工業(yè)爐渣的用途:
煉鋼過(guò)程中熔渣的主要作用可歸納成如下幾點(diǎn):
1)通過(guò)調(diào)整爐渣的成分、性質(zhì)和數(shù)量,來(lái)控制鋼液中各元素的氧化還原反應(yīng)過(guò)程,如脫碳、脫磷、脫氧、脫硫等。
2)吸收金屬液中的非金屬夾雜物。
3)覆蓋在鋼液上面,可減少熱損失,防止鋼液吸收氣體。
4)能吸收鐵的蒸發(fā)物,能吸收轉(zhuǎn)爐氧流下的反射鐵粒,可穩(wěn)定電弧爐的電弧。
5)沖刷和侵蝕爐襯,好的爐渣能減輕這種不良影響,延長(zhǎng)爐襯壽命。
由此可以看出:造好渣是實(shí)現(xiàn)煉鋼生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、低消耗的重要保證。因此實(shí)際生產(chǎn)中常講:煉鋼就是煉渣。
爐渣成分來(lái)自以下幾個(gè)方面:
(1)礦石中的脈石。
(2)焦炭灰分。
(3)熔劑氧化物。
(4)被浸的爐襯。
(5)初渣中含有大量礦石中的氧化物。
對(duì)爐渣性質(zhì)起決定性作用的是前三項(xiàng)。脈石和灰分的主要成分是SiO2和Al2O3稱酸性氧化物;熔劑氧化物主要是CaO和MgO稱堿性氧化物。當(dāng)這些氧化物單獨(dú)存在時(shí),其熔點(diǎn)都很高,高爐條件下不能熔化。只有它們之間相互作用形成低熔點(diǎn)化合物,才能熔化成具有良好流動(dòng)性的熔渣。原料中加入熔劑的目的就是為了中和脈石和灰分中的酸性氧化物,形成高條件下能熔化并自由流動(dòng)的低熔點(diǎn)化合物。爐渣的主要成分就是上述4種氧化物。用特殊礦石冶煉時(shí),根據(jù)不同的礦石種類,爐渣中還會(huì)CaF2、TiO2、BaO、MnO等氧化物。另外,高爐渣中總是含有少量的FeO和硫化物。
爐渣是火法冶金過(guò)程中生成的以氧化物為主的熔體;它是鋼鐵、鐵合金及有色重金屬冶煉和精煉等過(guò)程的重要產(chǎn)物之一。又稱溶渣?;鸱ㄒ苯疬^(guò)程中生成的浮在金屬等液態(tài)物質(zhì)表面的熔體,其組成以氧化物(二氧化硅,氧化鋁,氧化鈣,氧化鎂)為主,還常含有硫化物并夾帶少量金屬。
工業(yè)爐渣優(yōu)點(diǎn):
各種冶煉爐渣大多數(shù)用于制造水泥,其成分主要是硅酸鹽,與水泥成分相近。煉銅渣含鐵量很高,其水淬渣可以用于造船廠用壓縮空氣噴丸除銹。也因?yàn)槠浜U高,可回收鉛。電廠或熱力公司的鍋爐煤渣,可以回收制作渣磚,減少紅土制磚占用耕地。
工業(yè)爐渣缺點(diǎn):
爐渣含有硫的氧化物,與水以后會(huì)形成硫酸,對(duì)鐵會(huì)有一定的腐蝕作用。
冶煉過(guò)程產(chǎn)生的棄渣數(shù)量很大,如生產(chǎn)1噸生鐵產(chǎn)生約0.3~1噸高爐渣;由銅精礦產(chǎn)生1噸陽(yáng)極銅產(chǎn)生冶煉渣約5~6噸。不返回基本冶煉流程的棄渣應(yīng)加以綜合利用。爐渣可以做鑄石制品;水淬渣用于生產(chǎn)水泥,渣磚或可吹制成礦渣棉,作保溫、隔熱材料。爐渣還可以代替砂石做道碴。高爐渣亦可用作銅冶煉過(guò)程的熔劑或作澆鑄鋼錠時(shí)的保護(hù)渣原料。含P2O5高的煉鋼渣用作農(nóng)業(yè)磷肥。銅冶煉水淬渣可作表面處理用的噴吵材料。
有價(jià)金屬因機(jī)械損失、化學(xué)損失及物理?yè)p失而進(jìn)入爐渣中。從爐渣中回收這些金屬在經(jīng)濟(jì)上不合算時(shí),才可將爐渣棄作他用,如銅冶煉棄渣含Cu0.2~0.4%,釩鐵冶煉棄渣含V2O50.2~0.3%。根據(jù)物理化學(xué)性質(zhì)合理選擇爐渣的組成對(duì)降低棄渣中有價(jià)金屬的含量具有重要作用。有色金屬精煉渣含有價(jià)金屬甚高,一般返回流程的前工序處理。
爐渣排出時(shí)呈熔融狀態(tài),必須將其進(jìn)行一定的工藝處理,以適應(yīng)堆放及后續(xù)的利用要求。高爐渣用不同處理方法可以得到四種產(chǎn)品:
緩冷高爐渣: 堅(jiān)硬塊狀結(jié)晶。
膨化和泡沫高爐渣:在控制冷卻條件下得到。
球狀高爐渣:轉(zhuǎn)鼓中?;Y(jié)晶。
?;郀t渣:用高壓水快速冷卻。
高爐渣處理技術(shù)爐渣的處理主要采用水力沖渣方式進(jìn)行,僅在事故應(yīng)急處理時(shí)才采用干渣處理方式。水淬時(shí),一種是爐渣直接水淬;一種是爐渣經(jīng)機(jī)械破碎后,再進(jìn)行水淬。
主要處理工藝有:底濾(OCP) 法、拉薩(RASA) 法、因巴(INBA)法、圖拉(TYNA) 法、明特克(MTC) 法等。
1、底濾( OCP) 法。底濾法是目前國(guó)內(nèi)采用最多的爐渣處理方法,其工藝過(guò)程為:?高爐爐渣在沖制箱內(nèi)由多孔噴頭噴射的高壓水進(jìn)行水淬后,水淬渣流經(jīng)粒化槽進(jìn)入沉渣池。 沉渣池中水渣由抓斗抓出堆放干渣場(chǎng)繼續(xù)脫水,沉渣池內(nèi)的水及懸浮物由分配渠流入過(guò)濾池。 過(guò)濾池內(nèi)鋪設(shè)礫石過(guò)濾層,并設(shè)型鋼保護(hù)。 過(guò)濾后的沖渣水,經(jīng)集水管由泵加壓后送入冷卻塔冷卻后重復(fù)使用。