宝钢不锈钢冶炼炉渣的处理及综合利用.pdf

2 0 0 7年第 2期 冶金环境保护 宝钢 不锈钢 冶炼炉渣的处理及综合利用 李 杰 上海一钢企业开发有 限公司 摘要 宝钢不锈钢 冶炼炉渣处理采用一种安全、 环保 的钢 渣处 理新工艺。通过 渣罐喷淋浸泡 一 次冷却处理 、 二次金属 回收、 尾渣综合 回收利用的处理流程， 进行 不锈 钢渣 无害化 处理、 金属 回收、 非金属 尾渣综合利用 。 实现企 业的可持 续性发 展。 1 前 言 宝钢不锈钢分公司 1 5 0万 t 的不锈钢年 生产能力。 将产生约 3 6万 t 的不锈钢冶炼炉 渣。如何实现不锈钢炉渣安全、 环保 的处理 和综合 回收利用， 使废弃物资源变废为宝． 循 环利用。 一直是不锈钢 生产厂和科研人员研 究的难题 。 基于国内不锈钢冶炼炉渣大多采用人工 分拣大块渣钢、 尾渣废弃堆存的落后方法， 以 及宝钢不锈钢分公司地处上海市区的地理现 状。 宝钢不锈钢分公司经过各方面综合考虑， 采用世界先进 可靠的 不锈钢炉 渣处理新工 艺。 不仅实现 了钢渣的无害化处理、 金属 的回 收。 以及最大程度的尾渣综合利用， 实现企业 的可持续性发展。 2 宝钢不锈钢炉渣特性 宝钢不锈钢分公司炼钢工序主要以三步 法进行冶炼， 即电炉、 A O D转炉、 精炼 以及连 铸。其中产生电炉渣、 转炉渣、 精炼渣、 连铸 铸余 渣 。 电炉渣颗粒较大 ， 性能与一般钢 渣较为 接近， 钢渣特性比较稳定， 经冷却后 比较容易 形成小块状 ； AO D渣中金属含量少、 颗粒 小， 冷却过程中极易粉化， 呈粉尘状； 精炼渣、 铸 余渣的性 能与 AO D渣相似， 冷 却过 程 中也 易于粉化， 形成粉尘状。宝钢不锈钢炉渣 成 分见表 1 。 表 1 宝钢不锈钢炉渣化学成分 ％ 3 宝钢不锈钢炉渣处理 宝钢不锈钢炉渣处理工艺采用渣罐喷淋 浸泡一次冷却、 二次金属 回收 以及尾渣的综 合利用。 3 ． 1 不锈钢炉渣渣罐喷淋浸泡一次冷却处理 处理工艺流程 炼钢过程 中产生的热渣 装在渣罐中， 由车辆运输至一次冷却场的露 天渣罐冷却 区域。渣罐 中的热渣不倾翻， 进 行喷淋浸泡冷却处理。根据渣罐 中盛渣量及 炉渣的种类特性， 确定冷却时间以及 喷淋冷 却的水流量， 使热渣直接 被水浸泡． 加速 冷 却。待炉渣冷至一定的温度后． 运 至翻渣 区 按照不同类型翻入指定渣厢， 并对倾翻 出的 钢渣进行渣、 钢初拣等预处理作业。 传统的热泼渣处 理工艺， 需将渣罐 中热 渣利用起重机或抱罐车倾翻到热泼渣厢 内， 先喷水冷却， 然后再通过机械车辆翻渣、 装载 等操作， 作业环境和作业安全都存 在一定的 维普资讯 冶金 环境保护 2 0 0 7年第 2期 问题。区别于传统的处理工艺， 采用“ 渣罐喷 淋浸泡” 冷却一次处理， 直接将水喷淋入热渣 罐， 使热渣表面产生应力裂缝， 水快速渗透浸 泡加速冷却， 如此无需翻渣。在整个炉渣冷 却、 运输以及翻渣过程 中又始终处于润湿状 态， 最大程度地降低了粉尘飞扬造成的环境 污染。另外， 采取水系统的循环利用， 充分实 现 了一次处理的安全、 环保问题 。 3 ． 2 不锈钢 炉渣 的二 次金属 回收 处理 二次 渣 处 理 流 程 A O D 渣 经 一 次 处 理 后， 运至二次渣处理场， 在除尘设备下单独进 行筛分。细碎 的粉渣进入储仓可直接利用， 大颗粒的 AO D渣与电炉渣、 VOD渣混合， 用 格筛进行初步分离。大粒度块状渣可作为金 属料回收， 筛下细颗粒 炉渣再进振动给料机 和皮带机， 送入破碎机进行破碎 。破碎后的 钢渣再磨细， 经振动筛筛分， 经螺旋分级机分 级 、 跳汰 机 重 选 、 磁 选 机 磁 选 等 多 道 处理 工 序。 经过几级分离 ， 逐级分离颗粒细小的金属 料。尾渣则进 入另一个螺旋分级机， 分离 出 钢渣砂， 回收再利用。 经过多级筛选、 破碎、 重选、 磁选等工序， 将最终得到不同规格粒级金属 料， 可返 回炼 钢使用， 详见表 2 。 表 2 不锈钢渣处理与利用 因 AO D渣含金属量较少， 颗粒很细， 而 且处理的渣量 较大， 因此将 A O D渣与其它 不锈钢电炉渣、 VO D渣分开处理。也是 由于 各种类型不锈钢渣的特性 、 金属 回收处理成 本， 以及尾渣的进一步综合回收利用。 4不锈钢渣处理后尾渣综合利用 经过一次、 二次不锈钢炉渣处理。 实现了 不锈钢渣金属 回收和无害化处理后的尾渣， 可以生产适应市场需求的钢渣副产品。例如 非金属产品尾渣经筛选与添加特定成分后， 可得工业用砂及超细尾料， 替代天然砂广泛 应用于工业 ； 超细尾料。 物料粒度极小。 又富 含 S i ， F e ， C a 等元素。 在农业与工业上有极高 的市场价值。 目前世界上对不锈钢尾渣普遍 用法为 道路建筑材料， 沥青混凝土。 水泥制 品等； 经特殊处理后。 可作高附加值产品添加 剂， 如 除锈喷砂、 橡胶填 充料、 水泥填充料、 沥青填充料 等； 不锈钢尾渣中含有较高的氧 化钙并富含硅酸盐。 可作农业用土壤改 良剂、 农业用肥料添加剂等 。 目前尾渣还有侍进一步开发和利用。 以 实现资源 的完全综合利用。 5 安全环保措施 1 宝钢不锈钢炉渣采用 了先进可靠的 不锈钢渣处理工艺， 根据不锈钢炉渣的特性， 充分考虑 了安全环保问题 ， 采取有效的处理 工艺和方法， 使废弃物资源能够循环利用， 实 现企业的可持续性发展 ； 2 炉渣处理过程 中采取合理 的喷水流 量， 合理的喷水制度控制作业场所的能见度以 及最佳的操作方法， 提高了作业的安全系数； 3 炉渣处理 的全过程是 在湿 的状 态下 进行处理， 并采用适量的冷却水量、 合理的喷 水制度， 翻渣出渣前的防尘预处理， 出渣车辆 增加铺盖物等措施。 最大程度地 降低处理过 程中的扬尘； 4 炉渣处理过程中产生的余水、 污水全 部进行无害化、 酸碱中和等处理， 然后循环再 利用， 使整个生产过程中无废水排放 。 6 结束语 宝钢不锈钢分公司不锈钢炉渣的处理工 下转第 2页 维普资讯 2 冶金 环境保护 2 0 0 7年 第 2期 知识产权的工艺 、 技术和设备， 实现传统产业 升级 目前， 我国大部分钢铁企业钢渣的处理 仍然采用热泼喷水冷却的工艺。该工艺占地 面积大、 污染严重。 更重要的是钢渣中废钢不 能充分回收。 尾渣不能广泛应用。因此。 应根 据钢渣的利用要求科学选择钢渣处理工艺。 2 完善从钢渣 中回收废钢 的工艺和设 备， 逐步淘汰湿磨磁选工艺 用 自磨机提纯钢渣在国内外均有成熟经 验。中国京冶工程技术有限公司和洛阳大华 重型机械设备有限公司共同研发的 自磨机和 液压颚式破碎机在国内外一些企业应用取得 了较好的效果。根据钢渣不同粒度分别采用 不同形式和磁感应强度的磁选设备 ， 优化组 合破碎、 筛分、 磁选生产工艺， 可使尾矿中金 属 含量 小 于 2％。 湿磨磁选工艺虽可 以回收钢渣中金属， 但泥浆状尾矿造成环境污染。 同时尾矿的活 性 消失， 为资 源 化 利 用带 来 困难， 应逐 步 淘 汰 。 3 提高钢渣综合利用水平和规模， 实现 “ 零排放” 我国在钢渣 的处理和利用工作 中进行 了 大量的资金和人力投入 。 有 4 0余年的历史。 研究工作之深， 技术成果之多。 工程实践之广 在世界上是被公认的。钢渣的利用率低的原 因是对钢渣的成分、 性质和稳定性 处理工艺 认 识不 足 。 4 加强冶金渣资源利用标准化工作， 促 进 产业 化进 程 标准化是推动技术进步、 产业升级 、 提高 产品质量、 促进经济结构战略性调整而 向信 息化社会迈进的重要技术基础 。标准化不仅 渗透到现代化科技发展的前沿。 促进 高新技 术转化为新的产业， 形成新的生产力， 而且为 人类社会的可持续发展服务。 根据国家标准委 员会的精神， 要大 幅度 地修订我国现行标准并提 高标准水平， 要大 力推进 采用国际标准 和国外先进 标准。因 此， 国家下达 了 2 6项冶金 固体废弃物利用标 准， 由冶建总院负责修订工作。该项工作 时 间紧、 任务重 、 范围广、 工作量大 ， 希望从事冶 金渣开发利用的企业参加标准的修订工作。 5 以服务为本， 做好学会和协会工作 工业固废的处理利用有关专业 学会、 协 会挂靠在冶建总院， 我们会全力为企业服务， 大家有什么要求及时 向我们反映。我们会及 时处理， 不辜负行业对我们的信任。 各位代表、 各位专家， 工业固废的处理利 用工作任重道远。我们愿与在 座的各 位一 起， 在科技研发、 标准修订、 技术推广 、 工程应 用等各个方面共同努力， 为创建资源节约型 企业、 资源节约型社会作出我们的贡献 。 上接第 3 4页 J 艺是借鉴了韩国浦项钢厂、 日新制铁公 司等 目前世界上较为成熟 、 先 进的渣 处理工艺。 目前渣罐喷淋冷却一次处理工艺已全面投入 生产使用。 二次金属 回收处理项 目也将投入 生产。如此。 宝钢不锈 钢分公 司将全面实现 不锈钢炉渣的无害化处理和综合回收利用。 可以预见。 不锈钢炉渣处理工艺全 部投 产后。 不仅能最大程度地回收渣 中的铬镍等 重金属、 综合利用尾渣。 而且能在有限的条件 下最大程度地避免环境污染。 实现废弃物资 源的回收再利用． 实现企业的可持续发展。 维普资讯