钢铁渣湿法处理方法
【专利摘要】本发明钢铁渣湿法处理方法包括以下步骤：采用15-20t/h循环水不间断对渣罐进行洒水，冷却水至罐口后停止洒水，空冷至罐内水分彻底蒸发。采用挖机扒平或挖出高于耳轴渣或用带专用杆钎的机械插排气孔。重复以上洒水工序且不定期测量渣罐中下部温度，若低于200摄氏度，采用间歇式洒水1-2小时，确保渣罐内钢铁渣表面积水不超过2厘米，待渣罐中下部温度达到100摄氏度左右，停止洒水，进行翻罐作业。本发明根据罐内渣量和冷却水量来动态调节洒水工序，根据渣罐温度来确定翻渣时机，科学直观，操作工容易确认工序关键点，工艺执行简单，实用，确保钢铁渣浸泡彻底和均匀，杜绝翻渣过程的扬尘产生，达到环保效果。
【专利说明】钢铁渣湿法处理方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及冶金渣处理【技术领域】，尤其涉及一种钢铁渣湿法处理方法。
【背景技术】
[0002]冶金钢厂每年排放的钢铁渣大约近I亿吨，钢铁渣排出时是液态熔融状的，不但含有大量的热量，而且伴随有约10%左右的杂质性残钢(渣包铁、铁包渣形态)，以及大量的氧化物复合体及有益元素等许多有用的成分。而且许多钢渣因未得到有效加工利用，需要大量堆放，既直接占用了大量农田土地，同时其粉尘与雨水大量冲刷，使氧化钙溶解于水，又造成附近土壤碱化，附近水域或河水PH值升高，严重污染了周边环境，构成了钢铁企业环境管理的难点。因此，从循环利用及其循环经济的发展角度看，钢渣既有余热余能的利用，又有资源再生的高价值利用潜能，满身是宝，是极具开发利用价值的二次资源。目前处理工艺有滚筒法处理、热闷法、热泼法以及湿法浸泡处理等，国内采用湿法浸泡处理的钢铁渣主要为转炉罐底渣、铁水脱硫渣含预处理扒渣和连铸精炼渣等。
[0003]由于目前钢铁市场不景气，普碳钢产品产量高，技术含量低，产品滞销，价格较低，大多数钢厂为提升产品技术含量和改变经济低迷的现状，进而转向特殊钢产品的开发和冶炼，而随着炼钢厂品种钢比例越来越高，生产节奏变快，钢铁渣占钢水比例日益攀高，单罐钢铁渣质量迅速攀升，传统湿法处理存在如下工艺瓶颈:
[0004]1、原有渣罐装载量工艺上有标准，湿法处理工艺参数是针对原有装渣量制定的，目前品种钢冶炼比例提高后，单罐钢渣量提高至原渣量1.5-1.8倍，在渣罐不调整的情况下，采用原有的湿法工艺参数，导致浸泡不彻底，不均匀，翻渣过程上层积水较多，下层大量扬尘，还有部分未浸泡透彻的高温渣呈液态状，倾倒过程中遇水发生爆炸，不仅存在环保问题，也存在安全隐患。若减少罐内渣量，势必增加渣罐车运输成本和渣罐投资，若不减少渣量，势必延长洒水浸泡时间1.5-1.8倍，生产节奏也不允许，传统工艺缺陷日益突出。
[0005]2、现有钢渣量比例提高后，装载较满，一旦打水浸泡处理，钢铁渣存在湿胀干缩的特性，钢铁渣膨胀后高出罐口，打水后污水会外溢且钢铁渣没有充分的水化和浸润，翻渣有大量扬尘，环保问题非常严重。
[0006]因此，根据炼钢厂品种钢冶炼比例日益提高，钢铁渣量逐渐攀升的现状，设计出一种安全、高效的钢铁渣湿法处理工艺技术，满足环保化处理和现有炼钢生产节奏的同时，不增加固定资产投资，已成为本领域技术人员迫切需要解决的技术难题。
【发明内容】
[0007]本发明所要解决的技术问题是根据钢铁渣湿法处理的水化化学反应原理和钢铁渣低导热系数的物理特性，提供一种安全、高效、环保的钢铁渣湿法处理方法，以克服现有技术存在的上述缺陷。
[0008]为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种钢铁渣湿法处理方法，包括以下步骤:
[0009]I)将盛满钢铁渣的渣罐运输至湿法处理场地，罐内钢铁渣高度不低于耳轴；
[0010]2)确定所述渣罐的浸泡位，将所述渣罐吊运至浸泡位；
[0011]3)记录参考数据:渣罐号、浸泡位、渣罐中下部温度、罐中钢铁渣装载是否超过耳轴部位；
[0012]4)采用15_20t/h循环水不间断对该渣罐进行第一次洒水冷却，冷却水边冷却钢铁渣边蒸发，至水位逐步攀升至罐口后，关闭冷却水；
[0013]5)所述渣罐内的余水彻底蒸发完毕，钢铁渣表面隆起，有少量水化物，对隆起表面进行来回扒平或对表面插气孔；
[0014]6)采用15_20t/h循环水不间断对该渣罐进行第二次洒水冷却，冷却水边冷却钢铁渣边蒸发，至水位逐步攀升至罐口后，关闭冷却水；
[0015]7)所述渣罐内的余水再次彻底蒸发完毕后，钢铁渣表面再次隆起，又有少量水化物，对隆起表面进行来回扒平或对表面插气孔；
[0016]8)不定期测量渣罐中下部温度，待渣罐中下部温度达到100摄氏度左右，停止洒水，进行翻罐作业，进入下一道工序。
[0017]进一步地，所述步骤3)中，所述渣罐内钢铁渣装载量存在如下两种情况:若渣罐内钢铁渣最高点达到耳轴高度，进行步骤4)-步骤8);若渣罐内钢铁渣最高点达到罐口水平线，采取如下两种方式:①采用挖机将罐中部达到罐口水平线的钢铁渣挖出，倒入另一个空渣罐内，直到罐内钢铁渣高度在耳轴高度后，进行步骤4)-步骤8);②采用15-20t/h循环水不间断对所述渣罐进行洒水，水位攀升至罐口后停止洒水,罐内余水蒸发完毕且罐内钢铁渣隆起，采用挖机将隆起高出耳轴的钢铁渣挖出，倒至翻渣点，进行步骤6)-步骤8)。
[0018]进一步地，所述步骤I)中，采用渣罐车或平板车或轨道运输车运输渣罐。
[0019]进一步地，所述步骤5)及步骤7)中，采用挖机对隆起表面进行来回扒平或用凿岩机对表面插气孔。
[0020]进一步地，所述步骤8)中，若所述渣罐中下部温度为150-200摄氏度，采用15-20t/h循环水间歇式洒水1-2小时，确保渣罐内钢铁渣表面积水不超过2厘米。
[0021]通过以上技术方案，本发明相较于现有技术具有以下技术效果:本发明钢铁渣湿法处理方法根据罐内渣量和冷却水量来动态调节洒水工序，根据渣罐温度来确定翻渣时机，科学直观，操作工容易确认工序关键点，工艺执行简单，实用，确保钢铁渣浸泡彻底和均匀，杜绝翻渣过程的扬尘产生，达到环保效果。同时，本发明钢铁渣湿法处理方法适应现有炼钢高品种钢冶炼中大渣量的客观现实，不更换渣罐型号、不增加周转渣罐数量、不增加洒水点的设置和洒水系统改造等成本投入，采用工艺的开发和优化来实现钢铁渣环保化处理。
【专利附图】
【附图说明】
[0022]图1为本发明钢铁渣湿法处理方法较佳实施例的步骤流程图。
[0023]元件标号说明:
[0024]SI ?SlO 步骤
【具体实施方式】
[0025]以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。
[0026]请参阅图1。须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。
[0027]参阅图1所示，本发明钢铁渣湿法处理方法主要包括以下步骤:采用15_20t/h循环水不间断对渣罐进行洒水，冷却水至罐口后停止洒水，空冷至罐内水分彻底蒸发。采用挖机扒平或挖出高于耳轴渣或用带专用杆钎的机械插排气孔。重复以上洒水工序且不定期测量渣罐中下部温度，若低于200摄氏度，采用间歇式洒水1-2小时，确保渣罐内钢铁渣表面积水不超过2厘米，待渣罐中下部温度达到100摄氏度左右，停止洒水，进行翻罐作业。
[0028]以下结合具体施工步骤作进一步详述:
[0029]S1:渣罐车或平板车或轨道运输车将盛满钢铁渣的渣罐运输至湿法处理场地，罐内钢铁渣高度不低于耳轴；
[0030]S2:根据现场浸泡罐位的实际情况，选定该满渣罐的浸泡位；
[0031]S3:用叉罐车或行车将盛满钢铁渣渣罐吊运至指定的浸泡位；
[0032]S4:工作人员在专用记录本上记录如下数据:渣罐号、浸泡位、渣罐中下部温度、罐中钢铁渣装载是否超过耳轴部位等原始数据；
[0033]S5:采用15_20t/h循环水不间断对该渣罐进行洒水，冷却水边冷却钢铁渣，边蒸发，3-4小时后水位开始逐步攀升至罐口，此时关闭冷却水，禁止外溢污水污染环境；
[0034]S6:大约0.5-1小时左右，罐内余水彻底蒸发完毕，钢铁渣表面隆起，有少量水化物，采用挖机对隆起表面进行来回扒平或用凿岩机对表面插气孔，利于钢铁渣散热和使冷却水容易渗透；
[0035]S7:采用15_20t/h循环水不间断对该渣罐进行洒水，冷却水边冷却钢铁渣，边蒸发，4-5小时后水位开始逐步攀升至罐口，此时关闭冷却水，禁止外溢污水污染环境；
[0036]S8:大约1-1.5小时左右，罐内余水彻底蒸发完毕，钢铁渣表面再次隆起，又有少量水化物，采用挖机对隆起表面进行来回扒平或用凿岩机对表面插气孔，利于钢铁渣散热和使冷却水容易渗透；
[0037]S9:不定期测量渣罐中下部温度，若150-200摄氏度左右，采用15_20t/h循环水间歇式洒水1-2小时，确保渣罐内钢铁渣表面积水不超过2厘米；
[0038]SlO:待渣罐中下部温度达到100摄氏度左右，停止洒水，可以翻罐作业，进入下一道工序。
[0039]其中，渣罐内钢铁渣装载量存在如下两种情况，洒水工序过程有区别:若渣罐内钢铁渣最高点达到耳轴高度，进行上述S5-S10洒水步骤；若渣罐内钢铁渣最高点达到罐口水平线，采取如下两种方式:①采用挖机将罐中部达到罐口水平线的钢铁渣挖出后打水浸泡或先打水浸泡，再将膨胀后高于耳轴的钢铁渣挖出，倒入另一个空渣罐内，直到罐内钢铁渣高度在耳轴高度后，采用上述S5-S10洒水步骤；②采用15-20t/h循环水不间断对该渣罐进行洒水，水位攀升至罐口后停止洒水，罐内余水蒸发完毕且罐内钢铁渣隆起，采用挖机将隆起高出耳轴的钢铁渣挖出，倒至翻渣点，进行上述S7-S10洒水步骤。
[0040]以下结合具体实施案例作进一步详述:
[0041]渣罐一，铁水渣略低于耳轴，渣重量约10吨，渣罐中下部温度为410摄氏度，常规洒水近3小时后，余水至罐口，关掉冷却水约I小时后,罐内余水完全蒸发,此时渣中部隆起，高度与罐口平齐，采用挖机将隆起部位扒平并把表面结盖刨松，继续洒水4小时，余水至罐口后停止洒水，1.5小时后余水蒸发彻底，采用挖机将中部隆起来回扒平，渣罐温度在200摄氏度左右后，间断洒水I小时，渣罐中下部温度为90摄氏度时翻渣，翻渣过程完全无扬尘产生，说明浸泡彻底和均匀，达到了环保处理效果。
[0042]为充分验证本发明的工艺效果，采用大装载量进行了试验:渣罐二，铁水渣高于耳轴，最高处基本与渣罐口平齐，渣重量18吨，渣罐中下部温度为420摄氏度，常规洒水3小时后，余水与罐口平齐，停止洒水I小时后，余水全部蒸发，渣中部隆起，高于渣罐口 400_，采用挖机挖出高于耳轴铁水渣约5吨后来回扒平，继续洒水4小时后，余水与罐口平，停止冷却1.5小时，罐内余水完全蒸发后，渣中部隆起至罐口高度，再次用挖机来回扒平，将水化物刨松，渣罐温度低于200摄氏度后，间断洒水2小时后，渣罐中下部温度为98摄氏度翻渣，翻渣过程未见扬尘，说明浸泡彻底和均匀，达到了环保化处理效果。
[0043]综上所述，本发明钢铁渣湿法处理方法根据罐内渣量和冷却水量来动态调节洒水工序，根据渣罐温度来确定翻渣时机，科学直观，操作工容易确认工序关键点，工艺执行简单，实用，确保钢铁渣浸泡彻底和均匀，杜绝翻渣过程的扬尘产生，达到环保效果。同时，本发明钢铁渣湿法处理方法适应现有炼钢高品种钢冶炼中大渣量的客观现实，不更换渣罐型号、不增加周转渣罐数量、不增加洒水点的设置和洒水系统改造等成本投入，采用工艺的开发和优化来实现钢铁渣环保化处理。所以，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。
[0044]上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属【技术领域】中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。
【权利要求】
1.一种钢铁渣湿法处理方法，其特征在于，包括以下步骤: 1)将盛满钢铁渣的渣罐运输至湿法处理场地，罐内钢铁渣高度不低于耳轴； 2)确定所述渣罐的浸泡位，将所述渣罐吊运至浸泡位； 3)记录参考数据:渣罐号、浸泡位、渣罐中下部温度、罐中钢铁渣装载是否超过耳轴部位； 4)采用15-20t/h循环水不间断对该渣罐进行第一次洒水冷却，冷却水边冷却钢铁渣边蒸发，至水位逐步攀升至罐口后，关闭冷却水； 5)所述渣罐内的余水彻底蒸发完毕，钢铁渣表面隆起，有少量水化物，对隆起表面进行来回扒平或对表面插气孔； 6)采用15-20t/h循环水不间断对该渣罐进行第二次洒水冷却，冷却水边冷却钢铁渣边蒸发，至水位逐步攀升至罐口后，关闭冷却水； 7)所述渣罐内的余水再次彻底蒸发完毕后，钢铁渣表面再次隆起，又有少量水化物，对隆起表面进行来回扒平或对表面插气孔； 8)不定期测量渣罐中下部温度，待渣罐中下部温度达到100摄氏度左右，停止洒水，进行翻罐作业，进入下一道工序。
2.根据权利要求1所述的钢铁渣湿法处理方法，其特征在于，所述步骤3)中，所述渣罐内钢铁渣装载量存在如下两种情况:若渣罐内钢铁渣最高点达到耳轴高度，进行步骤4)_步骤8);若渣罐内钢铁渣最高点达到罐口水平线，采取如下两种方式:①采用挖机将罐中部达到罐口水平线的钢铁渣挖出，倒入另一个空渣罐内，直到罐内钢铁渣高度在耳轴高度后，进行步骤4)-步骤8);②采用15-20t/h循环水不间断对所述渣罐进行洒水，水位攀升至罐口后停止洒水，罐内余水蒸发完毕且罐内钢铁渣隆起，采用挖机将隆起高出耳轴的钢铁渣挖出，倒至翻渣点，进行步骤6)-步骤8)。
3.根据权利要求1所述的钢铁渣湿法处理方法，其特征在于，所述步骤I)中，采用渣罐车或平板车或轨道运输车运输渣罐。
4.根据权利要求1所述的钢铁渣湿法处理方法，其特征在于，所述步骤5)及步骤7)中，采用挖机对隆起表面进行来回扒平或用凿岩机对表面插气孔。
5.根据权利要求1所述的钢铁渣湿法处理方法，其特征在于，所述步骤8)中，若所述渣罐中下部温度为150-200摄氏度，采用15-20t/h循环水间歇式洒水1_2小时，确保渣罐内钢铁渣表面积水不超过2厘米。
【文档编号】C21B3/08GK104404181SQ201410698308
【公开日】2015年3月11日 申请日期:2014年11月27日 优先权日:2014年11月27日
【发明者】胡治春, 董朔, 张健 申请人:中冶宝钢技术服务有限公司