摘要：石横特钢炼钢厂有压热闷生产线投产后，热闷罐的闷渣时间在4.0h，热闷时间较长，生产效率较低。随着渣处理量的增加，若热闷时间持续较长，为确保热闷罐出渣时固态罐的周转，固态罐的晾晒时间将会减少，这就导致钢渣含水量高，会带来振筛板结严重、振筛掉料多、皮带棒磨磁选渣减少、成品磁选渣量降低等不良后果。为解决热闷时间较长的问题，文章结合实践经验，对出渣温度、装渣量、热闷罐压力、水渣比等参数进行优化调整，大幅缩短了热闷时间，控制在2.5h以内。

　　关键词：出渣温度；装渣量；排气压力；水渣比

　　1钢渣的主要处理工艺

　　钢渣处理的热闷法，其发展共经历了三种方式，第一，热泼法，将小渣盆内钢渣倾倒在地面，然后用水喷淋、用落锤砸、用吸盘磁选。此工艺的优点在于对渣的物理状态无特殊要求、操作简单、处理量大。其缺点为占地面积大、浇水时间长、耗水量大，处理后渣铁分离不好、回收的渣钢含铁品位低、污染环境、钢渣稳定性不好、不利于钢渣的综合利用，仅将大块渣钢及含铁量高的碎钢渣磁选出回收利用，剩余钢渣外卖处理咱1暂。

　　第二，池式热闷法，将大渣盆内钢渣倾倒在热闷池内，加盖打水喷淋热闷，待降温冷却后，挖掘机出渣上振筛落入皮带磁选系统，经鄂破机、圆锥破机后出渣。钢渣处理作业区共有热闷装5座，尺寸为5.3m×7m×5m，容积为185m3。转炉车间出渣后由渣盆车将渣盆运至钢渣热闷处理厂房，由铸造桥式起重机将装有半熔融态钢渣的渣盆吊至钢渣处理工位，并将其倾翻至热闷装置中，用挖掘机松动钢渣，必须保证装置内的钢渣无积水，然后等待下一次装渣。每次倒渣重复上一步操作步骤。当热闷装置内装满钢渣时，盖上旋转热闷装置盖，进入热闷打水阶段。喷水一定时间，逐步调整喷水流量，热闷时间控制到8h左右，最后将旋转热闷装置盖打开静止1h左右，通过挖掘机出渣，进行皮带磁选筛分工艺。

　　第三，有压热闷法，将液态渣罐内钢渣倾倒在碾压破碎区进行破碎、冷却，碾压后钢渣进入固态罐，调入有压热闷罐内，加盖打水喷淋热闷，罐内压力在0.3MPa，待热闷冷却后，天车吊至皮带磁选系统，经棒磨机处理后出渣。炼钢车间出渣后由渣罐车将渣罐运至钢渣热闷处理间，由铸造起重机吊起渣罐将热熔钢渣吊至倾翻工位，利用倾翻台车倾翻渣罐，将液态渣倒入碾压破碎渣床；水冷机构对渣进行冷却；热破碎车工作对渣进行碾压破碎；碾压后的钢渣通过接渣车运输出坑道，吊运渣罐进热闷罐，进行闷渣。碾压破碎机有压热闷工艺工作压力0.2~0.4MPa，在较高的压力条件下，加快了水蒸气与钢渣中氧化钙的反应速率，将热闷时间由12h缩短至2~3h，同时该技术在钢渣处理时，其整个过程基本是在密闭体系下进行，因此，钢渣处理技术与池式热门相比，其清洁化程度更高，更加环保。工艺技术特点包括钢渣热能充分利用，钢渣热闷法处理工艺可使金属回收率达到98％，尾渣中MFe≤1%。尾渣中还有硅酸三钙、硅酸二钙，和水泥熟料成分相似。资源化利用钢渣的主要途径是作混凝土掺合料、砌筑水泥、建材制品和道路材料，不经热闷法处理的钢渣稳定性差，使用时会造成建筑物、道路等开裂。钢渣热闷处理后消除了f-CaO、f-MgO所引起的膨胀现象，保证了建筑物质量，因此热闷处理的钢渣可100％利用。三种钢渣处理方式工艺数据对比，如表1所示。

　　综合分析，热泼法、池式热闷法均属于简易的钢渣处理方式，蒸汽、粉尘大量外溢，工作环境差，随着环保形势的严格要求，将逐渐被淘汰。为此，文章采用有压热闷法处理钢渣，通过钢渣碾压破碎冷却、有压热闷、皮带磁选、棒磨深加工工艺，具有经济、安全、高效、环保、节能等优点，实现了作业现场无尘化、洁净化生产咱2暂。

　　有压热闷法属于固废处理并回收利用项目，具有清洁环保、高效节能、节约资源和安全生产的作用，具有良好的社会效益、环境效益和经济效益，同时在钢铁行业也具有一定的示范意义。

　　2工艺流程优化

　　2.1降低碾压出渣温度

　　原工艺：碾压床出渣温度要求在600~650℃,在闷罐内热闷打水降温冷却时间长。新工艺增加了碾压破碎区域冷却打水量，将出渣温度由600~650益降低到500℃以内，测温点在渣床咱3暂。

　　渣罐倾翻机倾倒钢渣时，须根据钢渣的粘稠程度，控制倒渣的速度，缓慢倒渣。单个辊压破碎区中的渣罐倾翻机每间隔约40min运行一次，每次运行时间约为5min。辊压破碎机的两种运行工作状态：辊压破碎状态、推渣卸料状态。辊压破碎工作状态时，辊压破碎机行走方向与破碎辊旋至底部的辊齿切线方向相反；推渣卸料状态时，两者方向一致。推渣卸料条件：钢渣发黑、微红无火苗闪烁、温度＜500℃,如达不到条件时，可根据实际情况增加辊压破碎和喷水冷却的次数。钢渣处理碾压破碎区域图，如图1、图2所示。

　　原工艺：固态罐容积是21m3，装渣量42t，因固态罐装渣量太多，影响固态罐中心区钢渣降温冷却时间长。新工艺：固态罐装渣量由42t降低到32t。

　　推渣操作开始前，接渣车行驶至渣仓出料口下方就位，推渣操作完成后，接渣车行驶至渣罐吊装工位。接渣转运台车间隔约35min接渣一次。接渣转运台车每次运载一个闷渣罐，单个闷渣罐最大装渣量约32t。卸料口下方无渣槽等待接料时，辊压破碎机禁止进行推渣卸料作业。钢渣处理热闷固态罐图，如图3所示咱4暂。

       
       2.3提高闷罐工作压力

　　原工艺：闷罐主排气压力270kPa、支排气压力310kPa，压力偏低，影响热闷钢渣粉化、降温时间长。

　　新工艺：闷罐设定主排气压力300kPa、支排气压力340kPa。

　　将钢渣进行辊压破碎、喷水冷却，然后将破碎降温后的钢渣（450~500℃)置于密闭压力容器中，喷水形成0.2~0.4MPa的饱和蒸汽压，对钢渣进行有压热闷稳定化处理。钢渣采用热闷一体化技术处理，是针对钢渣中游离氧化钙（f-CaO）、游离氧化镁（f-MgO）的水解特性，将熔融的钢渣倾翻在热闷装置内，冷却到一定温度后盖上盖进行喷水，产生饱和蒸汽，利用钢渣余热热闷自解粉化，即：

　　f-CaO+H2O→Ca（OH）2（体积膨胀97.8%）

       f-MgO+H2O→Mg（OH）2（体积膨胀148%）

　　热闷后钢渣粉化，渣铁分离，且消解了钢渣中的f-CaO和f-MgO，消除了f-CaO和f-MgO遇水体积膨胀，避免造成钢渣应用时稳定性不合格的现象。钢渣处理有压热闷罐图，如图4所示咱5-6暂。

　　2.4减少闷罐打水量

　　原工艺：闷罐水渣比在1.2~1.3m3/t，水量过大，闷罐内温度降低慢，排水时间长。

　　新工艺：将闷罐打水量52m3（打水参数0.5小时8m3/h、0.5小时12m3/h、3小时14m3/h），降低到26m3（打水参数0.5小时6m3/h、0.5小时10m3/h、1.5小时12m3/h）。固态渣罐吊入热闷罐、关闭罐盖、打开喷淋水阀（15%）、（2min后）关闭放散阀、压力达到0.2MPa时，打开蒸汽送出阀（15%），调整喷淋水量及蒸汽送出量，使罐内压力保持在0.2~0.40MPa，罐内温度保持在200~330℃之间1h以上（通常1~1.5h），期间，蒸汽送出阀开度不小于8%。之后，全开蒸汽送出阀和注水阀。保持5~15min后，打开排污阀，5~15min后，打开放散阀、关闭排污阀、蒸汽送出阀。有压热闷罐打水后钢渣图，如图5所示咱7-8暂。

　　3效益测算

　　有压热闷工艺满足炼钢转炉渣的破碎、热闷、磁选任务。炉渣经碾压破碎、热闷罐、棒磨处理后，磁选渣、尾渣的粒度在10mm以下，粒度符合标准。磁选渣TFe指标平均26.7％，尾渣TFe指标平均14.1%；尾渣中MFe为0.23%。产生渣钢、磁选渣供炼钢消耗，占比15%；尾渣供炼铁消耗，占比10%；炼铁消耗不了剩余的约75%尾渣外倒。

　　热闷渣在出渣温度、装渣量、热闷罐压力、水渣比等方面进行工艺参数优化，钢渣热闷时间由原4.0h减少到2.5h，大大提高了生产效率。固态罐有序周转，晾晒时间可以保证在3h以上，罐孔的控水效果较好，有效降低钢渣含水量，解决1#振筛板结、堵料现象，皮带棒磨磁选量增加，磁选渣比例增加1%，产生经济效益144万元。推算如下：

　　年度钢产量按照600万吨，磁选渣量增加1%，铁精粉价格按照320元/t，渣量按照75kg/t测算，经济效益为：600万吨/年伊75kg/t伊1%伊320元/t=144万元咱9暂。

　　4结论

　　通过技能培训、优化工艺参数、梳理生产流程等方式，进行了技术研究分析，仔细研讨有压热闷工艺，从出渣温度、装渣量、热闷罐压力、水渣比等方面逐项制定解决方案和措施。每年创经济效益144万元，实现了钢渣热闷工艺的装备化和自动化，彻底消除了钢渣处理过程中的岗位环境污染和厂房腐蚀问题，极大地提高闷渣效率。

　　炼钢钢渣经有压热闷工艺处理后，磁选渣直接回收炼钢转炉消耗，尾渣直接回收炼铁烧结作原料，“三废”处理措施切实可行，解决了废弃物对环境的污染，有较好的经济效益和社会效益。

　参考文献

　　［1］胡绍洋，戴晓天，那贤昭.钢渣的处理工艺及综合利用［J］.铸造技术，2019，40（2）：220-224.

　　［2］穆艳春.转炉钢渣处理技术优化［D］.济南：山东大学，2015.

　　［3］吴文斌.钢铁熔融渣余热利用技术发展现状与展望［J］.企业科技与发展，2019（4）：66-67.

　　［4］王延兵，许军民，范永平，等.钢渣全流程处理技术对比分析研究［J］.环境工程，2014，32（3）：143-146+149.

　　［5］刘瑛，方宏辉，卢丽君.钢渣处理与综合利用技术研究进展［J］.化学工程与装备，2014（9）：190-192.

　　［6］柴轶凡，彭军，安胜利.钢渣综合利用及钢渣热闷技术概述［J］.内蒙古科技大学学报，2012，31（3）：250-253.

　　［7］王琳，孙本良，李成威.钢渣处理与综合利用［J］.冶金能源，2007（4）：54-57.

　　［8］陈盛建，高宏亮.钢渣综合利用技术及展望［J］.南方金属，2004（5）：1-4+41.

　　［9］黄晓燕，王芳群.钢渣的湿法处理与综合利用述评［J］.中国锰业，2001（3）：40-42.