吹氧平炉炼钢灰、渣综合利用工艺

摘要

本发明系采用平炉炼钢水淬渣和电除尘红灰，在一定湿度和重量比范围内进行强制性混合，它涉及水淬渣喷头、螺旋输送机和双轴搅拌机等主要设备所组成的灰渣综合利用新工艺。灰渣混合物全铁含量为43.56％，为烧结矿生产打下了良好基础。消除了红灰二次污染，改善了现场环境，将灰、渣变废为宝。有良好的经济效益和社会效益，且工艺投资省，运行可靠，三个月即可收回全部投资。

说明书

本发明系采用平炉炼钢水淬渣和电除尘红灰，在一定湿度和重量比范围内，进行强制性混合，它涉及水淬渣喷头、螺旋输送机和双轴搅拌机等主要设备所组成的灰、渣综合利用新工艺。

冶金紧绕的钢铁联合企业，无论从水质的排放，烟筒的粉尘放散，以及生产过程中扩散到空气里的有害气体或粉尘等，污染源种类繁多，点多面广。如何治理和保护环境，甚至变废为宝，是钢铁企业工作者一项艰巨而又负有责任感的历史使命。

当前国内几百吨的倾动式平炉炼钢，为了缩短冶炼时间，提高产量，均进行了吹氧平炉炼钢的技术改造。但吹氧平炉烟筒排放的红灰粉尘，对大气污染相当严重，生产现场更是烟雾弥漫，不但对生产安全，就是对环境保护来说，也是不能允许的。何况红灰粉尘经化学成份检测分析，全铁含量达65%，可直接送往钢铁联合企业里的烧结厂生产烧结矿，然后进入高炉炼铁，变废为宝，吹氧平炉炼钢一般都要进行电除尘工序。吹氧平炉炼钢的电除尘红灰，是以粒径为40～30微米为主的超细粉尘。目前国内均是从电除尘灰斗下，由蔽口火车皮加盖后将纯红灰直接装填，或由灰罐汽车装填运输等，但不管何种运输方式，运输过程装填及翻卸料时，都将产生严重的二次污染，特别是对烧结厂的皮带机及烧结机设备产生粘附现象，影响了烧结机的正常生产，致使烧结机无法使用。这是因为红灰粉尘容重为1.16吨/米，粒径为40至30微米为主，不论是高温或常温都能在空中长时间飘浮，这点决定了极易发生二次扬尘污染现象;水的渗透性差，水分含量很难均匀，这就使得直接在红灰中打水搅拌控制二次扬尘的方法难以实现;干燥状态下红灰流动性特别好，运动安息角小于10°，内摩擦力小，力的传递性差，没有起拱特性，因此，埋刮板输送机也不宜作输送机械。因此近几年来国内炼钢厂电除尘红灰，不论是废弃铺路填坑，或者回收送至燃结厂，都没有解决二次扬尘污染问题。

炼钢厂的钢渣也是一种累赘物。没有水淬渣工艺设施的炼钢厂，则将钢渣废弃，填坑填路;有水淬渣工艺处理设施的，则将水渣部份运到烧结厂或外售给水泥厂作原料。平炉水淬渣为黑色疏松无粘性颗粒状，平均粒径为0.51毫米全铁含量为33.16%，容重为1.93吨/米。

当前国外对炼钢电除尘采用管道气力输送的方法，把电除尘红灰直接输送返回炼钢炉内冶炼。但这种方法不是连续性的，对管道内壁仍有粘附现象，影响设备效率，况且在进入炉内时仍要产生二次扬尘污染。

本发明的目的，利用水淬渣疏松颗粒作超细粉末的附载体，和电除尘红灰遇潮具有粘性的特点，发明一种综合利用新工艺，将它们两者按一定重量比和一定温度搅拌在一起，制成全铁含量为43.56%的灰渣混合物，变废为宝，并消除电除尘红灰的二次污染，保证烧结矿的正常生产。

图1是吹氧平炉炼钢电除尘红灰与水淬渣混合搅拌生产工艺流程图。它由平炉（1）、园渣罐（2）、水淬渣喷头（3）、渣沟（4）、水淬渣沉淀池（5）、水淬渣堆（6）、抓斗吊车（7）、渣斗（8）、皮带送输机（9）、螺旋输送机（11）、双轴搅拌机（12）、溜槽（13）、火车箱（11）及电除尘灰斗（10）组成。

下面加以详细描述。

平炉冶炼吹炼前期或吹炼末期放渣流入一个带眼的园渣罐，当液体钢渣从渣罐眼流出时，受到压力为0.4帕、流量为400吨/时水淬渣喷头的水淬处理。水淬后的渣粒和水沿着带有坡度的渣沟流入水淬渣沉淀池，池上方的抓斗吊车定期将沉淀的水淬渣抓到水淬渣堆，存放滤水待运。抓斗吊车从渣堆将水淬渣抓入渣斗，通过一条向上倾斜9°30′的皮带运输机运送到为一密封容器的螺旋输送机，与电除尘灰斗的除尘下来的红灰一同汇入双轴搅拌机的密封容器里，进行混合加水润湿的强制性搅拌，搅拌后的灰渣混合物，全铁含量为43.56%，然后经溜槽落到火车箱内，通过铁路送往烧结矿。电除尘红灰与水淬渣在螺旋输送机内进行配比量的操作控制，以红灰为基准重量，水淬渣为调节重量，控制渣灰比为3∶1，极限比值为2∶1。在双轴搅拌机内，对红灰和水淬渣的加水湿度，控制水分为3.5～6.0%范围内，其重量计在水淬渣比值重量内。双轴搅拌机系新设计的双轴驱动装置，驱动功率为15KW+15KW，搅刀片为宽叶平板式，直径φ540mm，搅拌槽长度4600mm，搅拌轴转速为45转/分，两轴之间耦合齿轮保证同步。螺旋输送机采用GX400螺旋输送机，螺旋轴速度为45转/分。

本发明是一种经水淬后的水冲钢渣，再经渣水分离沉淀滤干，通过皮带运输机与电除尘红灰在螺旋输送机进行配比混合，汇入双轴搅拌机内进行加水润湿强制搅拌的灰渣综合利用工艺，它主要包括水淬渣喷头（3）、抓斗吊车（7）、皮皮带运输机（9）、螺转输送机（11）及双轴搅拌机（12）等组成，其特征在于，平炉水淬渣与电除尘红灰的混合，其灰、渣混合重量比值为3∶1，极限比值为2∶1;灰渣含水量控制在3.0～6.0%，其重量计在水淬渣重量里。

本发明的优点，在于投资省，工艺稳定可靠，得到的灰渣混合物全铁含量为43.56%，年创经济效益百万元，三个月即可收回全部投资。消除了电除尘红灰的二次污染，由现场粉尘浓度81.1mg/m³降至20mg/m³，将灰、渣变废为宝。