一种转炉生产协同高炉瓦斯灰资源化利用的方法技术

本发明专利技术公开了一种转炉生产协同高炉瓦斯灰资源化利用的方法，按照下列步骤实施：将高炉瓦斯灰和铝灰拉运到高压干粉压球生产线待用；将高炉瓦斯灰和铝灰按照质量百分数75:15的比例混匀，使用重油作为粘结剂，将高炉瓦斯灰和铝灰压制成30～50mm的球团；将球团拉运到转炉生产线待用；转炉冶炼结束倒渣前，通过加料系统向炉内加入球团压渣消泡，加入量吨钢控制在3～15kg。其中转炉终点碳含量低于0.08%，吨钢加入量控制在10～15kg，转炉碳含量大于0.08%，吨钢加入量控制在3～10kg，转炉出钢结束后，可直接进行溅渣护炉工艺的作业。可直接进行溅渣护炉工艺的作业。

【技术实现步骤摘要】
一种转炉生产协同高炉瓦斯灰资源化利用的方法


[0001]本专利技术涉及一种转炉生产协同高炉瓦斯灰资源化利用的方法，涉及高炉瓦斯灰、电解铝工业产生的铝灰资源化利用技术与转炉炼钢技术三个


技术介绍

[0002]转炉冶炼接近终点，有的需要将转炉向出渣方向倾翻75～90
°
，倒出部分的炉渣，进行测温取样的操作，也有采用副枪系统的转炉，不进行测温取样，直接在吹炼结束以后，倒炉出钢。由于转炉在吹炼终点，炉渣泡沫化程度严重，不论哪一种方式，在转炉倾动的时候，炉内泡沫化严重的炉渣会从炉口溢出，不采取措施，需要等待炉渣的泡沫化衰减到一定的程度，才能够倾翻炉体，进行测温取样或者出钢操作，否则有的炉渣会从炉口溢到炉前平台或者溢出到准备出钢的钢包内、或者钢包车上面、造成意外的事故。为了解决这种问题，转炉在吹炼终点，加入部分的消泡剂消泡，这种消泡剂在转炉通常称为压渣剂，大多数是粘土质和镁质材料。
[0003]转炉溅渣护炉工艺是用高压N2将炉内的炉渣溅到炉壁上形成一定厚度的溅渣层，在下一炉钢的冶炼中，这一溅渣层起到减轻炉衬侵蚀的作用，可以大幅度提高炉衬寿命。因此，溅渣层炉渣的物理化学性质，特别是炉渣的熔点和粘度，对溅渣层的抗蚀性能和炉渣与炉衬的粘附作用，以及起渣孕育时间长短有着重要的影响。
[0004]要使镁碳质耐火材料工作面能有效地形成炉渣涂层，必须使转炉渣与炉衬间有轻微的化学反应，能形成大量对温度十分敏感的RO相，当温度降低时，迅速以固相析出。这样既增加渣粘度，又能成为C2S，C3S进一步析出的形核中心，使渣中高熔点相增加，炉渣迅速变粘，形成炉渣涂层。
[0005]电解铝铝厂的铝灰，是铝电解过程中产生的一种浮渣，在电解过程中漂浮于电解槽铝液的上表面，由电解过程中未参加反应的氧化铝、冰晶石等原料及混合物组成，也包括与添加剂进行化学反应产生的少量其他杂质及阴阳极材料的脱落，因其与其他重金属熔炼产生的炉渣不同，呈松散的灰渣状，因此又被称为一次铝灰铝渣，每生产1吨原铝将产生25公斤铝灰(20～40Kg)。由于电解过程是连续进行的，因此一次铝灰铝渣的产生量较大，电解铝灰铝渣的成分比较复杂。某厂电解铝工艺过程中产生的铝灰其主要成分如下表所示：电解铝铝厂产生的铝灰，属于难以高效资源化利用的危险废弃物。
[0006]在高炉冶炼过程中，炉尘随高炉煤气上升进入下降管，通过重力除尘器除去较粗的颗粒后由布袋除尘器对高炉煤气进行净化处理。布袋除尘器收集的粉尘称为布袋灰，重力除尘器收集的粉尘称为重力灰，二者统称为瓦斯灰，其主要成分为C和Fe，同时也含有少量Zn、Pb等具有回收价值的有色金属。一方面，瓦斯灰颗粒粒径小，密度低，极易飘散于大气
中形成危害人体健康的飘尘，另外一方面瓦斯灰中含有锌铅元素的化合物，对于环境有潜在的污染风险，西北某厂炼铁高炉瓦斯灰的成分见下表：由于高炉瓦斯灰含有锌铅钾钠等元素，返回烧结和炼铁资源化利用，都会对炼铁产生负面影响，所以高炉瓦斯灰难以高效资源化利用。目前处理高炉瓦斯灰的工艺是转底炉工艺、回转窑和竖窑工艺。这几种工艺投资大，占地面积多，工艺流程长，造成大多数紧凑型钢厂和城市型钢厂的高炉瓦斯灰难以资源化利用，对环境造成了影响。
[0007]查阅文献：（1）吴汉元在2014年第6期《工业加热》杂志上公布了题为“镁质压渣剂在转炉炼钢过程中的开发和应用”的论文，文中有“为解决炼钢厂废弃镁碳砖难以在转炉炼钢过程中规模化全量应用的问题，研制了以废弃镁碳砖为材料的转炉压渣剂，能够有效降解转炉冶炼后期炉渣泡沫化的高度，增加炉渣的黏度，起到消泡的同时稠化转炉钢渣，实现快速倒炉倒渣(或者不倒渣)出钢的目的，对于提高炉渣的碱度和黏度，优化转炉后期的溅渣护炉工艺有积极的促进作用。”的内容表述；（2）张洪峰，郭淳璞，梁祥远在2002年第3期的《鞍钢技术》上公布了题为“转炉溅渣护炉改质剂的开发研究”的论文，文中有“采用改质剂对转炉终渣进行成分调整，可以降低炉渣FeO含量，提高炉渣MgO含量，降低炉渣过热度，从而使炉渣熔点和粘度提高，有利于提高溅渣层的耐蚀性和抗冲刷性能及改善炉渣与炉衬之间的粘附作用。炉渣粘度和熔点的提高，加上改质剂对炉渣的快速降温作用，可以缩短溅渣孕育时间，也可以抑制炉衬中石墨被炉渣氧化，气隙消失，使炉渣与炉衬粘结更好”的内容表述；（3）刘秉国、彭金辉、张利波等人在2007年第5期的《矿业快报》杂志上公布了题为“高炉瓦斯泥(灰)资源化循环利用研究现状”的论文，文中有：“高炉瓦斯泥(灰) 作为宝贵的金属二次资源,近年来虽然得到了一定的应用,但还存在许多问题需要进一步研究与探讨。(1) 附加值低,多数瓦斯泥(灰) 应用处于初级阶段,如用于建筑、铺路等,一些高附加值的金属,如锌、铅、铟和铋等没有回收利用,造成资源的浪费。(2) 综合利用程度不高,高炉瓦斯泥(灰) 的利用仅限于某些元素的提取,无法做到综合回收利用。(3) 产业化程度低,一些研究成果还处于实验室阶段,尚未能实现大规模工业应用。”的内容表述；根据以上的文献资料可知，目前还没有利用高炉瓦斯灰为主原料生产炼钢同时可用于压渣消泡和炉渣改质溅渣的工艺方法。

技术实现思路

[0008]本专利技术的目的在于提供一种转炉生产协同高炉瓦斯灰资源化利用的方法，不仅可以优化转炉冶炼工艺，消泡压渣效果更好，而且能够全量消纳钢铁企业产生的高炉瓦斯灰，环保意义重大。
[0009]本专利技术采用的技术方案是，一种转炉生产协同高炉瓦斯灰资源化利用的方法，按照下列步骤实施：1）、将高炉瓦斯灰和铝灰拉运到高压干粉压球生产线待用；2）、将高炉瓦斯灰和铝灰按照质量百分数75:15的比例混匀，使用重油作为粘结
剂，重油的添加量是所述高炉瓦斯灰和铝灰混合物质量的5%～10%，将高炉瓦斯灰和铝灰压制成30～50mm的球团；3）、将球团拉运到转炉生产线待用；4）、转炉冶炼结束倒渣前，通过加料系统向炉内加入上述球团压渣消泡，加入量吨钢控制在3～15kg，其中转炉终点碳含量低于0.08%，吨钢加入量控制在10～15kg，转炉终点碳含量大于0.08%，吨钢加入量控制在3～10kg；5）、转炉出钢结束后，可直接进行溅渣护炉工艺的作业。
[0010]本专利技术以炼铁瓦斯灰为主要原料，添加部分的铝灰，生产成为转炉炼钢熔剂球团，替代转炉使用的以下两种熔剂：1）、在转炉吹炼结束前，替代转炉传统的压渣剂，倒炉倒渣前加入，对于转炉炉内的泡沫渣进行压渣消泡，防止倒炉时泡沫渣从炉口溢出，同时防止转炉出钢时，炉渣厚度过高从炉口进入钢包的事故，减少转炉出钢的带渣量；2）、替代转炉溅渣护炉时使用的炉渣改质剂。使用本产品，能降解转炉炉内的氧化铁含量，提高炉渣粘度，增加炉渣中的镁铝尖晶石相，形成网络结构，有利于炉渣与炉衬镁碳砖的结合，提高溅渣护炉的效果。
[0011]本专利技术的创新点有以下的几点：1）、专利技术人发现，高炉瓦斯灰中含有的Vad（挥发分）和Fcad（固定碳）是转炉消除泡沫渣的理想组分，根据这一发现，专利技术人提出利用高炉瓦斯灰作为压渣消泡剂的主要材料，用于转炉压渣消泡的同时，资源化利用了高炉瓦斯本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种转炉生产协同高炉瓦斯灰资源化利用的方法，其特征在于按照下列步骤实施：1）、将高炉瓦斯灰和铝灰拉运到高压干粉压球生产线待用；2）、将高炉瓦斯灰和铝灰按照质量百分数75:15的比例混匀，使用重油作为粘结剂，重油的添加量是所述高炉瓦斯灰和铝灰混合物质量的5%～10%，将高炉瓦斯灰和铝灰压制成30～50mm的球团；3...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘文胜，俞海明，王强，刘仁博，
申请(专利权)人：新源县渣宝环保技术有限公司，
类型：发明
国别省市：