CN102896310B - 一种铸余渣分离回收的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种铸余渣分离回收的方法，包括以下步骤：先在空渣罐内铺入一次铸余渣量13%~15%的酸性冶金废料；将铸余渣和残余钢水一起倒入渣罐内；向渣罐液面上加入16%~30%的冶金废料进行覆盖；静置，并等待下一罐渣罐铸余渣与残余钢水倒入；待渣罐满，运往渣场进行翻渣冷却处理；冷却后渣、铁自然分层，经破碎、磁选后渣钢分离，分别用于后续工艺。本发明具有以下优点：利用现有设备，利用低成本废弃物，工艺简单，实施后铸余渣与残钢分离效率明显提高，使其在连铸间歇期即可完全实现渣、钢分离，大大降低了铸余渣与残钢的分离工艺成本，减少了占用场地和环境污染。而且提高了残钢的废钢使用等级和价值，在行业内有较大的推广使用价值。<!--1-->

Description

一种铸余渣分离回收的方法
技术领域
本发明涉及冶金行业一种废弃物的回收方法，具体涉及一种铸余渣分离回收的方法。
背景技术
冶金行业每天产生大量连铸废弃渣，即铸余渣。连铸工序中，钢包中残余钢渣（精炼渣+保护渣等）常含有至少0.5～1t左右的残钢。当将其倒入钢渣罐时，由于工序紧张，间隔时间短，残余钢渣未完全凝固即被下一钢包残渣覆盖。由此导致残钢与渣之间容易发生严重的混合凝固，其冷却后钢、渣难以分离，通常需在外放置数月待渣自然粉化后，需用大锤击打、火焰切割等手段后才能使钢、渣得以分离，废钢加工成本明显增加。而且加工后的部分废钢块仍夹杂有少量残渣，降低了废钢等级和使用价值。
若在普通工艺条件下以静置方式使连铸渣中的渣、钢自然分层，其静置需2小时以上，由于渣罐运转数量、场地大小、吊车安排等方面都存在诸多问题，大多数连铸车间基本难以实施。
另外，由于铸余渣中含有一定量的铁，可以经过加工处理后将铁分离而加以利用，但加工铸余渣中残铁成本比较高，而残铁收得率低，从经济方面考虑，一般的处理方式是把铸余渣作为废弃物处理。这种做法存在一系列问题：（1）铸余渣作为废弃钢渣会污染水体和土地等环境资源；（2）铸余渣中的部分残铁没有得到有效利用，造成了铁资源的浪费。
目前，国内外已有人对处理和利用铸余渣与残余钢水进行了研究，采取了相应的技术措施和处理方法，取得了一定效果，并申请了相关专利。
如申请号为200810042035.6，名为“铸余渣回收再利用的方法”的中国专利，该方法包括以下步骤：利用渣罐承接连铸产生的液态铸余渣；利用粉化工艺将铸余渣进行粉化处理；利用分选设备将粉化处理后铸余渣分为块状铸余渣和粉状铸余渣；将颗粒状铸余渣输送至磁选机，回收其中的金属铁；将块状铸余渣装入空渣罐内并垫在罐底，再利用该渣罐承接连铸产生的液态铸余渣，并依此循环。该发明的铸余渣没有经过分层处理，铸余渣与残余钢水混熔现象严重，使得后续的分离工序成本较高。
再如申请号为200710037196.1，名为“铸余渣与钢水的分离方法”的中国专利，该方法将钢包中的铸余渣和钢水一起倒入专用渣包内；使用专用渣包使铸余渣和钢水静止分层；使用专用渣包排放钢水；倾倒出渣包内剩余的铸余渣；分别对铸余渣和钢水进行单独处理回收。或者将钢包中的铸余渣和钢水一起倒入专用渣包内；使用专用渣包使铸余渣和钢水静止分层；使用扒渣机扒出铸余渣；倾倒出渣包内剩余的钢水；分别对铸余渣和钢水进行单独处理回收。由于铸余渣与残余钢水量较小，其残余钢水又需以液态排出，则其专用渣包的制造成本及使用成本均较高。
从上述公开的专利技术方案来分析，都存在一定的不足。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种铸余渣与钢水分离回收的方法，克服现有铸余渣分离技术存在的不足，降低铸余渣分离难度，提高残余废钢品级，解决铸余渣与残钢分离成本高等问题，以减少铸余渣废弃带来的环境污染和资源浪费。
本发明包括以下步骤：
步骤1．先在空渣罐内铺入一次铸余渣重量13%~15%的酸性冶金废料；
步骤2．将铸余渣和残余钢水一起倒入渣罐内；
步骤3．向渣罐液面上撒入酸性冶金废料进行覆盖；
步骤4．静置，并等待下一罐钢包铸余渣与残余钢水倒入；
步骤5．若渣罐满，则运往渣场进行翻渣冷却处理；若渣罐未满，重复2、3、4步骤；
步骤6．冷却后渣、铁自然分层，经破碎、磁选后渣钢分离，废钢回用于炼铁、炼钢处理，废渣按钢尾渣处理。
本发明所述冶金废料包括加热炉废沙、粉煤灰等二元碱度低于1.0的酸性物料，其加入量应保证总渣碱度低于2.0。
本发明所述冶金废料为加热炉废沙时，其加入量为铸余渣的16%~30%；冶金废料为粉煤灰时，其加入量为铸余渣的19~30%。
本发明所述工艺中冶金废料粒度应＜3mm，优选的＜1mm。
本发明所述工艺中静置处理时间为30min-60min。
本发明利用转炉钢渣高温显热，向熔融状态下的铸余渣中加入一定量加热炉废沙等冶金废料进行二次造渣反应，其化学反应式为：
nCaO+SiO2→nCaO·SiO2①
经反应①所述的造渣反应后，铸余渣的熔点可进一步降低，其熔点最大可由1540℃降低至1350℃。
本发明工艺由于在铸余渣加入加热炉废沙等冶金废料，在高温液态条件下与高碱度铸余渣发生反应生成低碱度渣后，渣的熔点降低，流动性增大，同时与残余钢水的表面张力差别变大，另外残余钢水密度大，在重力和表面张力作用下，使得静置后渣铁分离效率明显提高，所需时间也明显缩短。
本发明相比现有技术具有以下优点：
本发明全部利用现有设备，不影响现有工艺，辅料为厂内低成本废弃物，工艺简单，实施后铸余渣与残钢分离效率明显提高，其静置分离时间明显缩短，使其在连铸间歇期即可完全实现渣、钢分离，大大降低了铸余渣与残钢的分离工艺成本，减少了占用场地和环境污染。而且残钢中卷入铸余渣的比例明显降低，明显提高了残钢的废钢使用等级和价值，在行业内有较大的推广使用价值。
附图说明
图1是本发明的工艺流程图。
具体实施方式
下面通过实施例对本发明进行详细介绍：
本发明包括以下步骤：
步骤1．先在空渣罐内铺入一次铸余渣量13%~15%的酸性冶金废料；
步骤2．将铸余渣和残余钢水一起倒入渣罐内；
步骤3．向渣罐液面上撒入冶金废料进行覆盖；
步骤4．静置，并等待下一罐钢包铸余渣与残余钢水倒入；
步骤5．若渣罐未满，重复2、3、4步骤，若渣罐满，则运往渣场进行翻渣冷却处理；
步骤6．冷却后渣、铁自然分层，经破碎、磁选后渣钢分离，废钢回用于炼铁、炼钢处理，废渣按钢尾渣处理。
本发明所述冶金废料包括加热炉废沙、粉煤灰等二元碱度低于1.0的酸性物料，其加入量应保证总渣碱度低于2.0。
本发明所述冶金废料为加热炉废沙时，其加入量为铸余渣的16%~30%；冶金废料为粉煤灰时，其加入量为铸余渣的19~30%。
本发明所述工艺中冶金废料粒度应＜3mm，优选的＜1mm。
本发明所述工艺中静置处理时间为30min-60min。
实施例1
普通渣罐的铸余渣与钢水分离回收的方法共包括以下步骤：
1）先向80t空渣罐中均匀铺入50kg粒度＜3mm的加热炉废沙，防止残钢分层下沉后与渣罐底面出现焊罐现象。
2）待一罐钢水连铸浇完后，用吊车将浇铸完的钢包吊离钢包回转台，然后将钢包中的高温状态的铸余渣与残余钢水倒入已加入加热炉废沙的空渣罐。
3）之后向渣罐中铸余渣表面加入560kg粒度＜3mm加热炉废沙进行覆盖。加热炉废沙与高温铸余渣发生反应，生成熔点降低、流动性增强的低碱度渣。
4）在重力和表面张力作用下，静置40min使其快速自然分层。
5）重复2、3、4步骤4~8次后，渣罐满，运往渣场翻渣冷却处理。
6）冷却后渣、铁自然分层，经破碎、磁选后渣钢分离，分别用于后续工艺。
铸余渣改性配料方案见表1。
表1铸余渣改性配料方案
上述工艺方案中，连铸中间包每罐次铸余渣量约3.5t，另有0.5t残钢，配入0.56t加热炉废沙，最终改性铸余渣碱度为1.99。
实施例2
普通渣罐的铸余渣与钢水分离回收的方法共包括以下步骤：
1）先向80t空渣罐中均匀铺入50kg粒度＜1mm的粉煤灰，防止残钢分层下沉后与渣罐底面出现焊罐现象。
2）待一罐钢水连铸浇完后，用吊车将浇铸完的钢包吊离钢包回转台，然后将钢包中的高温状态的铸余渣与残余钢水倒入已加入加粉煤灰的空渣罐。
3）之后向渣罐中铸余渣表面加入810kg粒度＜1mm的粉煤灰进行覆盖。粉煤灰与高温铸余渣发生反应，生成熔点降低、流动性增强的低碱度渣。
4）在重力和表面张力作用下，静置40min使其快速自然分层。
5）重复2、3、4步骤4~8次后，渣罐满，运往渣场翻渣冷却处理。
6）冷却后渣、铁自然分层，经破碎、磁选后渣钢分离，分别用于后续工艺。
铸余渣改性配料方案见表2。
表2铸余渣改性配料方案
上述工艺方案中，连铸中间包每罐次铸余渣量约3.5t，另有0.5t残钢，配入0.81t粉煤灰后，最终改性铸余渣碱度为1.75。

Claims (6)

1.一种铸余渣分离回收的方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1.先在空渣罐内铺入一次铸余渣量13％～15％的酸性冶金废料；
步骤2.将铸余渣和残余钢水一起倒入渣罐内；
步骤3.向渣罐液面上加入16％～30％的酸性冶金废料进行覆盖；
步骤4.静置，并等待下一罐渣罐铸余渣与残余钢水倒入；
步骤5.若渣罐未满，重复2、3、4步骤，若渣罐满，运往渣场进行翻渣冷却处理；
步骤6.冷却后渣、铁自然分层，经破碎、磁选后渣钢分离，分别用于后续工艺。
2.根据权利要求1所述的一种铸余渣分离回收的方法，其特征在于，所述酸性冶金废料为碱度低于1.0的物料，包括加热炉废沙、粉煤灰，其加入量应保证总渣碱度低于2.0。
3.根据权利要求1所述的一种铸余渣分离回收的方法，其特征在于，所述酸性冶金废料为加热炉废沙时，其加入量为铸余渣16％～30％。
4.根据权利要求1所述的一种铸余渣分离回收的方法，其特征在于，所述酸性冶金废料为粉煤灰时，其加入量为铸余渣19％～30％。
5.根据权利要求1所述的一种铸余渣分离回收的方法，其特征在于，所述方法中酸性冶金废料的粒度＜3mm。
6.根据权利要求1所述的一种铸余渣分离回收的方法，其特征在于，所述方法中静置处理时间为30min-60min。
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