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文檔簡(jiǎn)介
1、高爐爐渣高爐爐渣(blastfurnaceslag)高爐煉鐵產(chǎn)生的一種副產(chǎn)品,經(jīng)加工處理,主要用于制作建筑材料。高爐生產(chǎn)過(guò)程中,入爐的各種原、燃料經(jīng)冶煉后,除獲得鐵水(煉鋼生鐵或鑄造生鐵)和副產(chǎn)品高爐煤氣以外,鐵礦石中的脈石,燃料中的灰分與熔劑融合就形成液態(tài)爐渣,其一般溫度為1450~1550℃,定時(shí)從渣口、鐵口排出。通常將從渣口排出的熔渣稱為“上渣”,從鐵口隨同鐵水排出的稱為“下渣”,下渣中往往混有少量鐵水(見(jiàn)上渣與下渣)。高爐爐渣的
2、化學(xué)成分取決于原料成分、冶煉鐵種、操作方法和冶煉過(guò)程中的爐況變化(見(jiàn)表1)。高爐爐渣中CaO、MgO、SiO2和Al2O3為主要組成,占總量的95%以上,這4種成分基本可以決定高爐爐渣的冶金性能。攀枝花釩鈦磁鐵礦含有較多的TiO2,包頭白云鄂博礦含有較多的CaF。,用這些特殊鐵礦石冶煉,爐渣中相應(yīng)的TiO2、CaF2較多。除此之外,渣中還含有少量FeO、MnO和CaS以及一些微量化合物,其堿度(CaO/SiO2)一般為0.9~1.25。
3、高爐冶煉正常進(jìn)行時(shí),爐渣成分變化不大,但在生產(chǎn)過(guò)程中有時(shí)需要調(diào)整爐料配比,此時(shí)爐渣成分相應(yīng)變化;爐況變化爐渣成分也會(huì)改變,例如爐冷時(shí)渣中FeO、SiO2含量會(huì)稍有增多。冶煉每噸生鐵一般產(chǎn)生爐渣300~600kg,其多少主要由入爐鐵礦石的含鐵量而定。鐵礦石含鐵量越少,脈石含量就越多,相應(yīng)地加入的熔劑和燃料也越多,所以渣量就越大,中國(guó)一些地方小高爐利用當(dāng)?shù)刭Y源煉鐵,渣量會(huì)超過(guò)600kg/t,而歐洲的一些高爐使用含F(xiàn)e量65%左右的爐料,渣量
4、降到185~250kg/t。大量的高爐渣原作為廢物由渣罐車運(yùn)至棄渣展,而今高爐渣多經(jīng)水淬制成水渣,成為制作礦渣水泥場(chǎng)倒掉。這種處理方法日積月累,占地甚大且污染環(huán)或渣磚等建筑材料的原料。也可用來(lái)制造渣棉、鑄石和境,經(jīng)營(yíng)管理費(fèi)用很高,而且往往因渣罐調(diào)撥不及時(shí)而膨球等。影響高爐按時(shí)出渣、出鐵。由于高爐渣綜合利用的發(fā)展,而今高爐渣多經(jīng)水淬制成水渣,成為制成礦渣水泥或渣磚的原材料。也可用來(lái)制造渣棉,鑄石和膨球。處理方法處理方法主要是水淬處理,作為
5、備用方法還有造渣塊。水淬處理將熔渣用水急劇冷卻,使熔渣粒化為細(xì)小的固體顆粒,即為水渣。水渣脫水后外運(yùn),供水泥廠等使用。作為水泥原料對(duì)水渣的化學(xué)成分及物理性能都有一定質(zhì)量要求。高爐爐渣的化學(xué)成分除用特殊礦石冶煉的(例如中國(guó)攀枝花鋼鐵公司的高鈦渣)以外,一般都能滿足質(zhì)量要求,而且爐渣的化學(xué)成分取決于高爐冶煉工藝,水淬處理不能改變爐渣的化學(xué)成分。對(duì)水渣的物理性能要求玻璃化率要高于95%,這取決于熔渣的急冷速度,急冷速度快則玻璃化率高。熔渣溫度
6、高、水淬用水的溫度低、水量大、渣與水接觸良好,有利于提高玻璃化率。對(duì)水渣成品還要求含水量低、堆密度大和粒度細(xì),以減少水泥廠的能耗和降低運(yùn)輸費(fèi)用。水淬方法多種多樣,大體可分為泡渣與沖渣兩種:(1)泡渣。熔渣用渣罐車運(yùn)至遠(yuǎn)離高爐的水渣池,直接傾入池水中,熔渣經(jīng)水淬即成水渣。水渣池為混凝土構(gòu)筑物,池中水深5~8m。吊車將水渣撈出,置于池邊的堆渣場(chǎng),脫水后裝車運(yùn)出。水渣池中的水,由于水分蒸發(fā)和被水渣帶走,需經(jīng)常補(bǔ)充(每噸渣補(bǔ)充1t水)。泡渣法省
7、水省電,但需要許多渣罐車,而且安全和環(huán)保都存在較多問(wèn)題。帶運(yùn)輸,其流程是:熔渣水淬后,渣漿進(jìn)入水渣槽,而后從底部流出,經(jīng)分配器被均勻地分配到濾網(wǎng)轉(zhuǎn)鼓內(nèi),水經(jīng)濾網(wǎng)過(guò)濾掉,轉(zhuǎn)鼓內(nèi)設(shè)有帶濾網(wǎng)的葉板,隨同轉(zhuǎn)鼓轉(zhuǎn)動(dòng)將水渣從底部提升到頂部,并將水渣卸到伸入轉(zhuǎn)鼓內(nèi)的皮帶運(yùn)輸機(jī)上,而后裝入成品槽供外運(yùn)。由轉(zhuǎn)鼓過(guò)濾出的水集中在轉(zhuǎn)鼓下面的集水槽中,由水泵抽到冷卻塔中冷卻。為防止轉(zhuǎn)鼓濾網(wǎng)堵塞,在轉(zhuǎn)鼓外用壓縮空氣和噴水清掃。近來(lái)此法應(yīng)用較多。造渣塊在水渣系統(tǒng)檢
8、修和特殊爐況(包括開(kāi)爐)高爐渣不能沖制水渣時(shí),為處理此時(shí)的熔渣,出鐵場(chǎng)須設(shè)立干渣坑。寶鋼的干渣坑為鋼筋混凝土構(gòu)件,三面圍墻,一面敞開(kāi)供電鏟車進(jìn)出。熔渣流入干渣坑,噴水冷卻凝固后,用電鏟裝車運(yùn)走。顯然,這種方法操作環(huán)境惡劣,只能作為處理爐渣的輔助手段。用途用途一座年產(chǎn)500萬(wàn)t生鐵的煉鐵廠,年產(chǎn)爐渣約150~300萬(wàn)t,其綜合利用價(jià)值可想而知,所以很早即為人們所關(guān)注,近百年來(lái)尤其是第二次世界大戰(zhàn)以后,高爐渣得到大規(guī)模的應(yīng)用,日本、美國(guó)等進(jìn)
9、行了許多開(kāi)發(fā)研究工作,中國(guó)1970年以后也取得了許多成果。至今,高爐渣已有多種用途,在中國(guó)主要是制造礦渣水泥。此外水渣還可制成渣磚和用作隔熱填料等。塊渣可代替天然碎石作混凝土骨料、公路路基、鐵路道砟、基礎(chǔ)墊層等。還有少量制成渣棉、膨球、鑄石、微晶玻璃。在農(nóng)業(yè)方面有的高爐渣還可改良土壤或用作肥料。高礦渣水泥水渣與水泥的化學(xué)成分近似,具有潛在的水硬膠凝性能,經(jīng)石灰、石膏等激發(fā)就可由潛在轉(zhuǎn)為顯示的水硬膠凝性能,因此可以作為水泥原料。水渣經(jīng)烘干
10、后,配入少量石灰和無(wú)水石膏,用球磨機(jī)粉碎制成礦渣水泥。礦渣水泥可制成各種混凝土制品,用于建筑業(yè)。渣磚水渣經(jīng)過(guò)干燥后配入細(xì)磨的石灰和石膏,按水渣88%~91%、石灰8%~10%、石膏1%~2%比例配料,經(jīng)過(guò)攪拌、消解、輪碾活化、壓磚成型、養(yǎng)護(hù)等工序制成渣磚。渣磚可作建筑用材。渣棉為巖石質(zhì)的人造纖維,細(xì)度4~6μm,導(dǎo)熱率0.033~0.040W/(m?K),密度0.13~0.15g/cm3。具有良好的保溫、吸音、防火性能,用于冶金化工、建
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