利用高炉瓦斯灰提锌窑渣制备炼钢炉料的方法技术

本发明专利技术涉及一种利用高炉瓦斯灰提锌窑渣制备炼钢炉料的方法，包括a.冲水粒化：高炉瓦斯灰提锌回转窑热渣从窑头落下后冲水熄火、粒化，然后沉入渣池底部；b．脱水晾干：将渣池底部冷却的粒化窑渣运出，经脱水后自然晾干，得到粒化回转窑渣；c．物料干混：将粒化回转窑渣、矿粉、脱硫石膏按质量比（400~650）：（16~26）：（2~6）称量，并混合均匀；d．物料湿混：向粒化回转窑渣、矿粉、脱硫石膏混匀料中加入水，搅拌均匀；e．压制成型，养护晾干：脱模后经自然养护，得到回转窑渣压制产品，即为炼钢炉料。本发明专利技术可实现高炉瓦斯灰提锌窑渣的循环利用，避免了球磨‑磁选工艺能耗高、产生二次污染的问题，提高了回收效率，同时降低转炉炼钢成本。

The method of extracting zinc slag from blast furnace gas ash to prepare steel-making charge

【技术实现步骤摘要】
利用高炉瓦斯灰提锌窑渣制备炼钢炉料的方法
本专利技术涉及一种利用高炉瓦斯灰提锌窑渣制备炼钢炉料的方法，属于冶金固废资源循环利用

技术介绍
高炉瓦斯灰是炼铁过程排出的粉尘，通常每炼1吨生铁产生10-150kg的炉尘，产生量较大；同时，高炉瓦斯灰中含有较大比例的Fe、C和少量的Zn、Pb等资源，若不能有效利用，既造成环境污染，又造成资源浪费。对此，部分企业采用回转窑挥发富集工艺来提取灰中的Zn、Pb等金属进行再利用，但所产生的大量窑渣无法很好利用，因为国内钢企高炉瓦斯灰含锌量普遍偏低，利用回转窑提锌的收得率低、利润有限，而产生窑渣的量较大、铁品位较低、粒径波动大，不能直接回烧结、高炉或转炉利用；所以，多数企业对窑渣进行磨矿磁选铁精粉再利用，但是，因窑渣经历了高温下突然水浸，形成了特殊的物相结构，对常规干法磨矿和湿法磨矿都带来了困难，会增加较大投资和运营成本，且剩余尾渣的处理十分困难，所以大部分利用回转窑提取高炉瓦斯灰中锌的企业，选择将窑渣直接外排、堆放、填埋等处理，存在资源浪费和污染环境等问题。因此，研究能使高炉瓦斯灰提锌窑渣得到经济有效利用的方法，具有十分重要的现实意义。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种利用高炉瓦斯灰提锌窑渣制备炼钢炉料的方法，可实现高炉瓦斯灰提锌窑渣的循环利用，避免了球磨-磁选工艺能耗高、产生二次污染的问题，提高了回收效率，同时降低转炉炼钢成本。为解决上述技术问题，本专利技术所采用的技术方案为：利用高炉瓦斯灰提锌窑渣制备炼钢炉料的方法，包括如下步骤：a.冲水粒化：高炉瓦斯灰提锌回转窑热渣从窑头落下后冲水熄火、粒化，然后沉入渣池底部；b．脱水晾干：将渣池底部冷却的粒化窑渣运出，经脱水后自然晾干，得到粒化回转窑渣；c．物料干混：将粒化回转窑渣、矿粉、脱硫石膏按质量比（400~650）：（16~26）：（2~6）称量，并混合均匀；d．物料湿混：向粒化回转窑渣、矿粉、脱硫石膏混匀料中加入水，搅拌均匀；e．压制成型，养护晾干：脱模后经自然养护，得到回转窑渣压制产品，即为炼钢炉料。上述的利用高炉瓦斯灰提锌窑渣制备炼钢炉料的方法，步骤b所述粒化回转窑渣，其粒度在1.25mm~5mm之间，主要成分为TFe：40%~55%；MFe：15%~20%；R4：0.7~1.2；K：0.1%~0.3%；Na：0.3%~0.6%；Zn：0.8%~1.2%；残碳3%~8%；含水＜6%。上述的利用高炉瓦斯灰提锌窑渣制备炼钢炉料的方法，步骤c所述矿粉为S95级及以上等级高炉矿渣微粉，其质量符合GB/T18046-2008相关要求；所述脱硫石膏粉为电厂钙式湿法脱硫产生的副产品，经压滤、自然晾干或加热烘干后得到的粉料，粒度＜150μm，其化学组成按重量百分比含CaO：30%~35%；SiO2：2%~4%；MgO：3%~9%；SO3：42%~48%；Al2O3：0.5%~2%；TFe：0.3%~0.6%；H2O：3%~7%。上述的利用高炉瓦斯灰提锌窑渣制备炼钢炉料的方法，步骤d中向粒化回转窑渣、矿粉、脱硫石膏混匀料中加入水，水的质量占上述混匀料总质量的4%~8%。上述的利用高炉瓦斯灰提锌窑渣制备炼钢炉料的方法，步骤a中所述冲渣过程，控制水的温度为60℃以下，水压1.2~1.8kg/cm2，水量为渣量的8~10倍。上述的利用高炉瓦斯灰提锌窑渣制备炼钢炉料的方法，步骤e所述压制成型过程所用设备可以是制砖、制块、制球等压力成型设备；所述自然养护的时间为5~7天，所述压制产品的水分含量应小于4%且抗压强度＞3MPa。本专利技术制得的产品含水率≤4%，抗压强度平均达到3MPa以上，再利用过程粉化率低；铁品位46%以上，且MFe含量高达15%，有利于铁收得率提升；S含量低，不会造成炼钢成本增加。回转窑渣压制产品的加入量为吨钢8~30kg，铁水收得率平均提升0.26%。本专利技术的有益效果为：1）本专利技术以高炉瓦斯灰提锌窑渣为原料，以固废再生品为胶凝材料冷压成型，替代部分铁矿和废钢加入转炉，同时残碳可以为转炉补充一定热量，CaO、MgO等还能起到一定造渣作用；既实现了废弃资源的有效利用、保护了环境，还有效降低炼钢成本，具有良好的社会效益和经济效益；2）采用高炉瓦斯灰提锌窑渣压制产品与废钢一同加入转炉回收利用的形式，相比窑渣球磨-磁选铁精粉再回烧结或转炉利用的传统方法，工艺流程得到简化，且避免了磁选后尾泥的利用问题；3）压制成型的工艺、设备等可选范围广，方便不同用户结合自身实际选择操作更加简便，能耗、成本更低的工艺、设备；4）该方法制得的回转窑渣压制产品中回转窑渣掺量90%以上，且转炉吨钢加入回转窑渣压制产品8~30kg，可实现回转窑渣的批量化利用；5）采用高炉矿渣微粉和脱硫石膏作为复合胶凝材料，两者皆为固废再生品，成本更低，且利用脱硫石膏对硅酸盐系胶凝材料活性的激发，可使胶凝体强度较快提高，保障生产能力更强；6）冶炼高温下，矿粉中的活性SiO2和A12O3可与碳酸钙、氢氧化钙等高温下脱水生成的CaO反应生成熔点较高的无水硅酸钙和无水铝酸钙，提高了压制产品的高温热稳定性；7）回转窑渣压制产品通过废钢斗加入转炉，不易发生堵料问题；且回转窑渣压制产品先于废钢落入转炉底，起到缓冲作用，可有效减轻废钢对炉底内衬的直接冲击。说明书附图图1为本专利技术利用高炉瓦斯灰提锌窑渣制备炼钢炉料的方法工艺流程图。具体实施方式本专利技术利用高炉瓦斯灰提锌窑渣制备炼钢炉料的方法，包括如下步骤：a．冲水粒化：高炉瓦斯灰提锌回转窑热渣从窑头落下后用冲渣水管冲水熄火、粒化，然后沉入渣池底部；冲渣过程，控制水的温度为60℃以下，水压1.2~1.8kg/cm2，水量为渣量的8~10倍；b．脱水晾干：用链条刮板输送机将渣池底部冷却的粒化窑渣带出，经脱水后自然晾干，得到粒化回转窑渣；粒化回转窑渣粒度在1.25mm~5mm之间，主要成分为TFe：40%~55%；MFe：15%~20%；R4：0.7~1.2；K：0.1%~0.3%；Na：0.3%~0.6%；Zn：0.8%~1.2%；残碳3%~8%；含水＜6%；c．物料干混：将粒化回转窑渣、矿粉、脱硫石膏按质量比（400~650）：（16~26）：（2~6）称量，利用强制混合搅拌机混合均匀；矿粉为质量符合GB/T18046-2008相关要求的S95级及以上等级高炉矿渣微粉；脱硫石膏为电厂钙式湿法脱硫产生的副产品，经压滤、自然晾干或加热烘干后得到的粉料，粒度＜150μm，其化学组成按重量百分比含CaO：30%~35%；SiO2：2%~4%；MgO：3%~9%；SO3：42%~48%；Al2O3：0.5%~2%；TFe：0.3%~0.6%；H2O：3%~7%；d．物料湿混：向粒化回转窑渣、矿粉、脱硫石膏混匀料中加入水，利用强制混合搅拌机进行充分搅拌；水的质量占上述混匀料总质量的4%~8%；e．压制成型，养护晾干：压制设备可本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.利用高炉瓦斯灰提锌窑渣制备炼钢炉料的方法，其特征在于：包括如下步骤：/na. 冲水粒化：高炉瓦斯灰提锌回转窑热渣从窑头落下后冲水熄火、粒化，然后沉入渣池底部；/nb．脱水晾干：将渣池底部冷却的粒化窑渣运出，经脱水后自然晾干，得到粒化回转窑渣；/nc．物料干混：将粒化回转窑渣、矿粉、脱硫石膏按质量比（400~650）：（16~26）：（2~6）称量，并混合均匀；/nd．物料湿混：向粒化回转窑渣、矿粉、脱硫石膏混匀料中加入水，搅拌均匀；/ne．压制成型，养护晾干：脱模后经自然养护，得到回转窑渣压制产品，即为炼钢炉料。/n

【技术特征摘要】
1.利用高炉瓦斯灰提锌窑渣制备炼钢炉料的方法，其特征在于：包括如下步骤：
a.冲水粒化：高炉瓦斯灰提锌回转窑热渣从窑头落下后冲水熄火、粒化，然后沉入渣池底部；
b．脱水晾干：将渣池底部冷却的粒化窑渣运出，经脱水后自然晾干，得到粒化回转窑渣；
c．物料干混：将粒化回转窑渣、矿粉、脱硫石膏按质量比（400~650）：（16~26）：（2~6）称量，并混合均匀；
d．物料湿混：向粒化回转窑渣、矿粉、脱硫石膏混匀料中加入水，搅拌均匀；
e．压制成型，养护晾干：脱模后经自然养护，得到回转窑渣压制产品，即为炼钢炉料。


2.如权利要求1所述的利用高炉瓦斯灰提锌窑渣制备炼钢炉料的方法，其特征在于：步骤b所述粒化回转窑渣，其粒度在1.25mm~5mm之间，主要成分为TFe：40%~55%；MFe：15%~20%；R4：0.7~1.2；K：0.1%~0.3%；Na：0.3%~0.6%；Zn：0.8%~1.2%；残碳3%~8%；含水＜6%。


3.如权利要求1所述的利用高炉瓦斯灰提锌窑渣制备炼钢炉料的方法，其特征在于：步骤c所述矿粉为S95级及以...

【专利技术属性】
技术研发人员：卢建光，贾国良，李晓琪，梁文特，吴保华，梁春海，王利军，贾振宇，
申请(专利权)人：邯郸钢铁集团有限责任公司，河钢股份有限公司邯郸分公司，
类型：发明
国别省市：河北;13