于10mm，送去磁選機二次磁選，選別出磁性物料和非磁性物料，優(yōu)選帶式磁選機。磁選物料暫存至一定量后送去提純處理，優(yōu)選提純棒磨機，分離出提純渣鋼和提純鋼粒兩種物料，其中提純渣鋼TFe彡80%，粒度大于10mm，可返回?zé)掍撌褂?，提純鋼粒TFe彡42%，粒度彡10mm，可作為燒結(jié)原料使用。非磁性物料進入到中間倉暫存，積累到一定量后進行研磨處理，優(yōu)選破碎棒磨機；研磨后的物料再運去按IOmm粒度篩分，優(yōu)選圓形振動篩；選別出篩下料和篩上料，并分別按上述的篩下料和篩上料處理方法循環(huán)處理，直至處理完成。破碎棒磨機和提純棒磨機的一個顯著特點，就是鋼棒與鋼渣呈線性接觸，具有一 定的選擇性磨碎作用，產(chǎn)品粒度比較均勻且呈扁狀、塊狀排出。以下是采用本發(fā)明產(chǎn)出產(chǎn)品的指標(biāo)及應(yīng)用表
項目|TFe (%) IMTe (%) |粒級(mm) |應(yīng)用領(lǐng)域
大塊渣鋼^ 80 _/^ 150 煉鋼一
一次磁選渣__ ^ 80 _/50 150 煉鋼一
提純渣鋼^ 80 _/10 50 煉鋼一
提純鋼粒^ 42 _/O 10 燒結(jié)一
磁選粉 _彡42 _/~ 10 燒結(jié)
鋼尾淹k 18 K 2 |θ 10 丨水泥、建材、工程回填等
實施例I
淋水法處理鑄余渣供水系統(tǒng)通過霧化噴頭向鑄余渣罐罐口以210L/min的供水量噴淋霧化冷卻水，噴射面覆蓋整個罐口。首次淋水至罐口有水溢出，停止淋水；間隔Ih后，再次淋水至罐口有水溢出，停止淋水。如此反復(fù)淋水至罐口無蒸汽冒出時停止淋水，將鑄余渣罐靜置陳化至表面溫度小于70°C，完成鑄余渣的處理。實施例2
淋水法處理鑄余渣供水系統(tǒng)通過普通噴淋頭(花灑)向鑄余渣罐罐口以210L/min的供水量噴淋冷卻水，淋水時要覆蓋整個罐口。首次淋水至罐口有水溢出，停止淋水；間隔
O.5h后，再次淋水至罐口有水溢出，停止淋水。如此反復(fù)至罐口無蒸汽冒出時停止淋水，將鑄余渣罐靜置陳化至表面溫度小于70°C，完成鑄余渣的處理。實施例3
淋水法處理鑄余渣供水系統(tǒng)通過普通水管向鑄余渣罐罐口以210L/min的供水量噴淋冷卻水，淋水時要覆蓋整個罐口。首次淋水至罐口有水溢出，停止淋水；間隔I. 5h后，再次淋水至罐口有水溢出，停止淋水。如此反復(fù)至罐口無蒸汽冒出時停止淋水，將鑄余渣罐靜置陳化至表面溫度小于70°C，完成鑄余渣的處理。實施例4
熱悶鋼渣將溫度達300 1600°C的轉(zhuǎn)爐固態(tài)或熔融鋼渣傾翻至熱悶池內(nèi)，經(jīng)機械攪拌和人工打水使其初步破碎并均熱醒渣處理后，再蓋上熱悶蓋進行間歇式打水悶渣作業(yè)，充分利用鋼渣余熱產(chǎn)生水蒸汽，促進鋼渣中f-CaO和f-MgO消解體積膨脹而粉化，以便于后續(xù)工序處理。實施例5
取實施例2獲得的鑄余渣A，傾倒在200 mmX 200mm傾翻格篩上，篩出的大塊渣鋼被送去煉鋼。將傾翻格篩下面的物料送至帶式磁選機進行初級磁選，磁選出的金屬物料送去煉鋼，余料送去顎式破碎機破碎處理。破碎后的余料按< IOmm的粒度采用圓形振動篩進行篩分，分成篩下料和篩上料。篩下料送去雙輥磁選機進行二次磁選、分揀，分離出磁選粉和鋼尾渣兩種物料。篩上料送去帶式磁選機磁選，分離出非磁性物料和磁性物料，并置于中間倉暫時堆存。積存到一定量的非磁性物料采用破碎棒磨機研磨后，再通過單輥磁選機進行磁選，分離出非磁性物料和磁性物料，并分別按上述篩下料、篩上料的處理方法循環(huán)處理，直至處理完成；積存到一定量的磁性物料的經(jīng)提純棒磨機分離出提純渣鋼和提純鋼粒兩種物料。實施例6
取實施例I獲得的鑄余渣與實施例4獲得的熱悶鋼渣，二者的重量比為1:5 ;將二者混合后傾倒在150 mmX 150mm傾翻格篩上，篩出的大塊渣鋼被送去煉鋼。將傾翻格篩下面的物料送至帶式磁選機進行初級磁選，磁選出的金屬物料送去煉鋼，余料送去顎式破碎機破碎處理。破碎后的余料按< IOmm的粒度采用圓形振動篩進行篩分，分成篩下料和篩上料。篩下料送去雙輥磁選機進行二次磁選、分揀，分離出磁選粉和鋼尾渣兩種物料。篩上料送去帶式磁選機磁選，分離出非磁性物料和磁性物料，并置于中間倉暫時堆存。積存到一定量的非磁性物料采用破碎棒磨機研磨后,再通過單輥磁選機進行磁選,分離出非磁性物料和磁性物料，并分別按上述篩下料、篩上料的處理方法循環(huán)處理，直至處理完成；積存到一定量的磁性物料的經(jīng)提純棒磨機分離出提純渣鋼和提純鋼粒兩種物料。實施例7
取實施例2獲得的鑄余渣與實施例4獲得的熱悶鋼渣，二者的重量比為1:10 ;將二者交替傾倒在100 mmXIOOmm傾翻格篩上，篩出的大塊渣鋼被送去煉鋼。將傾翻格篩下面的物料送至帶式磁選機進行初級磁選，磁選出的金屬物料送去煉鋼，余料送去顎式破碎機破 碎處理。破碎后的余料按< IOmm的粒度采用圓形振動篩進行篩分，分成篩下料和篩上料。篩下料送去雙輥磁選機進行二次磁選、分揀，分離出磁選粉和鋼尾渣兩種物料。篩上料送去帶式磁選機磁選，分離出非磁性物料和磁性物料，并置于中間倉暫時堆存。積存到一定量的非磁性物料采用破碎棒磨機研磨后,再通過單輥磁選機進行磁選,分離出非磁性物料和磁性物料，并分別按上述篩下料、篩上料的處理方法循環(huán)處理，直至處理完成；積存到一定量的磁性物料的經(jīng)提純棒磨機分離出提純渣鋼和提純鋼粒兩種物料。實施例8
取實施例3獲得的鑄余渣與實施例4獲得的熱悶鋼渣，二者的重量比為1:3 ;將二者交替傾倒在100 mmX200mm傾翻格篩上，篩出的大塊渣鋼被送去煉鋼。將傾翻格篩下面的物料送至帶式磁選機進行初級磁選，磁選出的金屬物料送去煉鋼，余料送去顎式破碎機破碎處理。破碎后的余料按< IOmm的粒度采用圓形振動篩進行篩分，分成篩下料和篩上料。篩下料送去雙輥磁選機進行二次磁選、分揀，分離出磁選粉和鋼尾渣兩種物料。篩上料送去帶式磁選機磁選，分離出非磁性物料和磁性物料，并置于中間倉暫時堆存。積存到一定量的非磁性物料采用破碎棒磨機研磨后,再通過單輥磁選機進行磁選,分離出非磁性物料和磁性物料，并分別按上述篩下料、篩上料的處理方法循環(huán)處理，直至處理完成；積存到一定量的磁性物料的經(jīng)提純棒磨機分離出提純渣鋼和提純鋼粒兩種物料。 本發(fā)明的特點
鑄余渣方法既解決了鋼渣不穩(wěn)定問題，又提高了鋼渣的粉化率，實現(xiàn)金屬資源高效回收以及鋼尾渣高價值利用。鋼尾渣可作為水泥原料，可進一步研磨至比表面積為400m2/kg以上，且活性大大提高的鋼渣微粉，等量替代10 30%水泥，降低水泥和混凝土的成本，但并不會降低水泥強度等級；拌制混凝土可提高混凝土的后期強度、提高混凝土的抗凍性、耐磨性、降低水化熱等耐久性能。同時，工業(yè)固廢的綜合利用屬于國家鼓勵項目，可享受國家減免稅收政策，市場前景廣闊。
權(quán)利要求
1.一種鋼水鑄余渣處理與資源化利用的方法，其特征在于包括游離氧化鈣消解、一級篩分、初級磁選、二級篩分、篩下料磁選、篩上料磁選、循環(huán)處理步驟，具體為A、游離氧化鈣消解采用淋水法消解鑄余洛中的游離氧化鈣,所述的淋水法是將盛滿鑄余渣的鑄余渣罐送至淋水工位，以210 L/min的供水量向罐口內(nèi)淋水，直至罐口有水溢出則停止；間隔O. 5^1. 5h后向鑄余渣罐再次淋水，直至罐口有水溢出則停止；如此反復(fù)淋水， 直至淋入水后罐口無蒸汽產(chǎn)生則停止淋水；將鑄余渣罐靜置陳化，直至鑄余渣表面溫度小于 70 0C ；B、一級篩分將消解后的鑄余渣傾倒在傾翻格篩上，傾翻格篩篩出的大塊渣鋼被送去煉鋼；C、初級磁選將傾翻格篩下面的物料送至磁選機初級磁選，磁選出的金屬物料送去煉鋼，余料送去破碎處理；D、二級篩分破碎后的余料按<IOmm的粒度進行篩分，分成篩下料和篩上料；E、篩下料磁選篩下料直接送去磁選、分揀，分離出磁選粉和鋼尾渣兩種物料；F、篩上料磁選篩上料送去磁選，分離出非磁性物料和磁性物料，分別置于中間倉暫時堆存；G、循環(huán)處理中間倉積存到一定量的非磁性物料送至破碎棒磨機研磨后，再經(jīng)磁選分離出非磁性物料和磁性物料，此部分磁性物料按E步驟處理，此部分非磁性物料則按F步驟處理；另一中間倉積存到一定量的磁性物料經(jīng)提純棒磨機分離出提純渣鋼和提純鋼粒兩種物料；如此循環(huán)往復(fù)，直至處理完成。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的鋼水鑄余渣處理與資源化利用的方法，其特征是:A步驟所述的淋水是噴淋霧化冷卻水，噴射面覆蓋鑄余渣罐罐口，間隔淋水時間為lh。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的鋼水鑄余渣處理與資源化利用的方法，其特征是B步驟所述的格篩規(guī)格為100 200 mmX10(T200mm。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的鋼水鑄余渣處理與資源化利用的方法，其特征是所述的格篩規(guī)格為150 mmX 150mm。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的鋼水鑄余渣處理與資源化利用的方法，其特征是B步驟所述的鑄余渣包括淋水法消解的鑄余渣和熱悶鋼渣，所述的熱悶鋼渣是將溫度達300 1600°C 的轉(zhuǎn)爐固態(tài)或熔融鋼渣傾翻至熱悶池內(nèi)，經(jīng)機械攪拌和人工打水使其初步破碎并均熱醒渣處理后，再蓋上熱悶蓋進行間歇式打水悶渣操作，充分利用鋼渣余熱產(chǎn)生水蒸汽，促進鋼渣中f-CaO和f-MgO消解體積膨脹而粉化，以便于后續(xù)工序處理；兩種渣料按重量比1:3 10 的比例配合，上料方式是將兩種渣料混合后上料，或者交替上料篩分。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的鋼水鑄余渣處理與資源化利用的方法，其特征是所述的兩種渣料按重量比1:5的比例配比。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的鋼水鑄余渣處理與資源化利用的方法，其特征是C步驟所述的初級磁選采用的是帶式磁選機、單棍磁選機或雙棍磁選機，破碎處理采用液壓顎式破碎機、圓錐破碎機或旋回式破碎機。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的鋼水鑄余渣處理與資源化利用的方法，其特征是D步驟所述的篩分采用圓形振動篩、橢圓振動篩或直線振動篩。
9.根據(jù)權(quán)利要求I所述的鋼水鑄余渣處理與資源化利用的方法，其特征是E步驟所述的磁選采用雙輥磁選機、單輥磁選機或帶式磁選機進行三次磁選。
10.根據(jù)權(quán)利要求I所述的鋼水鑄余渣處理與資源化利用的方法，其特征是G步驟所述的研磨處理采用破碎棒磨機、溢流型棒磨機或開口型棒磨機，所述的篩分采用圓形振動篩、橢圓振動篩或直線振動篩。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種鋼水鑄余渣處理與資源化利用的方法，包括消解、篩分、磁選等循環(huán)處理步驟。蒸汽消解鑄余渣中的f-CaO，促進鑄余渣膨脹粉化，解決了鑄余渣與罐體分離難題，減少揚塵。本發(fā)明采用淋水鑄余渣、熱悶鋼渣配合上料，利用熱悶鋼渣f-CaO低的優(yōu)勢，保證最終產(chǎn)品f-CaO含量滿足水泥、建材行業(yè)需要。還采用棒磨機處理工藝，研磨效果好，產(chǎn)品粒度較均勻穩(wěn)定。本發(fā)明產(chǎn)出品位大于80%的渣鋼可返回?zé)掍?，品位大?2%的提純鋼粒和磁選粉可供燒結(jié)工序使用，鐵含量小于2%、f-CaO小于3%的鋼尾渣可用于生產(chǎn)鋼渣粉、鋼渣水泥、建材制品和道路材料。本發(fā)明最大限度地回收鑄余渣中的金屬物料，實現(xiàn)工業(yè)固體廢棄物零排放，確保鑄余渣100%高附加值資源化利用。
文檔編號B03B9/04GK102978305SQ20121054286
公開日2013年3月20日 申請日期2012年12月15日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月15日
發(fā)明者方麗華, 孫小躍, 何建松, 段江濤, 董瑞章, 王志雄, 張海濤, 張進國, 賀壓柱, 鄭楠, 吳永紅 申請人:武鋼集團昆明鋼鐵股份有限公司