一种降低转炉钢渣中铬含量的方法与流程

    技术2026-08-09  13


    本发明涉及废弃资源有效利用,尤其是涉及一种降低转炉钢渣中铬含量的方法。


    背景技术:

    1、在转炉炼钢过程中将产出8%-10%的钢渣,钢渣中的总cr含量0.05%-0.3%,主要存在价态有+2价、+3价、+6价等形态,其中,+3价铬对人体有益,+6价铬对人体有害。

    2、钢渣通过翻渣、打水、热闷后,进入钢渣生产线,最终形成含铁物料和尾渣,含铁物料返回高炉、转炉再利用,尾渣进入水泥等行业。携带有少量cr的含铁物料进入高炉或转炉对炉矿会有一定影响,含铬的尾渣进入水泥行业,在水泥生产过程中,+3价铬极易氧化成+6价铬,后续水泥以多种形态进入人们的生活,极易对人体的身心健康造成较大的影响。

    3、目前,关于转炉钢渣中铬含量的降低方法,主要包括以下几种方法,第一,利用元素选分氧化原理,往熔池内吹氧,并加入冷却剂控制熔池温度,从而把铁水中的铬进行氧化分离;第二,通过调整转炉的吹炼制度、造渣制度等工艺参数,优化转炉冶炼过程,提高铬的氧化率和去除率;第三,在转炉冶炼过程中,添加一些特定的脱铬剂,如氧化剂、脱铬合金等,这些脱铬剂能够与钢液中的铬发生反应,生成易于分离的铬的化合物,从而降低钢液中的铬含量;第四,加强转炉出钢过程中的渣钢分离操作,确保钢渣中的铬尽可能多地留在渣中,而不是进入钢水中。然而,这些方法仍不可避免产出的钢渣中含有一定含量的铬,因此,对产出的钢渣进行回收利用,以将钢渣中的铬等有价值的元素提取出来,仍是本领域亟须解决的一项技术问题。

    4、鉴于此,特提出本发明。


    技术实现思路

    1、本发明的目的在于提供一种降低转炉钢渣中铬含量的方法,该方法可有效降低转炉钢渣中铬的含量,提高了废弃资源的有效利用率。

    2、本发明提供一种降低转炉钢渣中铬含量的方法,包括以下步骤:

    3、s1、将钢渣进行初级筛分,得到初级筛上物料和初级筛下物料;

    4、s2、初级筛下物料经第一级球磨和第一级筛分处理后,得到第一级筛上物料和第一级筛下物料,第一级筛上物料经第一级磁选,得到第一磁选剩余物和第一含铁物料;

    5、s3、第一级筛下物料经第二级球磨和第二级筛分处理后,得到第二级筛上物料和第二级筛下物料,第二级筛上物料经第二级磁选,得到第二磁选剩余物和第二含铁物料;

    6、s4、第二级筛下物料经第三级球磨和第三级筛分处理后,得到第三级筛上物料和第三级筛下物料,第三级筛上物料经第三级磁选,得到第三磁选剩余物和第三含铁物料;

    7、s5、第三级筛下物依次经第四级磁选和第五级磁选处理后,分别得到含铁物料、低铬钢渣和高铬钢渣。

    8、作为本技术方案优选地,步骤s1中,所述初级筛分时,选用边长为140-160mm的方孔筛。

    9、作为本技术方案优选地,步骤s1中,初级筛上物料采用石钢锤进行多次打砸,并将石钢锤打砸后的物料采用方孔为140-160mm的方孔筛单独进行筛分,所得筛下物与初级筛下物料混合后进行第一级球磨。

    10、通过石钢锤多次打砸后,含铁物料少量断裂,表层及内部夹杂的非含铁物料破碎而脱落,通过方孔筛再次筛分时,含cr的钙钛矿通过筛网进入筛下部分,与筛上部分的含铁物料实现分离。

    11、此外,为使筛分过程更加彻底,待正常生产的钢渣筛分结束后,将石钢锤打砸后的物料单独采用相应的方孔筛进行再次筛分,筛上和筛下物料分别单独堆放。

    12、最后,将正常生产时初级筛分出的初级筛下物料和采用石钢锤打砸后筛分出的筛下物料按照一定比例混合均匀后进行三段式研磨,研磨后通过不同磁场强度的磁选机进行多级磁选分离。

    13、作为本技术方案优选地,步骤s2中,将正常生产时初级筛分出的初级筛下物料和采用石钢锤打砸后筛分出的筛下物料按照3:1的比例混合均匀后进行第一级球磨,第一级球磨所使用的第一台球磨机可选择φ1500×5700mm型球磨机,钢球按允许加入量的30-50%组织添加,钢球比例为φ120:φ100=4:6,研磨时间通过第一台球磨机的下料速度和冲洗水大小进行控制,以30-40分钟为宜;

    14、第一级球磨结束后,在第一台球磨机的出口捆绑边长为50-60mm的方孔筛进行第一级筛分处理后,得到第一级筛上物料和第一级筛下物料;

    15、第一级筛上物料选用磁场强度为600-800gs的磁选机进行第一级磁选分离,得到第一磁选剩余物和第一含铁物料,其中,第一含铁物料单独堆放,第一磁选剩余物返回第一台球磨机循环研磨,第一台球磨机研磨后筛上所有的含铁物料可以返回炼钢进入转炉直接使用。

    16、步骤s2主要是在低磁场强度下实现磁性矿物与非磁性矿物的分离,以筛选得到净铁。

    17、作为本技术方案优选地,步骤s3中,第一台球磨机出口的第一级筛下物料进入第二台球磨机,第二台球磨机可选择φ1500×4500mm型球磨机,钢球按允许加入量的70-80%组织添加,钢球比例为φ150:φ120=5:5,研磨时间通过第二台球磨机的下料速度和冲洗水大小进行控制,以30-40分钟为宜;

    18、第二级球磨结束后,在第二台球磨机的出口捆绑边长为15-20mm的方孔筛进行第二级筛分处理,得到第二级筛上物料和第二级筛下物料,第二级筛上物料选用磁场强度为1600-2000gs的磁选机进行第二级磁选分离,得到第二磁选剩余物和第二含铁物料,其中,第二含铁物料单独堆放,第二磁选剩余物返回第二台球磨机循环研磨。

    19、作为本技术方案优选地,步骤s4中,第二台球磨机出口的第二级筛下物料进入第三台球磨机,第三台球磨机可选择φ1500×4500mm型球磨机,钢球按允许加入量的80-90%组织添加,钢球比例为φ150:φ120=5:5,研磨时间通过第三台球磨机的下料速度和冲洗水大小进行控制,以30-40分钟为宜;

    20、第三级球磨结束后,在第三台球磨机的出口捆绑边长为3-5mm的方孔筛进行第三级筛分处理,得到第三级筛上物料和第三级筛下物料,第三级筛上物料选用磁场强度为2600-3000gs的磁选机进行第三级磁选分离,得到第三磁选剩余物和第三含铁物料,其中,第三含铁物料单独堆放,第三磁选剩余物返回第三台球磨机循环研磨,第二台球磨机和第三台球磨机研磨后所得的所有第二含铁物料和第三含铁物料均可返回高炉直接使用。

    21、作为本技术方案优选地,步骤s5中,所述第四级磁选时,选用磁场强度为2600-3000gs的磁选设备,而在第五级磁选时,选用磁场强度为10000-12000gs的磁选设备。

    22、钢渣中的cr主要以不定型价态存在于钙钛矿中,而钙钛矿主要是cao和tio2形成的共生物,本身没有磁性。本发明通过第一级球磨、第二级球磨和第三级球磨三级研磨后,含铁物料和其他物料得以破碎和解离,由于含铁物料具有磁性,而钙钛矿和其他物料不含有磁性,利用二者磁性的差异,采用磁选分离的方式进行分离,含铁物料属于磁出物料,而钙钛矿等不含磁性的物料属于磁选剩余物料,因此,本发明转炉钢渣中的cr最后以非磁性物料的方式存在于第三磁选剩余物中。

    23、作为本技术方案优选地,所述第一级球磨、所述第二级球磨和所述第三级球磨时,选择和中的任意一种球磨机,其中,第一级球磨优选球磨机,第二级球磨优选φ1500×4500mm球磨机,第三级球磨优选φ1500×4500mm球磨机,球磨机的型号越大,研磨时的破碎效率越高。

    24、由于球磨物料中含有少量的钢块,因此,第一台球磨机中钢球的添加原则是添加少量钢球,在研磨过程中,钢球撞击物料的同时有少量钢块也可以参与撞击物料。

    25、此外,球磨机的型号越大,以球磨机钢球允许装入量为基准,添加的比例越小,研磨时间越短。

    26、作为本技术方案优选地,所述初级筛上物料、所述第一含铁物料、所述第二含铁物料、所述第三含铁物料和所述低铬钢渣中的cr含量小于0.01%,上述物料的总产量可达90%,其中,第一含铁物料可以返回炼钢进入转炉直接使用,低铬钢渣可用于水泥,或者用于烧结,第二含铁物料和第三含铁物料可用于高炉。

    27、本发明降低转炉钢渣中铬含量的方法,至少具有以下有益效果:

    28、在本发明降低转炉钢渣中铬含量的方法中,钢渣中的cr主要以不定型态存在于钙钛矿中,而钙钛矿主要是cao和tio2形成的共生物,本身没有磁性。本发明通过第一级球磨、第二级球磨和第三级球磨三级研磨后,含铁物料和其他物料得以破碎和解离,由于含铁物料具有磁性,而钙钛矿和其他物料不含有磁性,利用二者磁性的差异,采用磁选分离的方式进行分离,可使转炉钢渣中的cr以非磁性物料的方式存在于第三磁选剩余物中;第三筛下物料首先采用一定磁场强度的磁选设备分离出含铁物料,磁选剩余物进一步采用较高磁场强度的磁选设备即可分离出低磁性物料和非磁性物料,其中,低磁性物料属于低铬钢渣,非磁性物料属于高铬钢渣。因此,本发明可有效降低转炉钢渣中铬含量,进而提高废弃资源的有效利用率。


    技术特征:

    1.一种降低转炉钢渣中铬含量的方法,其特征在于,包括以下步骤:

    2.根据权利要求1所述的降低转炉钢渣中铬含量的方法,其特征在于,步骤s1中,所述初级筛分时,选用边长为140-160mm的方孔筛。

    3.根据权利要求1所述的降低转炉钢渣中铬含量的方法,其特征在于,步骤s1中,初级筛上物料采用石钢锤进行多次打砸,并将石钢锤打砸后的物料采用方孔为140-160mm的方孔筛单独进行筛分,所得筛下物与初级筛下物料混合后进行第一级球磨。

    4.根据权利要求1所述的降低转炉钢渣中铬含量的方法,其特征在于,步骤s2中,所述第一级筛分时,选用边长为50-60mm的方孔筛;

    5.根据权利要求1所述的降低转炉钢渣中铬含量的方法,其特征在于,步骤s3中,所述第二级筛分时,选用边长为15-20mm的方孔筛;

    6.根据权利要求1所述的降低转炉钢渣中铬含量的方法,其特征在于,步骤s4中,所述第三级筛分时,选用边长为3-5mm的方孔筛;

    7.根据权利要求1所述的降低转炉钢渣中铬含量的方法,其特征在于,步骤s5中,所述第四级磁选时,选用磁场强度为2600-3000gs的磁选设备。

    8.根据权利要求1所述的降低转炉钢渣中铬含量的方法,其特征在于,步骤s5中,所述第五级磁选时,选用磁场强度为10000-12000gs的磁选设备。

    9.根据权利要求1所述的降低转炉钢渣中铬含量的方法,其特征在于,所述第一级球磨、所述第二级球磨和所述第三级球磨时,选择φ1500×3000mm、φ1500×4500mm、φ1500×5700mm和φ1800×4500mm中的任意一种球磨机。

    10.根据权利要求1所述的降低转炉钢渣中铬含量的方法,其特征在于,所述初级筛上物料、所述第一含铁物料、所述第二含铁物料、所述第三含铁物料和所述低铬钢渣中的cr含量小于0.01%。


    技术总结
    本发明涉及废弃资源利用技术领域,尤其是涉及一种降低转炉钢渣中铬含量的方法,将钢渣进行初级筛分,得到初级筛上物料和初级筛下物料;初级筛下物料经第一级球磨和第一级筛分处理后,得到第一级筛上物料和第一级筛下物料,第一级筛上物料进行第一级磁选;第一级筛下物料经第二级球磨和第二级筛分处理后,得到第二级筛上物料和第二级筛下物料,第二级筛上物料进行第二级磁选;第二级筛下物料经第三级球磨和第三级筛分处理后,得到第三级筛上物料和第三级筛下物料,第三级筛上物料进行第三级磁选;第三级筛下物依次经第四级磁选和第五级磁选处理后,得到含铁物料、低铬钢渣和高铬钢渣。本发明可有效降低转炉钢渣中铬含量,提高废弃资源的利用率。

    技术研发人员:邓大军,钱强,张辉,张入元
    受保护的技术使用者:攀枝花钢城集团有限公司
    技术研发日:
    技术公布日:2024/10/24
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