鋼渣微粉生產(chǎn)工藝技術(shù)實(shí)踐

　　1、前言

　　某鋼2005年鋼渣量為130萬噸，2006年預(yù)計(jì)為150萬噸以上，隨著煉鋼產(chǎn)量的遞增，鋼渣如果不及時(shí)處理轉(zhuǎn)化為有用資源，將對(duì)社會(huì)及后人貽害無窮，為此如何把某鋼產(chǎn)生的鋼渣轉(zhuǎn)化為對(duì)社會(huì)有用資源，化害為利，變廢為寶，進(jìn)行綜合處理再利用，實(shí)現(xiàn)煉鋼固廢資源的轉(zhuǎn)化，成為公司當(dāng)前亟待解決的問題。

　　經(jīng)十多年來的建設(shè)，某鋼已形成了具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的鋼渣處理工藝技術(shù)，但是鋼渣在回收金屬鋼后，尾渣的利用還沒有形成產(chǎn)業(yè)化，鋼渣微粉代表鋼渣處理最選進(jìn)的思路和工藝。我們?cè)诠タ肆虽撛鼉?nèi)高含量金屬鐵的提取和高細(xì)度鋼渣微粉的磨選兩項(xiàng)技術(shù)難題后，終于2006年6月成功實(shí)現(xiàn)了提取出了鐵含量大于65%的渣精粉，同時(shí)生產(chǎn)出的鋼渣微粉的比表面積達(dá)到了450m2/kg，并形成了年產(chǎn)10萬噸鋼渣微粉的生產(chǎn)能力。

　　2、原料分析及產(chǎn)品定位

　　某鋼磁選后鋼渣的化學(xué)成分及物理性能如下表

表1 鋼渣粉化學(xué)成分表

表2 鋼渣粉物理性能表

　　由于鋼渣中金屬材料在破碎、細(xì)磨同時(shí)實(shí)現(xiàn)了鐵質(zhì)物與渣的分離，為鋼渣的重力風(fēng)選和磁選提供了條件，而其上表中物化指標(biāo)、可磨可選性、活性指標(biāo)表明了鋼渣具備生產(chǎn)出鋼渣微粉可行性。

　　按照鋼渣微粉現(xiàn)推薦標(biāo)準(zhǔn)，鋼渣微粉指標(biāo)：比表面積≥420m2/kg，金屬鐵含量≤2%，各項(xiàng)性能指標(biāo)符合摻合料標(biāo)準(zhǔn)。按照選礦標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)，粒鋼的TFe≥95%，鐵精粉TFe≥65%。

　　2、工藝選擇與生產(chǎn)線改造

　　鋼渣微粉的生產(chǎn)是水泥粉磨技術(shù)與選礦技術(shù)相結(jié)合的邊緣技術(shù)，其核心技術(shù)就是渣與鋼的分離粉磨技術(shù)和分級(jí)磁選技術(shù)。為了實(shí)現(xiàn)渣與鋼的分離我們采用了選礦生產(chǎn)中常用的預(yù)粉磨技術(shù)，為了實(shí)現(xiàn)鋼渣微粉與渣精粉的分離我們采用了風(fēng)力分級(jí)與磁選相組合的設(shè)計(jì)方案。

　　經(jīng)過充分的考察、論證、計(jì)算，我們將公司原有的兩條水泥粉磨生產(chǎn)線串聯(lián)起來進(jìn)行了工藝改造，工藝如下圖：

　　(1)、鋼渣粉烘干系統(tǒng)：鋼渣粉的烘干采用了Ф2.2m×14m轉(zhuǎn)筒式烘干機(jī)，烘干機(jī)的烘干能力：30t/h；(2)、開路預(yù)磨系統(tǒng)：預(yù)粉磨為一段開路系統(tǒng)，磨機(jī)規(guī)格為Ф2.2m×7球蘑機(jī)，并在出磨口新增回轉(zhuǎn)篩一套，以便實(shí)現(xiàn)粒鋼的分離；(3)、細(xì)磨系統(tǒng)：細(xì)磨為閉路系統(tǒng)，磨機(jī)規(guī)格為Ф2.2m×7.0m球蘑機(jī)，該球蘑機(jī)一倉裝鋼球、二倉裝微段。分級(jí)設(shè)備為原有的旋風(fēng)式選粉機(jī)，并在回料FU處新增加了磁選機(jī)。以實(shí)現(xiàn)渣精分與鋼渣微粉的分離。鋼渣微粉生產(chǎn)線新增投資500余萬元，滿足鋼渣微粉生產(chǎn)線的工藝需要。

　　3、生產(chǎn)試驗(yàn)與達(dá)產(chǎn)達(dá)效

　　3.1生產(chǎn)試驗(yàn)情況

　　生產(chǎn)線自2005年12月開始建設(shè)至2006年2月完工，整個(gè)建設(shè)過程是在邊設(shè)計(jì)邊施工過程中進(jìn)行的。該生產(chǎn)線自建設(shè)完成投入運(yùn)行以來，工業(yè)試驗(yàn)過程中設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)正常，工藝技術(shù)指標(biāo)、參數(shù)達(dá)到了設(shè)計(jì)要求，部分指標(biāo)超過了設(shè)計(jì)要求。見下試驗(yàn)數(shù)據(jù)匯總表： 

附表3 鋼渣微粉試驗(yàn)生產(chǎn)線工業(yè)試驗(yàn)數(shù)據(jù)匯總表

　　經(jīng)過工業(yè)試驗(yàn)及連續(xù)試生產(chǎn)，生產(chǎn)線各項(xiàng)工藝技術(shù)參數(shù)、運(yùn)行指標(biāo)超過了設(shè)計(jì)要求。所做鋼渣微粉物理檢測(cè)數(shù)據(jù)良好，各項(xiàng)指標(biāo)達(dá)到建材用標(biāo)準(zhǔn)要求。經(jīng)2006年3月份生產(chǎn)運(yùn)行，已處理鋼渣粉25000余噸，三種產(chǎn)品指標(biāo)可調(diào)，可控。

　　3.2 經(jīng)某效益分析

　　每噸鋼渣粉經(jīng)生產(chǎn)線加工處理后可收益274.4元，其中：所產(chǎn)出的鋼渣微粉收入：100元/t×0.79=79.0元/t；鐵精粉收入：720元/t×0.145=104.4元/t；顆粒鋼收入：1400元/t×0.065=91.0元/t。

　　鋼渣粉的單位處理成本為：79.65元(成本包括折舊費(fèi)、燃料費(fèi)、電費(fèi)、備品備件費(fèi)、輔材費(fèi)、勞務(wù)費(fèi)及工人工資等)，原料費(fèi)用為：100元，總計(jì)為：179.65元/t

　　實(shí)際鋼渣處理效益為：274.4元/t-179.65元/t=94.84元/t 

　　該生產(chǎn)線按一期工程設(shè)計(jì)年處理鋼渣粉10萬噸，年可增創(chuàng)經(jīng)某效益948.4萬元。

　　4、鋼渣微粉的應(yīng)用與雙參粉的實(shí)踐

　　4.1鋼渣微粉作為水泥混合材的技術(shù)要求及推廣 

　　鋼渣粉在水泥中含量低于15%時(shí)，對(duì)水泥強(qiáng)度的影響不是很明顯，但如果鋼渣粉含量一旦達(dá)到30%或以上時(shí)，水泥強(qiáng)度則下降的很厲害。目前，我公司生產(chǎn)的鋼渣微粉作為水泥混合材使用時(shí)，各廠家參加量大都控制在15%左右。

　　4.2　雙參復(fù)合粉試驗(yàn)

　　采用我公司的鋼渣粉和礦渣粉，按照國家水泥標(biāo)準(zhǔn)的方法，測(cè)定了摻加鋼渣粉的水泥膠砂強(qiáng)度，由此來確定鋼渣微粉與礦渣微粉較適合的配比量。

表4  鋼渣、礦渣比重和比表面積數(shù)據(jù)

　　試驗(yàn)所用的水泥熟料為山東水泥廠生產(chǎn)，石膏取之我公司水泥一車間，95%熟料+5%石膏先磨制成純硅酸鹽水泥，再加入礦渣粉和鋼渣粉進(jìn)行強(qiáng)度試驗(yàn)。表5是摻加礦渣粉和鋼渣粉的水泥強(qiáng)度檢測(cè)結(jié)果。

表5　摻加礦渣粉和鋼渣粉的水泥強(qiáng)度測(cè)定結(jié)果

　　雖然單獨(dú)摻加鋼渣粉的強(qiáng)度略低于單獨(dú)摻礦渣粉的強(qiáng)度，但是鋼渣和礦渣復(fù)合之后作為摻合料，按照10%鋼渣+20%礦渣加入水泥中的強(qiáng)度比單純加入30%礦渣作為摻合料的強(qiáng)度效果還好。經(jīng)多次重復(fù)實(shí)驗(yàn)，所得數(shù)據(jù)基本一直。

　　目前我公司正與魯新公司合作共同配制雙參料取代部們礦渣微粉的工作，以緩解礦渣微粉供不應(yīng)求局面。

　　5、結(jié)論

　　1、鋼渣微粉生產(chǎn)工藝是結(jié)合了水泥粉磨與選礦的邊緣技術(shù)；

　　2、通過合理的工藝設(shè)計(jì)與生產(chǎn)調(diào)試可以生產(chǎn)出比表積積大于450m2/kg的鋼渣微粉的同時(shí)生產(chǎn)出合格的粒鋼及渣精粉來；

　　3、鋼渣微粉用作混凝土的混合材，是附合要求的，也是有市場(chǎng)的。

　　4、礦渣微粉和鋼渣微粉復(fù)合制成復(fù)合型礦物摻合料，其性能可以和純的礦渣微粉相當(dāng)，其效果是非常理想的。