[发明专利]一种利用高炉渣和铁水改质转炉渣的方法

说明书

本发明公开了一种利用高炉渣和铁水改质转炉渣的方法，步骤为：1)将含有铁水的高温液态高炉渣倒入电炉内；2)以铁水中还原剂碳、硅含量与转炉渣氧化物含量及终渣氧化物含量作为依据，加入铁水中含碳总质量关系式M_C＞K×(α×M₁+β×M₂+λ×M₃+ε×M₄)；3)按高温液态转炉渣与高温液态高炉渣的质量比为1：(3～6)，步骤1)进行的同时向电炉内部添加高温液态转炉渣；4)采用电炉石墨电极加热形式提供热量，同时回收高温烟气；5)加热时间为10～30min，FeO含量降低到一定范围以下时，终渣和铁水分别从电炉渣口和铁口流出。本发明利用高炉渣中的SiO₂来改善转炉渣中游离CaO和降低其碱度，同时利用铁水中碳、硅还原转炉渣中氧化物，把其降低到建材使用标准含量以下。

技术领域

本发明属于钢渣综合处理技术领域，尤其涉及一种利用高炉渣和铁水改质转炉渣的方法。

背景技术

高炉渣是钢铁冶炼过程中的主要副产品，每冶炼1t生铁大约产生300～350kg的高炉渣，高炉渣出渣温度约1450℃，每吨渣含有相当于60kg标准煤的热量。目前我国常见的处理高炉渣的方法基本为水冲渣法。水冲渣法的技术核心还是对高炉熔渣进行喷水水淬，冷却、粒化成水渣，作为水泥的原料，不存在对环境造成污染。

转炉渣是一种转炉炼钢的过程中产生的工业固体废物。每生产1吨钢要副产0.1～0.13吨钢渣，温度1350℃～1450℃左右。其中还含有10～30％全铁(TFe)和大量有益元素钙、镁和硅等。目前，大部分的钢铁企业普遍采用简单磁选，剩余的尾渣除了少部分卖给水泥厂以外，大部分被堆弃，造成环境污染、土地占用和资源浪费。

与高炉渣相比，转炉渣中含有的RO相、尖晶石相、各种含铁的化合物、橄榄石相、金属铁属于耐磨相，并且钢渣的碱度较高，渣中游离氧化钙和氧化镁较多，加上钢渣中间的胶凝物质的晶粒致密，反应活性低，反应时间长，影响了转炉渣制品的稳定性，限制了转炉渣的使用范围。

发明内容

本发明的目的在于提供一种利用高炉渣和铁水改质转炉渣的方法，结合两种炉渣的特点，使两种炉渣在高温下熔融结合，利用高炉渣中的SiO₂来改善转炉渣中游离CaO和降低其碱度，同时利用铁水中碳、硅还原转炉渣中氧化物，把其降低到建材使用标准含量以下，最终上层为可水冲的炉渣，下层为含高P铁水，其作为高P钢的原料，减少磷铁使用量。减少钢渣污染、增加企业经济效益。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案。

一种利用高炉渣和铁水改质转炉渣的方法，其特征在于包括如下步骤：

(1)将含有铁水的高温液态高炉渣倒入电炉内；

(2)以铁水中还原剂碳、硅含量与转炉渣氧化物含量及终渣氧化物含量作为依据，加入铁水中含碳总质量关系式M_C＞K×(α×M₁+β×M₂+λ×M₃+ε×M₄)；其中M_C为加入的含碳总量(kg)；K为含碳量过剩系数，其范围为1.5～2；α为碳还原Fe₂O₃相关系数，其范围为0.20～0.25；M₁为转炉渣中Fe₂O₃的质量(kg)；β为碳还原FeO相关系数，其范围为0.162～0.172；M₂为转炉渣中FeO的质量(kg)；λ为碳还原P₂O₅相关系数，其范围为0.413～0.433；M₃为转炉渣中P₂O₅的质量(kg)；ε为碳还原MnO相关系数，其范围为0.164～0.174；M₄为转炉渣中MnO的质量(kg)；