转炉钢渣处理的工艺方法
冶金13-A1 高善超 120133201133
摘要：介绍了钢渣的组成成分，简述了目前国内钢渣的主要处理工艺，对其中最为主流的热泼法、滚筒法、热闷法等钢渣处理工艺的工作原理及其优缺点进行简要评述。转炉渣中的f-CaO是影响转炉渣安定性的主要因素，钢渣中的f-CaO遇水会进行如下化学反应：f-CaO+H2O→Ca（OH）2，会使转炉渣体积膨胀98%左右，导致道路、建材制品或建筑物的开裂而破坏。如果能够降低转炉渣中f-CaO的含量，那么对钢渣的利用具有很大的指导意义。
游离氧化钙与二氧化碳酸化反应生成CaCO3，以消解游离氧化钙，使钢渣中氧化钙降低至3%以下，达到国家规定，从而可以在各个工程中得到良好的应用。
高炉渣中含SiO2一般是32%~42%，可见高炉渣可以视为一种含SiO2物料，具有潜在消解转炉钢渣中f-CaO 的能力，如果实现高炉渣与转炉渣熔融态下同步处理，这无疑拓宽了冶金渣资源化处理的有效途径。本文对以上两种钢渣中游离氧化钙的处理方法进行了论述。
关键词：高炉渣；转炉钢渣；游离氧化钙；二氧化碳；石英砂；高温反应；消解率
0引言
钢渣是生产钢铁的过程中，由于造渣材料、冶炼材料、冶炼过程中掉落的炉体材料、修补炉体的补炉料和各种金属杂质所混合成的高温固溶体，是炼钢过程中所产生的附属产品，需要再次加工方可应用【1】。
钢渣在欧美等发达国家可以广泛的利用，说明了钢渣具有非常好的应用前景，对钢渣的处理、利用、开发已经成为我们国家钢铁企业的重要发展方向。由于钢渣中存在游离氧化钙这种物质，其含量在钢渣中约占0~10%，游离氧化钙遇水后发生反应生成Ca（OH）2，这种反应会使钢渣体积发生膨胀，膨胀后钢渣的体积约会增长一倍，这种情况制约了钢渣的使用方向，使其很难在建材与道路工程中加以使用。由于我国正处于高速发展中，各项基础设施建设需要建设，其中高速公路的发展快速，如果可以将处理后的钢渣应用其中，代替其他岩土材料，可以降低建设成本，降低其他材料的消耗，有效的处理了堆积巨大的废弃钢渣，达到实际的经济效益【1-2】。因此对钢渣进行合理的处理并应用已经成为我国钢铁企业重要的发展方向之一。
1.高炉渣的组成及用途
1.1高炉渣的化学组分
高炉渣是冶炼生铁时从高炉中排出的废渣。高炉冶炼时，从炉顶加人铁矿石、燃料（焦炭）以及助熔剂等，当炉内温度达到1300~1500℃时，物料熔化变成液相，在液相中浮在铁水上的熔渣，通过排渣口排出，这就是高炉渣。高炉渣是由CaO、MgO、Al2O3、SiO2、MnO、Fe2O3等组成的硅酸盐和铝酸盐。SiO2、MnO、CaO和MgO是高炉渣的主要成分，它们在高炉渣中占95%以上。由于矿石品位和冶炼生铁品种不同，高炉渣的化学成分变动较大。
高炉矿渣属于硅酸盐质材料，它的化学组成与天然岩石和硅酸盐水泥相似。因此，可以代替天然岩石和作为水泥生产原料等使用。
1.2高炉渣的矿相成分
高炉渣是在铁矿石提取冶金过程中矿石脉石、焦炭灰分、熔剂等形成的硅酸盐熔体，其化学成分主要是Ca、Si、Al、Mg等的氧化物，矿物组成主要是硅酸二钙（2CaO·SiO2）、假硅灰石（CaO·SiO2）、钙铝黄长石（2CaO·Al2O3·SiO2）、钙镁黄长石（2CaO·MgO·SiO2）、硅长石（CaO·Al2O3·2SiO2）、钙镁橄榄石（CaO·MgO·SiO2）、镁蔷薇辉石（3CaO·MgO·2SiO2）及镁方柱石（2CaO·MgO·2SiO2）等。多数情况下高炉渣可视为CaO-SiO2-Al2O3的伪三元系，其中，SiO2和Al2O3主要来自脉石和焦炭中的灰分，CaO和MgO 主要来自熔剂[24]。高炉终渣温度一般与铁水相当或略高于铁水，在1400~1550℃之间。
1.3高炉渣的性质
高炉渣冷却方式不同，得到的炉渣性能不同。
（1）水渣高炉熔渣在大量冷却水的作用下急冷形成的海绵状浮石类物质。在急冷过程中，熔渣中的绝大部分化合物来不及形成稳定化合物，而以玻璃体状态将热能转化为化学能封存其内，从而构成了潜在的化学活性。
（2）重矿渣高温熔渣在空气中自然冷却或淋少量水慢速冷却而形成的致密块渣。重矿渣的物理性质与天然碎石相近，其块渣容重大多在1900kg/m3以上，其抗压性、稳定性、抗冻性、抗冲击能力（韧性）均符合工程要求，可以代替碎石用于各种建筑工程中。
（3）膨珠膨珠大多呈球形，粒径与生产工艺和生产设备密切相关。膨珠表面有釉化玻璃质光泽，珠内有微孔，孔径大的350~400μm，其堆积密度为400~1200kg/m3。
1.4高炉渣处理方法
目前国内外在生产上应用的高炉渣处理方法基本上是水淬法和干渣法。由于干渣处理环境污染较为严重，且资源利用率低，现在已很少使用，一般只在事故处理时，设置干渣坑或渣罐出渣[3]。目前，高炉渣处理主要采用水淬法。
按水渣的脱水方式，水淬法主要有如下方法。
（1）转鼓脱水法：经水淬或机械粒化后的水渣流到转鼓脱水器进行脱水，前者为INBA 法（因巴法），后者为TYNA法（图拉法）。图拉法在我国已获得国家发明专利，专利名称为冶金熔渣粒化装置，专利权人为中冶集团包头钢铁设计研究总院，为俄罗斯与我国共同发明。
（2）渣池过滤法：渣水混合物流入沉渣池，采用抓斗吊车抓渣，渣池内的水则通过渣池底部或侧面的过滤层进行排水。底滤式加反冲洗装置，一般称为OCP法（底滤法）。
（3）脱水槽法：水淬后的渣浆经渣浆泵输送到脱水槽内进行脱水，这种方法就是通常所说的RASA法（拉萨法）。我国大多数高炉采用的是深水底滤法（OCP），西方国家大部分采用因巴法（INBA）。
2.转炉渣的结构
2.1转炉渣的化学成分
转炉钢渣是转炉炼钢产生的一种废渣，是出炉状态温度高达1400℃以上的液体，化学成分CaO含量为40%~60%，SiO2含量为13%~20%，主要矿物相是硅酸三钙（C3S）、硅酸二钙（C2S）、钙铁橄榄石、游离氧化钙（f-CaO）、游离氧化镁等。由于游离氧化钙（f-CaO）、游离MgO等有害成分含量高，冷却处理后的钢渣中含有大量结晶粗大、结构致密的f-CaO和离MgO，这些f-CaO和游离MgO遇水后会在很长时间内持续水化并发生体积膨胀，导致钢渣利用时长期安定性极差，严重制约了钢渣的安全利用。
2.2转炉渣的矿相成分
钢渣中矿物成分主要为硅酸二钙(C2S)、硅酸三钙(C3S)、铁酸钙或者铁酸二(CaO·Fe2O3/2CaO·Fe2O3)、RO相、尖晶石相、橄榄石(CaO·RO·SiO2)等，其中游离氧化钙(fCaO)和C2S、C3S为主要成分，总量在50%以上[4]。
钢渣具有较高的碱度时，其碱度R>3，钢渣中矿物成分含量依次为C3S，C2S、RO相、2CaO·Fe2O3、fCaO。钢渣具有较低的碱度时，钢渣中矿物成分含量依次为C2S，RO相、2CaO·Fe2O3、C3S、f-CaO。钢渣的碱度R<1.5时，在钢渣中还可能有钙镁橄榄石、镁蔷薇辉
石、黄长石等矿物的出现[5-6]。
2.3转炉渣中的f-CaO
转炉渣的膨胀机理是渣中的f-CaO在水化过程中遇水生成Ca(OH)2后，体积增加97.9%，导致转炉渣严重膨胀而影响了其稳定性。转炉渣中的f-CaO主要有两个来源。一是炼钢造渣过程中，有一部分CaO经高温锻烧未化合，形成了f-CaO，结构比较致密，水化很慢；二是缓冷过程中，热渣中的C3S（3C aO·SiO2）极不稳定，在1250~1100℃时由稳定相转变为亚稳相，从而发生矿物的相变，C3S易析出C2S和f-CaO，C2S在675℃再次发生相变，由β一C2S 相变成γ一C2S[7]。f-CaO和C2S滞留在转炉渣中，如果发生水化或相变将会严重影响转炉渣的稳定性。另外，缓冷过程中生成的f-CaO会包裹住C3S使得渣的胶凝性偏低。
钢渣的一些指标
压碎值、磨耗值、磨光值等指标是钢渣的基本指标。在表1.2显示的是各个钢厂生产的钢渣中的物理力学性质，表1.3显示的是几种岩石的物理力学性质。从表1.2、表1.3中可以看出，钢渣的稳定性能和强度值等基本指标都能够满足在冶金工业、城市建筑、道路交通中使用要求。和这几种岩石比较之后，钢渣的视密度较大，然而其他的各项指标都和岩石相似，因此可以使用钢渣来代替岩石在各种路面中使用[8-9]。
表1.2钢渣基本的物理力学性质
表1.3几种岩石的物理力学性质
2.4转炉渣的处理方法
为解决上述转炉渣利用问题，人们认识到：转炉渣组成与物性的不合理，使其无法直接利用，只有将转炉渣出炉后先进行预处理，预处理好的渣一方面利于其中含铁组分的回收，另一方面要保证其组成与结构的基本稳定。具体包括：首先将出炉渣进行预处理，或“稳定化”处理，其主旨是预先消除或消解以自由及f-CaO为主的亚稳相，使转炉渣在被利用前组成与结构基本稳定，并利于渣、铁分离【10】。其次，将预处理好的转炉渣依据需要，进行资源化利用。为此，相继开发出转炉渣的多种预处理技术。这类可称之为两步法的转炉渣利用技术，一直延续到今天，并仍起着主导作用。这类渣处理技术的出现及发展，是转炉渣利用第二阶段的本质标志。目前，国内转炉渣的生产主要是采用热泼法、水淬法、风淬法、闷罐法、滚筒法、粒化法、转碟法等[11-12]。转炉渣的处理一般遵循“一破、两选、三筛”的工艺，由于转炉渣的粒径尺寸差异较大，一般情况下需要破碎到一定的粒径再进行分选。转炉渣中含铁15%～25%，利用价值高，因此首先要选出转炉渣中的铁。常用分选方法有磁选（强磁和弱磁）、浮选等，然后对转炉渣进行筛分。经过初步处理，再根据利用方式的不同进行精细加工，可以通过球磨等方式，将转炉渣进一步磨细。转炉渣活化和碳化后，可制备水泥等材料。激发活化包括机械激发、化学激发、热力激发等方法。碳化是利用转炉渣将CO2以碳酸盐的形式永久储存，即CO2矿物固定。碳化是处理转炉渣、固定CO2气体的有效方法，是大量利用转炉渣、缓解CO2排放压力的有效措施。在转炉渣利用过程中，单一的转炉渣不能完全发挥利用价值，就需要和其他副产品（如转炉污泥、高炉渣等）混合后再利用【13】。
几种常见的转炉渣处理方法：
1.热闷法
此法是较早开发的转炉渣预处理技术，也是国内钢企最早采用及引进的处理工艺。原理是将出炉渣置于可封闭罐内，利用出炉渣自身的显热与潜热，喷水对其作用，产生带压蒸汽，从而对钢渣强行“消解”。对欲处理钢渣没有特殊要求，钢渣消解较彻底，渣铁易于分离，
回收铁组分后的尾渣矿物组织比较稳定、均匀，利于后续粗放式利用。缺点是：间歇性处理，处理效率很低，占用处理场地大，处理时间偏长，综合处理成本偏高，安全性控制要求也较高。待熔渣温度自然冷却至300～800℃时，将热态钢渣倾翻至热闷罐中，盖上罐盖密封，待其均热半小时后对钢渣进行间歇式喷水。急冷产生的热应力使钢渣龟裂破碎，同时大量的饱和蒸汽渗入渣中与f－CaO、f－MgO发生水化反应使钢渣局部体积增大从而令其自解粉化。
此工艺的优点在于渣平均温度大于300℃均适用，处理时间短（10～12h），粉化率高（粒径20ｍｍ以下者达85%），渣铁分离好，渣性能稳定，f－CaO、f－MgO含量小于2%，可用于建材和道路基层材料。
其缺点为需要建固定的封闭式内嵌钢坯的热闷箱及天车厂房、建设投入大、操作程序要求较严格、冬季厂房内会产生少量蒸汽【14-15】。
2.水淬法
液态高温渣在流出、下降过程中，被压力水分割、击碎、速凝，在水幕中进行粒化。水淬工艺会因炼钢设备工艺布置、排渣特点不同而不同。水淬法有多种处理方法如盘泼一水淬法，滚筒一水淬法等。
盘泼法优点是：用水强制快速冷却，处理时间短，生产能力大；处理过程粉尘少；钢渣粒度小，可减少破碎、筛分的工作量，便于金属料回收；钢渣游离氧化钙含量较低，改善了钢渣的稳定性，有利于综合利用。缺点是：设备投资比较大；处理过程蒸汽直接排放量较大，对厂房和设备寿命有一定影响；操作工艺比较复杂；对钢渣的流动性有一定要求，粘度高、流动性差的钢渣不能用该方法处理【16】。
滚筒水淬法是将熔渣以适宜流速进入滚筒，在离心力和喷淋水作用下，熔渣被水激散并凝成小块而被收集。在滚筒内同时完成冷凝、破碎及渣、钢分离。该类方法优点是：处理量大、效率较高，处理后的钢渣游离氧化钙较低、粒化较为均匀且粒度分布较为理想，自由氧化钙消解也较为理想，渣中铁较少氧化，多以二价铁或金属铁存在，利于后续磁选分离。缺点是：对渣流动性要求较高，因冷却速度快，凝渣的相析出经历淬冷的非平衡演化完成，因此其结构内应力较大，化学活性相对较高，并存在时效相变的潜在机制。
3.风碎法（钢渣风碎粒化技术）
风碎法即用压缩气体冲击高温液渣使其碎粒化，此法尚处于完善阶段[17]。将出炉熔渣倒入中间罐，运到风淬装置处进行处理。处理时，熔渣流被高速喷出气流打碎并呈抛物线运动，最终落入水池并被捕集。用于风碎的气体可以是空气、惰性气体或高压蒸汽等，被加热的气体可通过另外热交换装置进行热量回收。该法处理获得的渣粒粒径较小、粒径分布范围较窄，
此法处理的渣冷凝速度最快，自由氧化钙消解也最为彻底，各晶相分布均匀，晶粒非常细小。颗粒硬度较大，相对其他处理方式，凝渣的结构内应力最大，往往会在一周内或稍长时间出现时效相变与结构重组，重组后的主晶相主要是硅酸二钙，且晶粒变大。用该法处理转炉熔渣，如采用不同的气体做风碎介质，得到的凝渣微粒在性能上存在较大差异。采用风碎工艺处理时，同样要求钢渣有良好的流动性与低粘度。
2.5转炉渣的利用
1.循环利用方式
循环利用方式又可以分为大循环和小循环。循环利用方式是指转炉渣依旧用于烧结、炼铁、炼钢等冶金内部流程，主要用做添加剂。大循环利用方式是将转炉渣中的CaO、MgO、MnO 等成分，使其充当烧结、高炉炼铁的溶剂，也可称为长流程循环利用。经过处理的转炉渣再加入转炉中充当造渣剂和脱磷剂等，是小循环利用方式，也称为短流程循环利用。钢铁生产主要是以铁元素为核心的物理和化学反应过程。随着铁矿石等生产原料的不断加入，除铁元素以外的副产品会越来越多。无论采取何种循环利用方式，转炉渣的利用量是有限的，而高炉渣、转炉渣等固体副产品会越来越多，企业内循环的利用量有限，却是利用效果好、效益高、可持续的【18-19】。
2.非循环利用方式
（1）转炉渣在筑路方面的应用
将转炉渣用于除冶金过程以外的途径，都可以称为非循环利用方式。目前，水泥、公路、建筑材料、农业生产、水处理、海洋等都有了利用转炉渣的实践。另外，利用转炉渣制备塑料橡胶无机填料、硫酸钙晶须等添加剂也取得了成功。转炉渣生产的新产品用于人居建筑时，应该考虑这些新材料的放射性。实践表明高炉渣生产仿大理石没有放射性。
（2）转炉渣作为钢渣微粉的应用
将转炉渣磨细为符合应用规定的钢渣微粉并掺和在水泥中应用，已成为国内外研究与应用的一个热点。国内一般认为转炉渣在生料中的掺量以10%～15%为宜，但也有专家认为掺量可达20%～30%。与用作筑路材料相比，转炉渣微粉的附加值相对较高，但仍属大宗量低附加值利用的范畴。随着转炉渣处理技术的发展，我国主要钢铁企业均将转炉渣微粉作为转炉渣大宗量利用的方向之一【20】。然而，目前转炉渣微粉的规模化利用受到两大因素制约：①以介质冷却为主导的转炉渣稳定化处理技术无法彻底解决组织稳定性差以及组分不合理问题，所以其只适合于工程质量要求较低的项目，发展空间因此受到制约；②转炉渣自身成
分波动较大，加之采用的是非平衡变化处理过程，其组织与结构性能波动也很大。因冶炼时间、地点不同，所炼钢种不同，入炉原料组成波动或种类、配料不同等诸多影响因素的不确定，而很难实现对转炉渣成分、组织性能实现稳定化、均匀化的有效控制，进而在对其进行大量利用时就很难实现对其质量实现稳定化、标准化控制。所以，转炉钢渣微粉作为水泥掺和料加以利用，同样存在其资源多样化利用不理想的问题。
（3）转炉渣制备微晶玻璃
利用废渣制备微晶玻璃起于高炉渣。与国外相比，我国转炉渣微晶玻璃应用研究起步较晚，利用高炉渣、矿渣和尾矿制备微晶玻璃也取得了一定的成绩。但与高炉渣、矿渣和尾矿相比，转炉渣应用性能更差，制备微晶玻璃难度更大，国内外报道不多。但是，转炉渣具有化学成分复杂（尤其铁的含量很高）、熔化温度高和晶化时间长等特点，用其制备微晶玻璃的工艺相对复杂，成本高，制成的微晶玻璃颜色较深，应用范围较窄，因此目前转炉渣在制备微晶玻璃中的利用比例一直很低。但是，转炉渣用来替代现有原料制备微晶玻璃的市场前景是巨大的。关键是如何低成本解决转炉渣中铁分离、降低熔化温度、控制晶化时间问题【21】。
3.转炉渣高附加值利用
转炉渣的高附加值利用是这些年来转炉渣利用研究新出现的热点。该类研究针对转炉渣具有多种有价组分的特点，或将其材料化制备具有特定功能的材料，如利用其制备锂离子电池阳极材料、制备水处理剂。这类研究将有效拓展转炉渣高附加值利用的途径，大大提升其利用的附加值，但困难依然是如何解决转炉渣低资源禀赋的瓶颈问题。综上，在两步法主导的现行转炉钢渣利用模式下，开拓了转炉渣很多利用途径，也取得了很多瞩目的成果，在一定规模上实现了转炉渣的有效利用。但是，现行的预处理技术无论如何先进，仍无法、也不可能使转炉渣在低成本、大宗量、多途径利用技术上出现根本性的突破。从这个意义上讲，革新现有转炉渣利用模式的局限，是实现未来转炉渣利用技术突破的关键。
2.6转炉渣处理利用展望
炼钢生产过程中产生的固体副产品和废弃物主要有:转炉粉尘和污泥、转炉渣以及废弃耐材[22]。如果对各种废弃物进行综合利用，将具有显著的社会效益、环境效益和经济效益。建议在冶金废弃物的处理和利用过程中，结合当地的实际情况，建立具有不同适应性的阶梯利用方式。除了现有的利用方式外，将固体废弃物做无害化处理后，用于填充矿井、堆山造田、填海造田也是值得研究的[23]。
总体而言，中国钢渣的利用率仍然较低，这源于钢渣应用的众多制约因素。根据中
国目前钢渣的利用情况，应对以下几个方面进行更为深化的研究：
1）对钢渣成分和性能进行深入了解，为钢渣的开发利用提供理论依据。
2）加强钢渣处理技术的研究，以解决钢渣内所含的游离氧化钙（f－CaO）和氧化镁（MgO）遇水后易膨胀的问题，还有由于钢渣中的Ca、Si、Al三大元素相对偏低，所形成的硅酸盐总量与水泥熟料相差过大（近45%）的问题【24】。
3）通过推广钢渣作冶炼（烧结、高炉、炼钢）熔剂的应用技术，充分利用其中所含的铁、钙、镁、锰等成分的同时，还可以节省大量能源。加强钢渣作回填和筑路材料的研究。
4）由于钢渣中的硅酸二钙和硅酸三钙矿物结晶完整，晶粒粗大致密，粉磨的细度难以达到要求。所以，制造高性能钢渣微粉的难点在于开发针对钢渣的特殊磨粉工艺和设备。
钢渣是一种“放错了地方的资源”【25-26】。钢渣的综合利用不但可以消除环境污染，还能够变废为宝创造巨大的经济效益，是可持续发展的有效途径，对国家、对社会都具有十分重要的意义。
3.消解钢渣中游离氧化钙的实验研究
和水蒸气反应
实验1 游离氧化钙与CO
2
3.1.1研究目的
利用转炉炼钢废渣含有游离氧化钙与CO2和水蒸汽反应生成碳酸钙，以达到消除f-CaO 的目的。以此来解决由于转炉炼钢废渣中含有一定量的游离氧化钙，其水化后体积膨胀导致难以作为铺路材料或者建筑原料等进行再生资源综合利用的问题。
3.1.2实验原理
实验原理就是游离氧化钙的碳酸化反应，将CO2、水和钢渣中的f-CaO在一定温度下发生化学反应，生成碳酸钙物质，同时达到固定CO2和快速消解钢渣中f-CaO的目的。利用CO2对钢渣微粉进行化学改性，降低f-CaO的含量，提高钢渣微粉的化学稳定性，达到国家标准的技术要求，此项技术不但可以改善钢渣微粉的稳定性，而且还可以固定CO2，降低温室气体排放，实现环境友好的可持续发展的低碳循环经济模式。
通过热力学分析，来确定碳酸化反应的可行性及反应时所需的温度。本课题使用热力学软件HSC对碳酸化反应进行热力学分析。测得化学反应所需的温度如图3.1所示。
图3.1碳酸化反应的热分析
由HSC热力学软件得出的化学反应温度范围如下：
C a O+C O2（g）=C a C O3298～1159K；(3.1)
C a O+H2O（g）=C a（O H）2298～788K；(3.2)
Ca（OH）2+CO2（g）=CaCO3+H2O 298～1015K；(3.3) 根据热力学分析之后的结果，确定消解实验的温度为600℃、720℃、850℃，运用三种温度进行实验，确定温度与消解率之间的关系。
3.1.3实验材料与实验装置
1.实验材料
实验的原材料选用的是鞍钢的转炉渣。将其破碎、筛选之后得到0~0.1mm、0.1~0.22mm、0.22~0.5mm三种颗粒大小的钢渣。
经过检验得出，渣样的主要化学成分分析见表3.1。钢渣的X光衍射测试结果见图3.2所示。钢渣中的主要矿物为MgO，Fe3O4、CaSiO4和Ca2Fe2O5。
表3.1转炉钢渣中各种成分的质量分数%
图3.2钢渣的X光衍射测试结果
2. 实验装置
选用图3.3所示的实验装置进行f-CaO消解实验，主要的目的是通过CO2和水蒸气消解其中的f-CaO，使其转化成为CaCO3，使钢渣在使用过程中不再遇水膨胀。
图3.3实验装置
1-二氧化碳钢瓶；2-针形阀；3-流量计；4-水蒸气发生器；5-精密温度控制装置；6-反应性实验炉；7-石英管；
3.1.4 实验方法
本实验的目的就是使用二氧化碳气体和水蒸气与钢渣中的f-CaO发生碳酸化学反应，使f-CaO转化成为Ca(OH)2或者CaCO3，从而消解钢渣中的f-CaO，使其含量降至3%以下，使钢渣在使用过程中不再粉化。本实验以石英管作为反应器，将其水平放置，并绕中心轴线旋转。将钢渣放入中间加热段的位置。控制反应性试验炉的温度(600℃、720℃、850℃),将流量为2L/min的CO2通过缓冲瓶和流量计后，与水蒸气汇合，进入反应性试验炉。从常温开始，5℃/min升温直至最终温度，恒温5min，使钢渣在反应性管式炉中消解时间分别控制在30、60min。反应结束之后，将钢渣进行检测，测量f-CaO的含量，比较之后，确定最佳的反应条件。
3.1.5实验步骤和实验方案
1实验步骤
a.破碎，将转炉炼钢废渣放入颚式粉碎机中破碎，破碎粒度≦0.5mm；
b.筛分,将破碎后的钢渣分别按0～0.1mm、0.1～0.22mm、0.22～0.5mm以下三种不同粒径进行筛分，分别放置；
c.混料，不同粒度的钢渣0～0.1mm、0.1～0.22mm、0.22～0.5mm，按照比例混合，料混合比例如表3.2：
表3.2物料混合比例
表中骨料即为经粉碎的不同粒径的钢渣。
d.实验消解：将混合好的物料放入内径为30mm，长度为400mm的石英管中，将石英管放入反应性试验炉中，启动程序，持续加热至所需恒定温度，并在其一端通入二氧化碳气体并旋转0.5~2h，择优选择1h。
e.反应完全后，冷却至室温，待检测其消解情况。
2实验方案
a.在720℃,100%CO2下，七种配比进行实验以确定最佳的配比；
b.在不同温度下，100%CO2，以S2为例，确定温度对消解情况的影响；
c.在相同的温度下，以S2为例，确定水蒸汽对消解情况的影响；
d.不同温度下，80%CO2、20%H2O，以S2、S3为例，确定水蒸气在不同温度下对消解情况的影响；
3.1.6 实验结果数据分析
a.在720℃，100%CO2的条件下，七种配比进行实验，测得实验结果以及消解率见表3.3。
表3.3实验结果及其消解率
由此可见，在同温度和二氧化碳含量下，S6对游离氧化钙消解量最大，其消解率也最高。
b.在不同温度下，100%CO2，以S2为例，确定温度对消解的影响，检测结果以及消解率见表3.4：
表3.4实验结果及其消解率
本次实验以S2为例，由此可见在颗粒配比和二氧化碳含量一定的条件，温度越高，消解的效果就越好。
c.在相同的温度下720℃，以S2为例，确定水蒸气对消解情况的影响，测量结果以及消解率见表3.5：
表3.5实验结果及其消解率
本次实验是以S2为例，在相同温度下720℃，80%CO2、20%H2O的消解量要比100%CO2的消解量要大。
d.不同温度下，80%CO2、20%H2O，以S2为例，确定水蒸气在不同温度下对消解的影响，测量结果以及消解率见表3.6：
表3.6实验结果及其消解率
本次实验以S2为例，在相同温度下，对于消解f-CaO，在80%CO2、20%H2O条件下，温度越高，消解量越大。
3.1.7实验结果讨论
从实验结果上看，消解钢渣中f-CaO共有三个因素：
⑴不同配比下的物料结构与f-CaO去除率的关系
不同配比混合的物料结构对消解结果有直接的影响，本实验采用七种不同的配比进行混合，其反应后的消解情况见图3.4。不同的配比混合对消解效果有很大的影响。按配比混合后的转炉渣具有不同的孔隙率，孔隙率越大，消解效果就越好。由图可见，在反应条件相同的条件下，配比S6消解效果最佳，f-CaO去除率达到58.92%。
图3.4七种物料结构对f-CaO去除率的影响
⑵反应温度与f-CaO去除率的关系
化学反应温度与f-CaO去除率的关系很密切，随着温度的升高，去除率不断增加，见图3.5。当温度到达720℃后去除率升高明显；温度达到850℃时，消解f-CaO的去除率达到47.03%。根据热力学软件分析得出，当温度达到886℃去除率将达到最大，温度达到886℃之后，去除率开始降低，用二氧化碳消解游离氧化钙存在一个最佳的温度范围：即720～886℃。但由于这个反应是可逆反应，当温度超过886℃时，部分反应产物CaCO3开始分解，与书中查到的氧化钙与二氧化碳反应热力学温度：973～1473K十分相近。因此，在使用100%CO2消解f-CaO时，最佳的反应温度确定为850℃。在反应时间相同时，温度高则去除率大，即去除率随着温度的升高而增大。
图3.5反应温度对f-CaO去除率的影响
⑶反应时间与f-CaO去除率的关系
在反应温度、CO2通入量相同时，随着反应时间的延长去除率不断提高。总体来说，在30min内消解反应迅速；当反应时间达到60min后，f-CaO的去除率已趋于稳定，继续增加反应时间，f-CaO的去除率提高缓慢；因此确定反应的最佳时间为60min。
⑷水蒸气含量与f-CaO去除率的关系
水蒸气对于消解f-CaO有很大的影响，水蒸气先与钢渣反应，生成钢渣的水化物，只有CO2深入到钢渣的内部与钢渣的水化物发生反应才能达到消解f-CaO的目的。水蒸气含量过大，CO2就不能与钢渣水化物完全发生反应。水蒸气太小，也不利于反应，因为消解反应需要适量的水分来促进反应进行，控制好水蒸气的通入比例，当反应温度相同时，通入水蒸气与不通水蒸气相比游离氧化钙的去除率可提高10%～20%。
图3.6水蒸气对f-CaO去除率的影响
由图3.6可以看出：以S2为例，在相同的80%CO2、20%H2O条件下，f-CaO的去除率在720℃的时候最佳，去除率为69.19%。通过热力学分析得出，对于消解f-CaO，温度越高消解量越大。
3.1.8本节小结
本实验根据转炉渣特性，采用不同比例H2O蒸汽/CO2、不同物料结构以及不同温度对其进行处理，通过逐级分析、实验，逐步改进实验方案，最后确定最佳的f-CaO去除方案。本实验得到的结论如下：
⑴确定最佳的物料结构S6(<0.1 mm15%、0.1~0.22 mm70%、0.22~0.5mm15%)；
⑵确定100%CO2气体通入量时，最佳反应温度为850℃；
⑶确定80%CO2和20%H2O通入量的反应效果要好于100%CO2通入量；
⑷通入80%CO2、20%H2O时，最佳反应温度为720℃；
稳定转炉钢渣中f-CaO
实验2 SiO
2
3.2.1实验原理
酸碱成盐原理
高炉渣的主要成分是CaO、MgO、Al2O3、SiO2。
转炉渣的主要成分是CaO、MgO、SiO2、FeO、Fe2O3。
冶金炉渣主要是由氧化物组成的，因而熔渣的化学性质也就取决于其中占优势的氧化物所显示的化学性质。
按照氧化物对氧离子的行为，把氧化物分为3大类。渣中能离解出O2-的氧化物是碱性氧化物，如CaO、FeO、MgO等。能吸收O2-转变为络离子的氧化物是酸性氧化物，如SiO2、P2O5等。另外，少数氧化物在酸性熔渣中能离解出O2-，显示碱性；而在碱性渣中能吸收O2-，显示酸性，称为两性氧化物，如Al2O3。所以，可根据氧化物中阳离子静电势的大小来确定氧化物碱性或酸性强弱的顺序：
SiO2稳定转炉钢渣中f-CaO的热力学分析
SiO2稳钙的相图分析
图3-2 CaO-SiO2二元相图[37]
从中可见，在CaO-SiO 2系中，有4种化合物的存在，分别为CaSiO 3（CS ），Ca 2SiO 4（C 2S ），Ca 3Si 2O 7（C 3S 2），和Ca 3SiO 5（C 3S ）。其中CS 与C 2S 为稳定化合物，C 3S 2与C 3S 为不稳定化合物，所以体系的相组成为CS 与C 2S 。
在CaO-C 2S 系内，1258℃~2068℃内会温度存在C 3S ，低于1258℃，C 3S 将会分解为CaO+C 2S ； 在C 2S-CS 系内，随着温度下降，C 3S 2由转熔反应形成：L+C 2S →C 3S 2，当温度升高到1471℃时，C 3S 2→L+C 2S ；
同时，还能够看出随着CaO 含量的增加，体系内反应的生成物由CS →C 3S 2→C 2S →C 3S 转变，可见这是一个逐渐吸纳CaO 的过程，直到无法再吸纳CaO ，CaO 直接饱和析出，不再溶解。这无疑对利用高硅源材料消解转炉钢渣中的f-CaO 起到了指导的作用。
表3-1 主要硅酸钙化合物的标准生成吉布斯自由能
生成反应
1
Θ
m
f mol J /Δ-?G
温度范围
/K
1
CS(s)CaO(s)(s)SiO 2=+
-92500+2.5T
1400~182
3
2
S(s)C CaO(s)2(s)SiO 22=+
-118800-11.3T
1400~182
3
3 (s)
S C 2/1CaO(s)2/3(s)SiO 232=+ -118400+4.8T
1400~174
8
4 S(s)C CaO(s)3(s)SiO 32=+
-118800-6.7T
1523~182
3
图3-3 不同硅酸盐的标准生成吉布斯自由能趋势
可以看出，4种硅酸钙的Θ
?m f G 在所选定的温域均小于0，并且在同一温度，CaO 饱和
条件下，1molSiO 2倾向于生成的硅酸钙化合物顺序为：
C 3S →C 2S →C 3S 2→CS 减弱
但是考虑到，C 3S 为不稳定化合物，结合图3-2的CaO-SiO 2分析可知，C 3S 只在1258℃~2068℃能够稳定存在，随着温度的下降C 3S 会分解为C 2S 与CaO ，故SiO 2在稳钙过程中生成C 3S 的本质过程为2f-CaO+SiO 2→C 2S ，故可以认为，适量加入SiO 2的条件下，CaO 与SiO 2反应的主要产物为C 2S ，过量加入时会逐渐生成C 3S 2甚至CS 。 3.2.2不同硅酸盐化合物的R 值计算
实验所用转炉钢渣中CaO 的质量分数为49.38%，SiO 2的质量分数为10.56%，将转炉钢渣核算到CaO-SiO 2相图中，如图3-2所示，SiO 2的质量分数为17.6%，R=w （CaO ）/w （SiO 2）=4.68。随着稳钙剂SiO 2的加入，物系点逐渐向转炉钢渣的右侧移动，反应生成的物相从CaO-C 3S 相区，逐渐过渡到，C 3S-C 2S ，C 2S-C 3S 2，以及C 3S 2-CS 相区甚至CS-SiO 2相区
表3-2 不同硅酸盐化合物的R 值
C 3S C 2S C 3S 2 CS R=w （CaO ）/w （SiO 2） 2.80
1.87
1.40
0.93
3.2.3炉渣中还涉及其他反应
表3-3 其他氧化物反应的标准生成吉布斯自由能
生成反应Θ
m
f
m ol J
/
Δ-
?
G温度范
围/K
SiO2（s）+2MnO（s）=2MnO·SiO2（s）-53600+24.
73T
298~161 8
SiO2（s）+2FeO（s）=2FeO·SiO2（s）-36200+21.
09T
928~149 3
SiO2（s）+2MgO（s）=2MgO·SiO2（s）-67200+4.3
1T
298~217 1
2MgO·SiO2（s）+SiO2·CaO（s）=CaO·2MgO·2SiO2（s）
-159700+6.
81T
298~181
2
2SiO2（s）+3Al2O3（s）=3Al2O3·2SiO2（s）-8600-17.4
1T
298~202 3
SiO2（s）+Al2O3（s）+2CaO（s）=2CaO·Al2O3·SiO2（s）
-170000+8.
8T
298~177
3
SiO2（s）+Al2O3（s）+CaO（s）=C aO·Al2O3·SiO2（s）
-105855+14
.23T
298~167
3
2SiO2（s）+Al2O3（s）+CaO（s）=CaO·Al2O3·2SiO2（s）
-139000+17
.2 T
298~182
6
高炉渣的化学成分含有大量的CaO，SiO2，以及一定量的Al2O3，MgO，4者和可以达到95%以上，其矿相组成并不像石英砂那样单一，相对复杂。考虑到石英砂熔点高，高炉渣的熔点相对低一些，可以采取石英砂+高炉渣的方式来共同实现稳钙的目的。
由于实验所用的高炉渣中CaO的质量分数为40.41%，SiO2的质量分数为34.46%，则核算到CaO-SiO2二元系中，SiO2的质量分数为46.03%，高炉渣位于C3S2-CS相区范围。实验方法
1.计算
（1）含SiO2材料稳钙的配加量计算
考虑到，转炉钢渣中含有f-CaO为7.63%，如果单独考虑加入的SiO2可以全部与f-CaO
介绍目前比较流行的几种钢渣处理工艺 1)热泼工艺。热熔钢渣倒入渣罐后，用车辆运到钢渣热泼车间，利用吊车将渣罐的液态渣分层泼倒在渣床上(或渣坑内)喷淋适量的水，使高温炉渣急冷碎裂并加速冷却，然后用装载机、电铲等设备进行挖掘装车，再运至弃渣场。需要加工利用的，则运至钢渣处理间进行粉碎、筛分、磁选等工艺处理。 (2)盘泼水冷(ISC法)。在钢渣车间设置高架泼渣盘，利用吊车将渣罐内液态钢渣泼在渣盘内．渣层一样为30一120mm厚，然后喷以适量的水促使急冷破裂。再将碎渣翻倒在渣车内，驱车至池边喷水降温，再将渣卸至水池内进一步降温冷却。渣子粒度一样为5—100mm，最后用抓斗抓出装车，送至钢渣处理车间，进行磁选、破裂、筛分、精加工。 (3)钢渣水淬工艺。热熔钢渣在流出、下降过程中，被压力水分割、击碎．再加上熔渣遇水急冷收缩产生应力集中而破裂，使熔渣粒化。由于钢渣比高炉矿渣碱度高、粘度大，其水淬难度也大。为防止爆炸，有的采纳渣罐打孔，在水渣沟水淬的方法并通过渣罐孔径限制最大渣流量。 (4)风淬法。渣罐接渣后，运到风淬装置处，倾翻渣罐，熔渣通过中间罐流出，被一种专门喷嘴喷出的空气吹散，破裂成微粒，在罩式锅炉内回收高温空气和微粒渣中所散发的热量并捕集渣粒。通过风淬而成微粒的转炉渣，可做建筑材料；由锅炉产生的中温蒸汽可用于干燥氧化铁皮。 (5)钢渣粉化处理。由于钢渣中含有未化台的游离CaO，用压力0．2一0．3 MPa，l00℃的蒸汽处理转炉钢渣时，其体积增加23％一87％，小于0．3m m的钢渣粉化率达50％一80％。在渣中要紧矿相组成差不多不变的情形下，排除了未化合CaO，提高了钢渣的稳固性。此种处理工艺可显著减少钢渣破裂加工量并减少粉碎设备磨损。
.1项目主要建设内容 主要建设内容为：建设生产厂房8000平方米，供水系统、环保系统等配套设施用房10000平方米，厂区道路及停车场等4800平方米，厂区绿化3400平方米。购置和制作生产所需的冶炼炉、精炼炉、除尘系统等生产设备326台（套），监测、化验及其他设备9台套。 1.2.2产品规模 年产高纯工业硅5万吨，其中：1101级高纯工业硅4万吨，3N级高纯工业硅6000吨， 4N 级高纯工业硅4000吨。 1.2.3生产方案 1、产品方案 目前，国内外工业硅市场1101级以下（不包括1101级）产品基本处于供大于求的状况，且短时期内不会有很大变化。结合全油焦生产工艺产品产出比例，本项目产品方案为：年产高纯工业硅5万吨，其中：1101级高纯工业硅4万吨，3N级高纯工业硅6000吨， 4N级高纯工业硅4000吨。 2、技术方案 1）国内外现状和技术发展趋势 冶金级工业硅由于生产技术简单，全世界生产企业众多，产量较大，供需基本保持平衡，且耗能高、附加值低，属国家限制类行业。目前国外有工业硅生产厂家30多家，主要集中在美国、巴西和挪威三国，占世界生产能力的65%，最大生产厂家主要有挪威的埃肯、巴西的莱阿沙、美国的全球冶金，电炉变压器容量大多在10000KVA—60000KVA，通用炉型为3000 0KVA，小于10000KVA的电炉基本停用。其发展趋势是矿热炉大容量化，由敞开式的固定炉体向旋转、封闭炉体发展，自焙电极的应用、炉气净化处理、新型还原剂的开发与应用、炉外精炼技术的发展和应用、生产过程中的计算机管理和控制。其特点是电炉容量大、劳动生产率高、单位产品投资少、有利于机械化、自动化生产和控制环境污染。我国工业硅生产起步于上世纪的50年代，目前仍在生产的厂家约有300多家，电炉400多台，产能约为90—120万吨/年，产量约为70—90万吨。且大部分分布在福建和云、贵、川等小水电资源丰富的地区，受季节性影响较大。其突出特点是电炉容量小、台数多，厂家多而分散，操作机械化水平低、劳动生产率低，产品质量不稳，化学级工业硅产量低（不到产量的1/8），且能源消耗、原材料消耗和生产成本偏高（行业内称为“三高”）。从电炉变压器容量看，我国以3200Kva至6300kVA的电炉为主要炉型，2006年国内已建成的10000kVA工业硅电炉仅有
成渝钒钛科技有限公司钢渣热闷处理生产线工艺规程（试用）编制人：王庆 初审人： 审核人： 批准人： 2012 年10 月
目录 第一章转炉钢渣热闷处理工艺规程 (1) 1 目的 (1) 2 用途 (1) 3 适用范围 (1) 4 钢渣热闷工艺操作规程 (1) 4.1前言 (1) 4.2生产工艺流程图 (2) 4.3主要工艺参数 (2) 4.4热态钢渣和热闷装置的技术要求 (3) 4.5 热闷前准备工作 (3) 4.6 热闷装置垫底和翻渣 (4) 4.7醒渣 (4) 4.8 均热 (4) 4.9 热闷喷水 (5) 4.10 热闷 (6) 4.11 排汽阀调节 (7) 4.12 出渣 (7) 4.13 给排水 (7) 4.14 水质处理 (8) 第二章中控室工艺规程 (10) 1 目的 (10) 2 适用范围 (10) 3 实施步骤 (10) 3.1开机前准备： (10) 3.2正常作业（闷渣操作、PLC自动化操作参数待最终调试后
确定） (10) 3.3正常作业（筛分、磁选、输送、储存操作） (11) 3.4安全作业 (11) 第三章钢渣筛分磁选生产线工艺流程 (13) 1 工艺流程 (13) 备注： (14)
第一章转炉钢渣热闷处理工艺规程 1 目的 生产工艺达到规范化、制度化和标准化管理，以确保安全顺利生产和钢渣热闷处理后达到理想质量要求以及在管理上受控，使钢渣热闷在处理线上处理后产品稳定、提高，特制定本规程。 2 用途 本工艺规程是保证和组织钢渣处理顺利以及处理效果的关键，是保证产品质量和安全顺利生产，也可作为质量和技术规程制订的主要依据、在生产作业时必须遵守的工艺法规。 3 适用范围 本工艺规程采用GB/T19000-2000标准中的术语和定义。 本工艺规程适用于成渝钒钛科技有限公司三利分厂钢渣热闷及加工处理生产线。 4 钢渣热闷工艺操作规程 4.1前言 本规程适用于高温转炉钢渣直接翻入热闷装置处理生产工艺。该工艺过程是将热融1500℃左右的钢渣倾翻在热闷装置内，通过自动化喷水系统对钢渣进行喷水处理，利用钢渣自身余热产生大量饱和蒸汽，使钢渣中f-CaO和f-MgO快速消解导致钢渣裂解粉化，进而再对处理后的钢渣进行筛分、磁选、提纯，实现充分回收金属，降低尾渣中铁含量，实现100%资源再利用。
转炉钢渣处理的工艺方法 冶金13-A1 高善超 120133201133 摘要：介绍了钢渣的组成成分，简述了目前国内钢渣的主要处理工艺，对其中最为主流的热泼法、滚筒法、热闷法等钢渣处理工艺的工作原理及其优缺点进行简要评述。转炉渣中的f-CaO是影响转炉渣安定性的主要因素，钢渣中的f-CaO遇水会进行如下化学反应：f-CaO+H2O→Ca（OH）2，会使转炉渣体积膨胀98%左右，导致道路、建材制品或建筑物的开裂而破坏。如果能够降低转炉渣中f-CaO的含量，那么对钢渣的利用具有很大的指导意义。 游离氧化钙与二氧化碳酸化反应生成CaCO3，以消解游离氧化钙，使钢渣中氧化钙降低至3%以下，达到国家规定，从而可以在各个工程中得到良好的应用。 高炉渣中含SiO2一般是32%~42%，可见高炉渣可以视为一种含SiO2物料，具有潜在消解转炉钢渣中f-CaO 的能力，如果实现高炉渣与转炉渣熔融态下同步处理，这无疑拓宽了冶金渣资源化处理的有效途径。本文对以上两种钢渣中游离氧化钙的处理方法进行了论述。 关键词：高炉渣；转炉钢渣；游离氧化钙；二氧化碳；石英砂；高温反应；消解率 0引言 钢渣是生产钢铁的过程中，由于造渣材料、冶炼材料、冶炼过程中掉落的炉体材料、修补炉体的补炉料和各种金属杂质所混合成的高温固溶体，是炼钢过程中所产生的附属产品，需要再次加工方可应用【1】。 钢渣在欧美等发达国家可以广泛的利用，说明了钢渣具有非常好的应用前景，对钢渣的处理、利用、开发已经成为我们国家钢铁企业的重要发展方向。由于钢渣中存在游离氧化钙这种物质，其含量在钢渣中约占0~10%，游离氧化钙遇水后发生反应生成Ca（OH）2，这种反应会使钢渣体积发生膨胀，膨胀后钢渣的体积约会增长一倍，这种情况制约了钢渣的使用方向，使其很难在建材与道路工程中加以使用。由于我国正处于高速发展中，各项基础设施建设需要建设，其中高速公路的发展快速，如果可以将处理后的钢渣应用其中，代替其他岩土材料，可以降低建设成本，降低其他材料的消耗，有效的处理了堆积巨大的废弃钢渣，达到实际的经济效益【1-2】。因此对钢渣进行合理的处理并应用已经成为我国钢铁企业重要的发展方向之一。
工业硅冶炼操作工艺 西安宏信矿热炉有限公司
一、工业硅生产工艺流程图
二、工业硅生产安全管理制度 工业硅生产是铁合金生产中最为精细的一种产业，要求每个操作人员必须经过严格培训，掌握生产个环节的重点和工艺要素，作到心中有数。只有这样才能将生产管理规范化、精细化，生产出高品级的工业硅。 1、冶炼工技术操作职责 ?保证高温冶炼，尽量减少热损失，使SiC的形成和破坏保持相对平衡。 ?炉料混合均匀后加入炉内。 ?正常冶炼的操作程序是沉料—攒热料—加新料—焖扎盖。 ?要垂直于电极加料，不要切线加料。料落点距电极100mm左右，不允许抛散炉料。 ?炉料形状和分布要合理，集中加料后，使料面呈馒头形状，料面要高于炉口200—300mm。 ?每班接时要捣炉，捣出的黏料捣碎后推到炉心。 ?沉料、捣炉时动作要块，不要碰撞电极、铜瓦和水套。 ?根据炉料融化情况加料，尽量做到加料量、用料量和出硅量相适应。 ?保持合理的料层结构，捣松的炉料就地下沉，不要大翻炉膛。 ?使用铁质工具沉料、捣炉时，动作要块，避免融化铁铲和捣炉棒。 ⑴木块等碳质还原剂在加料平台上可单独堆放，沉料结束或处理炉况时先加木块于电极根部凹坑处，然后加混合料盖住。 ⑵ 仔细观察仪表，协调其他人员用计算机控制电极的压放，使三根电极平衡运行。 ⑶ 随时了解电炉电流、电压的变化情况，给予适当的调整。
2、出炉工技术操作职责 ①正常情况下，每班出3—4炉，尽量大流量、快出硅。 ②出炉前先将炉眼、流槽清理干净，准备好出炉工具和材料。 ③用烧穿器前，要先将钢钎清除炉嘴外的结渣硅，使炉眼保持φ150mm左右的喇叭口形状，然后用烧穿器烧开炉眼。能用钢钎捅开时不用烧穿器。 ④当流量小时，要用木棒捅炉眼、拉渣，用烧穿器协助出硅。 ⑤堵炉眼前炉眼四周和内部渣滓扒净，用烧穿器修理炉眼至通畅光滑，然后堵眼，深度超过或达到炉墙厚度。 ⑥堵眼时如果炉气压力过大无法堵塞，要停电堵眼。 ⑦出炉口和硅包附近要保持干燥，禁止积水，防止跑眼爆炸。 ⑧精练产品要按方案进行，不可随意改变供气量、精练时间、造渣剂的比例等。精练时注意安全，防止硅液飞溅、过大氧气回火等事故发生。 ⑨浇注前要修补好锭模，放好挡渣棒，锭模底部可适当放适量合格硅粒，或涂脱模剂，保护锭模。 ⑩浇注时，硅包倾倒至硅液快要流出时，稍停片刻，使硅渣稳定，再使硅液从包嘴慢慢流入缓冲槽。 ⑴工业硅锭冷却到乌红时，用专用吊具从锭模中吊出，转移到冷却间。严禁用水急冷。 3、电工技术操作职责 ①持证上岗，遵守供用电制度，要求与变电站和生产指挥紧密配合。 ②电工作到四会：会原理、会检修、会接线、会操作
新兴钢渣处理技术介绍 关键字：钢渣处理热焖法钢渣热焖干式磁选钢渣回收 摘要：为克服传统干法工艺和水洗球磨机处理工艺的缺陷，新兴河北工程技术有限公司借鉴日本、韩国先进钢渣处理工艺，消化吸收，开发出全新的钢渣处理新工艺。“钢渣热焖—干式磁选”处理技术可实现整个钢渣处理过程的机械化和连续化，从各方面最大程度地降低了投产运行后的经营成本，因此，采用该方案进行钢渣处理在经济方面可实现其效益的最大化。 一、新兴干法钢渣回收利用技术介绍 目前国内钢渣二次处理工艺有： 1、传统干法加工工艺：目前国内大部分钢铁厂所采用的钢渣处理方式多为简单的破碎磁选工艺，所采用的设备为颚式破碎机1~2台或圆锥破碎机1台+带式除铁器若干或干式磁选机1~2台。工序繁多，渣、铁分离不彻底，回收废钢品位低（TFe含量约40%）,不利于炼钢使用；尾渣MFe含量高（约6%），造成资源大量浪费，经济效益差。 低品位渣钢对炼钢生产的影响如下： a、钢渣中硫磷等有害元素回到钢水中并不断富集，影响钢水质量； b、因杂质多，造成渣量增大，喷溅严重； c、冶炼过程中因不能准确确定金属液的重量而影响钢水化学成分的准确控制，浇注时，因钢液重量不足，容易造成短尺废品； 会降低碱度，改变熔渣的组成，这对脱磷及提高炉衬的使用寿 d、钢渣中的主要成分SiO 2 命不利。 此工艺一般小型钢铁厂应用较多。 2、水磨湿选法: 投资大，占地多、小粒度产品品位高，不适合大块钢渣处理，处理大块渣需与其它粗选法配合，尾泥须浓缩、沉淀、脱水、烘干处理才可利用，既污染环境又增加占地、投资，经济效益差。此工艺的致命缺点是： a、尾渣泥处理成本高。目前尾泥处理使用自然沉淀法和机械法。自然沉淀法需要建设大规模的沉淀池系统，沉淀时间长，效果差；机械法以湘潭钢铁为代表，使用斜板沉淀器和压滤机及配套水池、泵、管网系统处理尾渣泥浆。无论哪种方式，都大幅提高了投资及运营成本。 b、脱水后的尾渣含水量也较大，且经细磨水洗后活性丧失，已不能用于钢渣粉的生产，基本丧失利用价值。且经水洗选出的废钢易生锈，铁锈主要成分是Fe（OH）2，在炉内分解
多晶硅生产工艺流程 HUA system office room 【HUA16H-TTMS2A-HUAS8Q8-HUAH1688】
多晶硅生产工艺流程(简介) -------------------------来自于网络收集 多晶硅生产工艺流程,多晶硅最主要的工艺包括，三氯氢硅合成、四氯化硅的热氢化（有的采用氯氢化），精馏，还原，尾气回收，还有一些小的主项，制氢、氯化氢合成、废气废液的处理、硅棒的整理等等。 主要反应包括：Si+HCl---SiHCl3+H2（三氯氢硅合成）;SiCl4+H2---SiHCl3+HCl（热氢化）;SiHCl3+H2---SiCl4+HCl+Si（还原）多晶硅是由硅纯度较低的冶金级硅提炼而来，由于各多晶硅生产工厂所用主辅原料不尽相同，因此生产工艺技术不同；进而对应的多晶硅产品技术经济指标、产品质量指标、用途、产品检测方法、过程安全等方面也存在差异，各有技术特点和技术秘密，总的来说，目前国际上多晶硅生产主要的传统工艺有：改良西门子法、硅烷法和流化床法。改良西门子法是目前主流的生产方法，采用此方法生产的多晶硅约占多晶硅全球总产量的85％。但这种提炼技术的核心工艺仅仅掌握在美、德、日等7家主要硅料厂商手中。这些公司的产品占全球多晶硅总产量的90%，它们形成的企业联盟实行技术封锁，严禁技术转让。短期内产业化技术垄断封锁的局面不会改变。 西门子改良法生产工艺如下： 这种方法的优点是节能降耗显着、成本低、质量好、采用综合利用技术，对环境不产生污染，具有明显的竞争优势。改良西门子工艺法生产多晶硅所用设备主要有：氯化氢合成炉，三氯氢硅沸腾床加压合成炉，三氯氢硅水解凝胶处理系统，三氯氢硅粗馏、精馏塔提纯系统，硅芯炉，节电还原炉，磷检炉，硅棒切断机，腐蚀、清洗、干燥、包装系统装置，还原尾气干法回收装置；其他包括分析、检测仪器，控制仪表，热能转换站，压缩空气站，循环水站，变配电站，净化厂房等。 （1）石英砂在电弧炉中冶炼提纯到98%并生成工业硅， 其化学反应SiO2+C→Si+CO2↑
1.炼钢主要是一个氧化反应过程，炼钢过程中，通过向炉内吹入氧气以氧化金属料中的碳、硅、锰等元素。对 2.为了熔融矿石中杂质脉石，高炉生产中需要加入熔剂，常用的是碱性熔剂。对 3.热轧的变形制度仅仅是制定压下规程，制定压下规程目的是合理分配各个道次的变形量，变形量包括总的压下量和道次压下量。错 4.热轧通常有两个轧制阶段，一是粗轧阶段，以较小的变形量进行轧制，使轧件具有精确的尺寸和光洁的表面；二是精轧阶段，采用高温大压下量，以减少轧制道次提高生产率。错 5.目前，宝钢分公司烧结厂共有3台495㎡的鲁奇式带式烧结机（长90m，宽5.5m），年产烧结矿1700万吨。对 6.宝钢分公司炼钢厂具有公称容量为300吨和250吨（平均炉产钢水量300吨和250吨）的顶底复合吹转炉各3座。对 7.钢管按生产方式可分为无缝钢管和焊接钢管两类，分别采用热穿孔和钢板/带钢焊接工艺生产。对 8.连铸是连续铸钢的简称，它是通过连铸机直接把钢水连续不断地浇铸成具有一定断面形状和尺寸的钢坯。对 9.在涂镀产品的后处理中，磷化处理后形成的磷化膜具有良好的润滑性、涂装性以及一定的耐蚀性。而钝化是采用辊涂方式生产，采用环保的无铬钝化处理液，提高产品的耐蚀性，可防止白锈的产生。对 10.矿石中的铁在高炉中几乎能全部被还原出来，在高炉的不同区间和温度时,由高价铁氧化物到低价铁氧化物到金属铁是完全一样的还原顺序。错 11.连轧管时，孔型顶部的金属由于受到轧辊外压力和芯棒内压力作用而产生轴向延伸，并向圆周横向宽展，达到减径减壁的效果。因此成型和焊接是它的两个基本工序，而不同的成型和焊接方法构成不同的焊管生产方法。对 12.在高炉炼铁中，矿石中的铁元素以氧化物的形式存在于自然界中，在高温下利用氧化反应冶炼成铁水，铁水作为炼钢的主要原料。错 13.液压热定心机定心，其目的是改善穿孔时的咬入条件和减少毛管前端的壁厚偏差。对 14.造渣剂是炼钢的一种重要辅助原料，一般有石灰石、石灰、软硅石等。石灰石和石灰中的CaO是炉渣的主要成分，它参与脱磷、脱硫反应。软硅石主要含有SiO2，用来调整熔渣碱度和钢渣量。对 15.高炉炼铁是将铁矿石在高温下冶炼成金属铁的过程，一方面由炉顶往炉内装入炉料，另一方面从高炉下部鼓入纯氧使炉料中的燃料燃烧。错 16.在最新的轧机中，在酸洗出口段与冷连轧机间增加一套活套装置，将分别在两个机组完成的工序在联合机组一次完成生产，因此又称为酸洗－冷轧联合生产技术。对 17.冷轧板带的品种规格较多，其生产工艺流程亦各有特点，一般来说主要的工序有：表面清理、冷连轧、退火、平整、剪切（横切、纵切）。错 18.轧钢的目的一方面是得到需要的产品形状和尺寸，另一方面改善钢的内部质量，提高钢的机械性能。对 19.热轧工艺过程主要分为：坯料准备、加热、轧制（粗轧、精轧）和精整等四个步骤。对 20.钢水炉外精炼就是将炼钢炉中初炼的钢水移到钢包或其他容器中再进行精炼处理，也称为二次精炼。对 21.高炉使用的燃料主要是焦炭，它在冶金中主要起三方面的作用：发热剂、还原剂和料柱骨架。对 22.炼钢反应是在高温条件下进行的，转炉炼钢通常无外加热源，冶炼过程的加热和升温，主要依靠铁水中硅、锰、碳、磷等元素的氧化放出的热量。电炉炼钢时则主要依靠电能来加
一、单晶硅的制法通常是先制得多晶硅或无定形硅，然后用直拉法或悬浮区熔法从熔体中生长出棒状单晶硅。熔融的单质硅在凝固时硅原子以金刚石晶格排列成许多晶核，如果这些晶核长成晶面取向相同的晶粒，则这些晶粒平行结合起来便结晶成单晶硅。 单晶硅棒是生产单晶硅片的原材料，随着国内和国际市场对单晶硅片需求量的快速增加，单晶硅棒的市场需求也呈快速增长的趋势。 单晶硅圆片按其直径分为6英寸、8英寸、12英寸（300毫米）及18英寸（450毫米）等。直径越大的圆片，所能刻制的集成电路越多，芯片的成本也就越低。但大尺寸晶片对材料和技术的要求也越高。单晶硅按晶体生长方法的不同，分为直拉法（CZ）、区熔法（FZ）和外延法。直拉法、区熔法生长单晶硅棒材，外延法生长单晶硅薄膜。直拉法生长的单晶硅主要用于半导体集成电路、二极管、外延片衬底、太阳能电池。目前晶体直径可控制在Φ3~8英寸。区熔法单晶主要用于高压大功率可控整流器件领域，广泛用于大功率输变电、电力机车、整流、变频、机电一体化、节能灯、电视机等系列产品。目前晶体直径可控制在Φ3~6英寸。外延片主要用于集成电路领域。 由于成本和性能的原因，直拉法（CZ）单晶硅材料应用最广。在IC工业中所用的材料主要是CZ抛光片和外延片。存储器电路通常使用CZ抛光片，因成本较低。逻辑电路一般使用价格较高的外延片，因其在IC制造中有更好的适用性并具有消除Latch－up的能力。 单晶硅也称硅单晶，是电子信息材料中最基础性材料，属半导体材料类。单晶硅已渗透到国民经济和国防科技中各个领域，当今全球超过2000亿美元的电子通信半导体市场中95%以上的半导体器件及99%以上的集成电路用硅。 二、硅片直径越大，技术要求越高，越有市场前景，价值也就越高。 日本、美国和德国是主要的硅材料生产国。中国硅材料工业与日本同时起步，但总体而言，生产技术水平仍然相对较低，而且大部分为2.5、3、4、5英寸硅锭和小直径硅片。中国消耗的大部分集成电路及其硅片仍然依赖进口。但我国科技人员正迎头赶上，于1998年成功地制造出了12英寸单晶硅，标志着我国单晶硅生产进入了新的发展时期。 目前，全世界单晶硅的产能为1万吨/年，年消耗量约为6000吨～7000吨。未来几年中，
炼钢废弃资源在宝钢的综合利用 摘要：文章概述了浅盘法、热闷法及滚筒法等宝钢渣处理工艺特点，介绍了钢渣、渣钢铁、LT除尘粉、OG泥等炼钢废弃资源在宝钢的综合利用现状，突出了可持续发展是永恒的主题。 关键词：废弃资源，综合利用，渣处理 Comprehensive Utilization for Disused Resource from Steelmaking Procedure at Baosteel Zhang Geng, Jiang Xiao-fang (Steelmaking Plant of Baosteel Branch, Baoshan Iron & Steel Co.,Ltd.) Abstract: Features of steel slag processing technologies, such as processes of “instantaneous slag chill processing(ISC)”, “tank-type hot disintegrating” and “rotary cylinder” are given. Status of comprehensive utilization for disused resource from steelmaking procedure, such as steel slag, dust and OG sludge are described. The sustainable development is emphasized. Key Words: disused resource, comprehensive utilization, slag treatment 0 前言 废弃资源综合利用一直是可持续发展永恒的主题。宝钢是以钢铁为主业的大型现代化钢铁联合企业，在生产过程中涉及大量的二次资源的回收利用，其中，炼钢系统产生的废弃资源种类多、数量大，因此，对这些废弃资源的综合利用一直是我们研究的课题。宝钢分公司炼钢厂产生的废弃资源主要包括钢渣、渣钢铁、OG泥、LT除尘粉、电炉除尘粉、轻烧白云石除尘粉、石灰石和白云石泥饼及氧化铁皮等，通过有效的管理手段和合理的综合利用工艺，为废弃资源的综合利用创造了良好的前提条件，使宝钢分公司炼钢厂废弃资源的综合利用率达到了较高的水平。 1钢渣的回收及利用 钢渣二次利用最便捷的重要途径是作为高炉、转炉原料，在钢铁厂自行循环使用。此外，钢渣还可用于道路工程、建材原料、钢渣肥料及填坑造地等。宝钢对钢渣多样化处理工艺方法，形成了不同钢渣的不同特性。经过近20年来的努力，宝钢不但扭转了建厂初期一度钢渣成灾的局面，还形成了强化分类回收、分类加工、分类管理的针对性利用等措施，从工艺、体制及制度上确保钢渣的源头管理和分类管理，为钢渣的综合利用创造良好的前提条件。1.1宝钢的渣处理工艺 宝钢分公司采用的渣处理工艺主要有浅盘法、闷罐法及滚筒法等。
我国工业硅产业如何改变无序状况 一、业内有关人士提出以产业升级为主要途径 1、工业硅生产从无到有，经过50多年的发展，我国现已成为产能、产量和出口量均居世界首位的工业硅生产大国。但多年来中国工业硅生产和出口基本处于盲目发展和无序竞争状态，企业生产和产品出口的效益欠佳。业内人士认为，在国家不断加强和改善宏观调控的情况下，工业硅应逐步实现产业升级，改变这种无序的状态。 2、工业硅产业发展现状 中国的工业硅生产始于1957年。上世纪50年代末到70年代末，工业硅生产主要是国内自产自用。1980年，工业硅开始出口，90年代末年出口量达到20万吨以上，2007年出口量增加到近70万吨。现在我国工业硅的产能产量和出口量已均居世界首位，出口的国家和地区数近60个，年出口量已相当于发达国家总消费量的一半以上。 虽然我国是世界工业硅生产大国和出口大国，却不是工业硅出口强国。多年来，工业硅生产和出口的效益一直欠佳。上世纪90年初以来，工业硅出口的价格经常比国际市场正常价低20％～30％。2007年下半年以来，特别是2008年初以来，我国工业硅出口价格有相当幅度的提高。2007年我国工业硅出口全年的平均离岸价是1381美元／吨，今年1月至5月的平均离岸价上涨到2001美元／吨。但与此同时，国际市场工业硅价格也在迅速上涨，同期美国和欧盟的工业硅现货价也从2200美元／吨左右上涨到3500美元／吨左右。 二、盲目扩张导致困局 我国工业硅出口长期价格偏低的原因，除美国、欧盟等长期对我国工业硅出口实行反倾销之外，也与我国工业硅项目的盲目扩张，低水平重复建设和相互压价的无序竞争有关。 2004年以来，在国家不断加强宏观调控下，工业硅项目低水平重复建设的势头受到一定遏制，落后生产能力开始被淘汰，节能环保意识有所增强。但在取得这些初步成效的同时，长期盲目扩张积累的问题仍很突出，整个硅业要真正遏制盲目扩张的势头，消除无序竞争，还有很多工作要做。 进入2008年以来，国家从1月1日起对出口工业硅开征10％的出口关税，年初南方地区遭遇的罕见低温雨雪冰冻灾害和5月汶川特大地震灾害，使这些地区相当数量的工业硅企业遭受不同程度的破坏，生产和贸易均受到影响。 业内人士认为，工业硅产业长期的低水平重复建设和无序竞争，不
宝钢ＢＳＳＦ渣处理工艺技术的研究 肖永力，刘茵，李永谦，陈华 （宝钢研究院） 摘要：BSSF渣处理技术是宝钢开发的一种新型钢渣处理工艺。阐述了宝钢BSSF渣处理技术的工艺原理、工艺流程和技术特点。通过对BSSF成品渣理化性能的分析，探讨了BSSF渣综合利用的多个领域和方向，指出了BSSF渣广阔的应用前景。同时还探讨了BSSF技术的发展方向。 ０背景技术 钢渣是炼钢过程必然产生的副产品，约占钢产量的10％～15％。针对转炉钢渣一千多摄氏度的高温和黏度波动大的特征，传统的渣处理工艺如热泼法、浅盘法、闷罐法等均采用开放式、静态缓冷、先冷却后破碎处理工艺。由于工序多、流程长，时间长，占地面积大，开放式作业造成粉尘污染严重，严重滞后于炼钢工艺的发展，尤其是前两种工艺，长期堆放后再破碎磁选，尾渣综合利用能耗高。 宝山钢铁股份有限公司自1995年开始研发了BSSF钢渣处理技术，它是采用密闭式、动态急冷、热态破碎处理工艺，处理后的粒渣粒度均匀、稳定，可直接利用，突破了传统钢渣处理工艺技术的局限，引起国际钢铁界的强烈关注和兴趣，已先后在宝钢集团内部、马钢、南钢等国内大中型企业得到推广应用并输出到印度ＪＳＷ等钢厂。 １工艺原理和工艺流程及组成 １．１BSSF渣处理技术工艺原理 BSSF渣处理技术是将高温熔态钢渣在一个转动的特殊结构的容器即滚筒中进行处理，在多种工艺介质的共同冷却和机械力作用下，使高温钢渣被急速冷却和碎化，由于渣和钢的不同，所以渣与钢分别固化，实现渣与钢的剥离，然后被排出滚筒。所形成的BSSF渣粒度小而均匀；成品渣中性能较稳定，渣钢分离效果好，可以直接进行磁选。 １．２工艺流程 BSSF渣处理工艺流程图如图１所示，由炼钢车间出来的热态钢渣通过渣罐运至渣处理间，然后由行车将渣罐吊运并倾倒，使渣罐中的熔融钢渣流入BSSF装置中，部分高黏度熔渣则通过扒渣机从渣罐中扒出，并落入BSSF装置中；同时向筒体中通入冷却水。熔渣在装置中被冷却、破碎，约几分钟后变成小于１００ｍｍ的固态粒渣由装置的排渣口排出，排出的粒渣落到链板输送机上，然后经磁选、分选。渣处理装置生产过程中产生的蒸气经喷雾除尘后通过烟囱集中排放。过程中产生的污水先进入沉淀池，经沉淀过滤后进入供水池循环使用。 １．３工艺参数 BSSF钢渣处理技术的工艺参数如表１所示。
钢渣处理技术及综合利用途径 摘要：国内外对钢渣的利用都作了不少研究，但钢渣利用率不高的原因是其成分很复杂，但随着矿源能源的紧张，对钢渣进行处理和综合利用一直是值得关注和探索的课题，文章就目前较为成熟的方法进行了介绍。 关键词：钢渣处理；技术；综合利用 钢渣是炼钢过程中排出的废渣。钢渣主要来源于铁水与废钢中所含元素氧化后形成的氧化物，加入的造渣剂，金属炉料带入的杂质以及脱硫产物和被侵蚀的炉衬材料等。目前我国钢渣年产量1亿多t，累计堆放尚未利用的钢渣达3亿t，对其进行处理和综合利用，具有很大的经济效益、社会效益和环境效益。 1 钢渣的处理工艺 1.1 冷弃法 钢渣倒入渣罐缓冷后直接运到渣场抛弃，这种处理技术不仅占地大，易形成渣山，而且不利于钢渣加工和合理利用，所以不建议采用此种工艺。 1.2 热泼法 随着炼钢炉容量加大，氧气在炼钢炉中的应用，快速炼钢要求快速排渣，从而发展了热泼法技术。热泼法是把炼钢渣倒进渣罐后，用吊车将渣罐吊起并将里面的熔渣分层倒在渣床上，经空气冷却降温至350～400 ℃时再喷淋适量的水，使高温炉渣急冷碎裂并加速冷却。 1.3 水淬法 由于钢渣比高炉渣碱度高、黏度大，其水淬难度也大。该法原理是；液态高温钢渣在流出和下降过程中，被压力水击碎、分割，同时高温熔渣遇水急冷收缩产生应力集中而破裂，使熔渣在水幕中进行粒化。 1.4 盘泼水冷法 该法是用吊车把渣罐内熔渣泼在高架泼渣盘内，喷淋适量的水使钢渣急冷碎裂，渣层一般厚3～12 cm。然后再用吊车把渣盘翻倒，对碎渣进行池边喷水降温，最后把渣倒入水池内进一步降温冷却，使渣粉碎到粒度为0.5～10 cm，用抓斗抓出装车，送到钢渣车间再处理。 1.5 粒化法 该法和水淬法有相似之处，原理是把液态钢渣均匀流入粒化器，在粒化器中被高速旋转的粒化轮破碎并沿切线方向抛出，同时受高压水流冷却后落入水箱，
一、钢渣生产线简介： 钢渣处理生产线是指对钢渣进行处理的生产线，主要是从钢渣中提取钢粒、铁块的成套生产线，高科机械在此对钢渣处理生产线和铬铁渣处理工艺流程作简单介绍，以供参考！ 从上图中可以看出，大块钢渣质地紧密，黑色灰质中含有金属光泽的物质，而左下图为提选出的细粒铁粉，右下图为同时分选出的纯铁块，也就是业内人士俗称的粒子钢。钢渣的的利用价值在于钢渣中含有一定量的钢粒和铁粉，也就是回收钢粒和铁粉是利用钢渣的主要途径。那么钢粒和铁粉如何回收呢？巩义市高科机械厂接下来讲解一下钢渣处理工艺流程，供相关人士参考。 二、钢渣处理工艺流程
一般情况下，对于钢渣的处理加工分为两个步骤进行。 步骤一：钢渣的破碎。 钢厂生产的钢渣都呈规则不均匀的块状，钢粒、铁粉和渣子都混合在一起。必须先通过破碎、研磨，把钢渣打碎，才能够分选。由于钢渣多成块状，且硬度较大，采用破碎比大、耐用的颚式破碎机对钢渣进行粗碎，粗碎过后的钢渣如果大小能够达到10mm以下，那么可以直接送入球磨机内进行研磨；否则需要将粗碎后的钢渣送入细粒颚式破碎机进行第二道破碎。 步骤二：球磨机的磨矿。 仅仅通过破碎机无法将钢渣彻底打碎，还需要球磨机。破碎后的达到10mm以下粒度的钢渣直接送入球磨机内磨矿，经过充分研磨将钢渣、铁粉、渣子之间的连接体结构打碎，从而进行下一步分选。我厂生产的球磨机的尾端加有筛笼，这样当物料从球磨机内出来后，筛笼直接将颗粒状的钢粒和细粒的铁粉、渣子分开，省去了振动筛，减少了客户的投资成本。 步骤三：钢粒（粒子钢）和铁粉的提取。 由于钢粒和铁粉都具有磁性，因此分选、提取钢粒和铁粉的设备就是磁选机。我厂生产的球磨机尾端有筛笼装置，筛出来的钢粒可以直接采用皮带式磁选机（腾空磁选机）进
硅溶胶水玻璃复合型壳 制壳工艺 文稿归稿存档编号：[KKUY-KKIO69-OTM243-OLUI129-G00I-FDQS58-
硅溶胶-水玻璃复合型壳制壳工艺 1、原辅材料 含量为30%，密度1.19～S830、S1430单质硅硅溶胶SiO 2 1.20g/cm3； ≥65%，＜0.045mm（325目）； 锆英粉含量为：ZrO 2 锆英砂：ZrO ≥65%，0.150mm（100目）； 2 莫来石砂：无细粉，熟料，0.600～0.250mm（30～60目）； 匣钵粉：0.075mm（200目）； 匣钵砂：0.850～0.425mm（20～40目）； 表面湿润剂：J.F.C； 长效消泡剂； 硅油类； 结晶氯化铝； 水玻璃：模数3～3.4。 2、操作工艺 2.1制蜡模时采用硅油脱模；蜡模必须逐个检查，尽量不修补；模组焊接时小件采用粘结蜡；中大件采用焊刀焊接；间距适当，将带有内腔、孔、槽时，使其向外，有利于制壳、脱蜡和浇注；对带有文字、狭缝、凸缘、弯部应保持轮廓清晰；蜡模组制壳前应先吹去蜡屑、再经清洗液清洗，晾干后制壳。 2.2 涂料的配制
面层采用S830单质硅硅溶胶与锆英粉，新料配制时粉液比1∶3.3，流杯粘度为40－45s，6h以后测粘度，若≥50s，逐步加硅溶胶；若粘度 ≤40s，逐步加入锆英粉；JFC和消泡剂在搅拌后期加入，JFC加入量为加入硅溶胶质量的0.3%－0.5%，可通过涂料的涂挂性的优劣调整；消泡剂加入量为JFC加入量的一半，并按泡多少适当地调整。 2.3 面层的配制及操作工艺： 2.3.1 整个配料过程是在L型搅拌机连续运转条件下进行的，L型叶片必须超过中心，且叶片与筒边、筒底间隙约5mm；过大，在配料过程中会出现沉淀； 2.3.2 先加入硅溶胶，再逐步均匀、缓慢地加入锆英粉。如加入10包锆英粉，加入总时间必须＞2时，加完后连续搅拌8－9h，然后用流杯粘度计测粘度，直至粘度达到要求后，接着测定密度； 2.3.3 测定粘度值的确定，是在筒中心、筒边分别取料，然后取其平均值； 2.3.4 用玻璃片沾上涂料，对光观察，如无颗粒点则确定涂料搅拌已均匀；一般认为：每加2－3kg锆英粉；涂料粘度可提高5s左右；每加 0.5kg硅溶胶，涂料粘度可降低5s左右；根据这个小规律适当加以调整； 2.3.5 涂料配好以后，接着将准备好的模组进行最后检查，（如检查模头上的记号与铸件材质是否一致等。）待涂挂； 第一层
硅溶胶水玻璃复合型壳制壳工艺-精品 2020-12-12 【关键字】方法、条件、质量、继续、保持、规律、关键、方式、逐步、调整、提高、中心1、原辅材料 S830、S1430单质硅硅溶胶SiO2含量为30%，密度1.19－1.20g/cm3；锆英粉含量为：ZrO2≥65%，＜0.045mm（325目）；锆英砂：ZrO2≥65%，0.150mm（100目）；莫来石砂：无细粉，熟料；0.600－0.250mm（30－60目）；匣钵粉：0.075mm （200目）；匣钵砂：0.850－0.425mm（20－40目）；表面湿润剂：J.F.C；长效消泡剂；硅油类；结晶氯化铝；水玻璃模数3－3.4。 2、操作工艺 2.1制蜡模时采用硅油脱模；蜡模必须逐个检查，尽量不修补；模组焊接时小件采用粘结蜡；中大件采用焊刀焊接；间距适当，将带有内腔、孔、槽时，使其向外，有利于制壳、脱蜡和浇注；对带有文字、狭缝、凸缘、弯部应保持轮廓清晰；蜡模组制壳前应先吹去蜡屑、再经清洗液清洗，晾干后制壳。 2.2 涂料的配制 面层采用S830单质硅硅溶胶与锆英粉，新料配制时粉液比1：3.3，流杯粘度为40－45s，6h以后测粘度，若≥50s，逐步加硅溶胶；若粘度≤40s，逐步加入锆英粉；JFC和消泡剂在搅拌后期加入，JFC加入量为加入硅溶胶质量的0.3%－
0.5%，可通过涂料的涂挂性的优劣调整；消泡剂加入量为JFC 加入量的一半，并按泡多少适当地调整。 2.3 面层的配制及操作工艺： 2.3.1 整个配料过程是在L型搅拌机连续运转条件下进行的，L型叶片必须超过中心，且叶片与筒边、筒底间隙约5mm；过大，在配料过程中会出现沉淀； 2.3.2 先加入硅溶胶，再逐步均匀、缓慢地加入锆英粉。如加入10包锆英粉，加入总时间必须＞2时，加完后连续搅拌8－9h，然后用流杯粘度计测粘度，直至粘度达到要求后，接着测定密度； 2.3.3 测定粘度值的确定，是在筒中心、筒边分别取料，然后取其平均值； 2.3.4 用玻璃片沾上涂料，对光观察，如无颗粒点则确定涂料搅拌已均匀；一般认为：每加2－3kg锆英粉；涂料粘度可提高5s左右；每加0.5kg硅溶胶，涂料粘度可降低5s 左右；根据这个小规律适当加以调整； 2.3.5 涂料配好以后，接着将准备好的模组进行最后检查，（如检查模头上的记号与铸件材质是否一致等。）待涂挂； 2.3.6 模组顺转向缓慢进入面层预湿浆中，稍等片刻，缓慢升起；在转筒上方停留滴去多余涂料，顺便观察字迹、小孔是否清晰，并用微弱的压缩空气吹去小气泡，再缓慢进入面层浆中，操作同上，滴去多余涂料，模组即作左右、上下
钢渣处理技术介绍 一、新兴干法钢渣回收利用技术介绍 目前国内钢渣二次处理工艺有： 1.传统干法加工工艺：目前国内大部分钢铁厂所采用的钢渣处理方式多为简单的破碎磁选工艺，所采用的设备为颚式破碎机1~2台或圆锥破碎机1台+带式除铁器若干或干式磁选机1~2台。工序繁多，渣、铁分离不彻底，回收废钢品位低（TFe含量约40%）,不利于炼钢使用；尾渣MFe含量高（约6%），造成资源大量浪费，经济效益差。 低品位渣钢对炼钢生产的影响如下： a、钢渣中硫磷等有害元素回到钢水中并不断富集，影响钢水质量； b、因杂质多，造成渣量增大，喷溅严重； c、冶炼过程中因不能准确确定金属液的重量而影响钢水化学成分的准确控制，浇注时，因钢液重量不足，容易造成短尺废品； d、钢渣中的主要成分SiO2会降低碱度，改变熔渣的组成，这对脱磷及提高炉衬的使用寿命不利。 此工艺一般小型钢铁厂应用较多。 2. 水磨湿选法: 投资大，占地多、小粒度产品品位高，不适合大块钢渣处理，处理大块渣需与其它粗选法配合，尾泥须浓缩、沉淀、脱水、烘干处理才可利用，既污染环境又增加占地、投资，经济效益差。此工艺的致命缺点是： a、尾渣泥处理成本高。目前尾泥处理使用自然沉淀法和机械法。自然沉淀法需要建设大规模的沉淀池系统，沉淀时间长，效果差；机械法以湘潭钢铁为
代表，使用斜板沉淀器和压滤机及配套水池、泵、管网系统处理尾渣泥浆。无论哪种方式，都大幅提高了投资及运营成本。 b、脱水后的尾渣含水量也较大，且经细磨水洗后活性丧失，已不能用于钢渣粉的生产，基本丧失利用价值。且经水洗选出的废钢易生锈，铁锈主要成分是Fe（OH）2，在炉内分解会增加钢种的氢含量，影响钢材质量。 c、尾渣泥沉淀池系统需占用大量土地，且由于尾泥无利用价值只能扔掉，需占用大量土地，污染环境。 国内使用此工艺的钢铁厂较多，代表钢厂为湘潭钢铁厂。 如何利用简洁高效的工艺装备处理钢渣，生产优质废钢、铁精粉及容易利用的干尾渣，是实现钢渣高附加值利用的技术关键。 为克服传统干法工艺和水洗球磨机处理工艺的缺陷，新兴河北工程技术有限公司借鉴日本、韩国先进钢渣处理工艺，消化吸收，开发出全新的钢渣处理新工艺。此工艺采用钢渣专用棒磨机对钢渣进行破碎，通过湿度、粒度、给料量的综合控制及其它手段，实现对渣、钢的彻底剥离。且产品粒度比较均匀，过粉碎矿粒少，产品粒度在3mm左右。配之以特殊结构的可变磁场干式磁选机将金属全部回收。 本工艺处理后的钢渣所有产品质量好，可利用途径广泛。所得废钢品位～90%，完全可满足炼钢使用要求；所得铁精粉品位>65%，完全可满足烧结使用要求；所得尾渣磁性铁含量<1%，且为干尾渣，可制砖、生产微粉、作为集料等，用途广泛，可利用价值高。 本技术在新疆特钢和济源钢铁厂实际应用，回收效果良好。
钢渣处理考察报告 2010 年6 月1 日至6 月4 日，我们一行4 人在技术质量部、规化部的带领下，赴XX钢铁公司、XXXX查业公司学习考察，收获不少，启发很大，现将个人学习考察报告如下： 一、学习考察简要说明 XX目前有2座210吨转炉，3座100吨转炉，年产量钢量860万吨，钢渣量约125公斤/吨钢，其钢渣处理项目由XX渣业公司加工负责，钢渣100%回收利用，既环保又经济，是钢铁行业中的循环经济。 二、学习考察情况 1、XX钢铁公司转炉钢渣处理工艺流程说明 热熔钢渣用渣罐由汽车运至XX渣业生产线，用吊钩桥式起重机将渣罐中的热渣倒入热闷装置，打水冷却，同时用锅勾机不断翻动钢渣冷却，如图1，冷却3小时左右，进行钢渣热闷处理约12 小时（图2），当热闷周期结束后用履带式挖掘机将装置内粉化钢渣抓出放到筛孔为200mm勺振动给料筛上，大于200mm勺钢渣落入给料筛旁的料 槽，通过装载机装到自卸车上，运到落锤破碎间进行破碎，并磁选出大块渣钢。破碎后的大渣钢返回炼钢使用，钢渣返回加工生产线。 小于200mn粒类的钢渣进入筛下振动给料机送入胶带输送机。在胶带机上安装有电磁自卸除铁器进行磁选，将渣钢选出。钢渣经50mml的振动筛进行筛分，大于50mm的物料经过电磁除铁器选出铁后，钢渣进入500m M 750mm勺液压颚式破碎机破碎，小于50mm勺钢渣经电磁
除铁器选出渣钢后进入棒磨机进行破碎和剥离。破碎剥离后的钢渣进入10mm的振动筛，小于10mm的钢渣进双辊磁选机磁选出小于10mm 的渣钢和尾渣分别堆放。 图1热熔钢渣打水冷却 2. 钢渣分类由XXXX查业公司处理后的钢渣主要分四类：第一类铁含量》85%以返炼钢渣钢（简称A类渣钢），第二类为铁含量》35%烧结用渣钢（B类渣钢）,第三类为铁含量约35%炼钢用渣钢（C类渣钢），第四类为尾渣。
钢渣综合利用方法和处理工艺的介绍 钢铁工业是国民经济的基础产业，在国家经济快速发展的形势下，钢铁工业也呈现出跳跃式发展的态势，钢产量近几年不断提高，钢渣作为炼钢工艺流程的衍生物随着钢产量的提高年产量不断递增。 据最新资料统计，2004年我国钢渣的产生量为3819万ｔ，钢渣利用率仅为10%左右，该数据显示钢渣利用率很低，距离钢铁企业固体废弃物“零”排放的目标尚远。 积极开发和应用先进有效的处理技术和资源化利用新技术，提高其利用率和附加值，是钢铁企业发展循环经济，实现可持续发展的重要课题之一。 钢渣利用途径和制约钢渣利用率的因素 钢渣的利用途径大致可分为内循环和外循环，内循环指钢渣在钢铁企业内部利用，作为烧结矿的原料和炼钢的返回料。钢渣的外循环主要是指用于建筑建材行业。 1 钢渣的内循环利用 钢渣返烧结主要是利用钢渣中的残钢、氧化铁、氧化镁、氧化钙、氧化锰等有益成分，而且可以作为烧结矿的增强剂，因为它本身是熟料，且含有一定数量的铁酸钙，对烧结矿的强度有一定的改善作用，另外转炉渣中的钙、镁均以固溶体形式存在，代替溶剂后，可降低溶剂(石灰石、白云石、菱镁石)消耗，使烧结过程碳酸盐分解热减少，降低烧结固体燃料消耗。 钢渣在钢铁企业内部循环历来受到重视和普遍采用，配加转炉渣的烧结矿可改善高炉的流动性，增加铁的还原产量。但是配矿工艺对返烧结有影响，过度使用会造成磷等有害元素的富集；配加转炉渣的烧结矿品位、碱度有所降低。 研究表明，当高炉炉料使用100%自熔性球团矿时，5%转炉渣作为溶剂加入会引起高炉运行不畅，原因是明显影响球团矿的软熔特性，增大软熔温度间隔，使炉渣粘性有增大趋势。 另外钢渣的成分波动较大，烧结配矿时要求钢渣各种氧化物成分波动≤±2%，粒度要求一般小于3ｍｍ，钢渣在成分上很难满足要求，对钢渣破碎和筛分的要求也高。