转炉渣铁分离

高炉炼铁中渣铁分离技术研究减少渣铁中的杂质含量炼铁过程中，高炉炼铁技术一直是主要的铁矿石还原冶炼方法之一。

然而，高炉炼铁过程中，渣和铁的分离问题一直是一个挑战。

其中，渣铁中的杂质含量是一个严重影响炼铁品质的问题。

本文将探讨高炉炼铁中渣铁分离技术的研究，以减少渣铁中的杂质含量。

一、高炉炼铁过程中渣铁分离问题在高炉炼铁过程中，铁矿石和燃料经过还原反应生成金属铁。

同时，一些杂质元素也存在于铁矿石中，如硫、磷、锰等。

在冶炼过程中，这些杂质元素会被部分还原，并被固定在渣中。

因此，高炉炼铁过程中需要有效地分离渣和铁，减少渣中的杂质含量。

二、渣铁分离技术的研究现状目前，研究学者们一直在寻找各种方法来解决高炉炼铁中的渣铁分离问题。

以下是一些常见的渣铁分离技术：1. 磁选技术磁选技术通过利用渣铁中铁矿石的磁性差异，将铁与渣有效地分离。

这种技术需要使用磁铁或磁场来实现。

2. 重力分离技术重力分离技术利用不同物质的密度差异，通过采用物理或机械设备，使重物质下沉，从而分离渣和铁。

3. 浮选技术浮选技术通过利用物质的表面特性，使一种物质在浮液中浮起，而另一种物质下沉。

这种技术可以用于分离渣和铁。

4. 气浮分离技术气浮分离技术利用气泡在浮液中产生的浮力，将一种物质从另一种物质中分离出来。

这种技术可以用于渣铁分离。

5. 浸出技术浸出技术通过使用溶剂，将需要分离的物质从固体中溶解出来。

这种技术也可以应用于渣铁分离。

以上是一些常见的渣铁分离技术，每种技术都有其优点和局限性。

研究者们正在不断探索创新的渣铁分离技术，以进一步降低渣铁中的杂质含量。

三、减少渣铁中杂质含量的挑战在研究渣铁分离技术的同时，我们也需要面对一些挑战，以减少渣铁中的杂质含量。

1. 操作和成本渣铁分离技术的操作和设备成本是在实际应用中需要考虑的重要因素。

一些高效的技术可能需要更多的经济投入，对实际生产造成一定的影响。

2. 杂质再分布即使通过分离技术成功减少了渣铁中的杂质含量，但在高炉冶炼过程中，杂质的再分布也会产生。

转炉挡渣出钢——让钢水更“洁净”随着我国国民经济的发展，对钢材的消费结构正在发生变化，加之众多企业日益关注转炉生产特殊钢，这些都对低成本生产高洁净度钢水提出了越来越高的要求。

就转炉炼钢生产企业而言，为生产IF钢(超低碳钢)、石油管线钢、硅钢、轴承钢、弹簧钢等高附加值产品，减少转炉出钢时的下渣量是提高钢水洁净度，从而提高转炉钢产品的质量和档次，降低其生产成本最有效的途径。

有效挡渣亟待引起高度重视有效防止钢水回磷、回硫。

在转炉出钢时采取有效的挡渣操作，是改善钢水质量的重要举措，既可以减少钢水回磷、回硫，提高合金收得率，减少钢水中夹杂物，提高钢水洁净度，还可为后续精炼创造条件。

当在精炼过程进行造渣脱硫时，因钢水钢渣中含有10%～13%的SiO2和0.8%～1.0%的P2O5，钢水极易发生回硫和回磷现象，导致钢水成分超标形成废品。

减少脱氧剂及合金消耗。

在转炉出钢时采取有效的挡渣操作，不仅可以减少脱氧剂及合金消耗，减少钢包粘渣，延长钢包使用寿命，还可提高转炉出钢口区域耐材的使用寿命，降低炼钢产品的生产成本。

转炉出钢后钢包的钢渣成分与终渣成分基本一致。

若转炉出钢时挡渣效果不好，将导致钢包钢渣量加大。

如果钢水精炼过程中不对钢渣进行脱氧改性，则精炼后钢渣中的氧会扩散到钢中，造成钢中成分烧损，导致成分变差；或在钢中形成新的夹杂物，污染钢水使其质量恶化。

当对钢渣进行脱氧改性时，较大的顶渣量会消耗大量脱氧剂。

钢包钢渣中FeO含量通常为1O%～17%(平均按13%计算)，钢水精炼时，以使用铝脱氧剂为例，每100公斤顶渣消耗的铝脱氧剂为3.8公斤。

对于每天产钢100炉的炼钢厂，如果每炉出钢少出200公斤渣，则每年可节省脱氧剂消耗440万元。

挡渣塞成为挡渣产品主流多年来，国内外众多冶金工作者研究开发将钢渣进入量降到最低的技术和方法，除少渣、无渣冶炼工艺外，主要开发了各种挡渣技术和产品，以尽量减少转炉出钢后期涡流带出的钢渣量。

转炉脱磷造渣工艺1. 简介转炉脱磷造渣工艺是一种钢铁生产过程中常用的炼铁工艺，用于将炼钢过程中产生的高磷铁水进行脱磷处理，并同时生成具有一定含铁量的渣。

脱磷是炼钢过程中的一个重要环节，因为高磷含量的钢铁会使钢的力学性能下降，同时还会影响钢的冷加工性能。

因此，通过转炉脱磷造渣工艺，可以有效降低钢铁中的磷含量，提高钢的质量。

2. 工艺原理转炉脱磷造渣工艺的主要原理是利用氧气气体在高温条件下与铁水中的磷发生氧化反应，生成氧化磷（P2O5）。

氧化磷被熔融的渣中吸附，从而实现了脱磷的目的。

具体来说，转炉脱磷造渣工艺分为两个步骤：2.1 碱性补矿在转炉炼钢过程中，通常需要进行钙质或镁质的碱性物料的补矿。

这是因为转炉炼钢过程中消耗了大量的碱质物料，导致炉渣中的碱度下降。

通过补充碱性物料，可以提高炉渣的碱度，为脱磷创造良好的条件。

2.2 硅酸盐造渣在转炉炼钢的末期，废钢或铁水被注入转炉。

同时，掺入含有大量氧化剂的硅酸盐物料，如硅石、硅灰石等。

在高温条件下，硅酸盐物料会与铁水中的磷发生反应，生成氧化磷。

氧化磷被熔融的渣中吸附，从而脱离钢水，实现脱磷的目的。

3. 工艺流程转炉脱磷造渣工艺的流程如下：1.准备碱性物料：根据炉渣的碱度要求，准备钙质或镁质的碱性物料，并进行补充。

常用的碱性物料包括石灰石、白云石等。

2.准备硅酸盐物料：选择合适的硅酸盐物料，如硅石、硅灰石等，并加入适量的氧化剂。

3.开始转炉炼钢：将废钢或铁水注入转炉，并进行炼钢操作。

4.碱性补矿：在适当的时机，通过给炉内注入碱性物料，提高炉渣的碱度。

5.硅酸盐造渣：当转炉炼钢接近末期时，通过给炉内注入硅酸盐物料，利用氧化剂促进磷的氧化反应。

6.淋渣：根据炉内的渣情况，选择合适的时间进行淋渣操作。

淋渣可以通过人工或机械设备进行。

7.渣铁分离：在脱磷过程中，渣中生成的氧化磷会被吸附在渣中，从而脱离钢水。

通过合适的方法，将渣与钢水分离。

8.尾渣处理：处理分离出来的尾渣，并对其进行资源化利用或安全处理。

转炉渣处理试验方案©2009 广州市绿易化工科技有限公司一．实验背景柳钢转炉炼钢产生的钢渣，主要来源由生铁炉料带入的杂质，以及加入的造渣剂如石灰石、萤石、硅石等，以及氧化剂、脱硫产物和被侵蚀的炉衬材料等生成，另外还夹带有一定量的单质铁等。

钢渣的主要成分是钙、铁、硅、镁、铝、锰、磷、氧等组成，转炉渣经过磁选后，其主要成分含量如表一表一转炉渣成分磁选后的钢渣，其中高价值金属的含量低，处理较困难，虽然现已开发较多的处理方法，如作为溶剂回炉、作为水泥的掺和剂、作为路基回填的原料等，但由于钢渣的产量大，以上领域所需的量有限，造成大量钢渣积压堆放于渣场，不仅占用有限的土地资源，对环境造成影响。

从钢渣的成分来看，其含有和水泥相类似的硅酸三钙、硅酸二钙及铁铝酸盐等活性矿物质，具有水硬胶凝性，最广阔的用途在于作为水泥生产的熟料，但是由于其中铁含量较高，且含有游离钙、镁等，不能直接作为水泥生产的熟料使用，因此，开发一种工艺，使钢渣能够直接作为水泥生产的熟料使用，是处理转炉渣的较好方法。

二．试验工艺1. 工艺流程图设定的转炉渣处理流程图如图1：磁选矿硫酸钙再生酸图1 试验工艺流程图2. 实验过程简述使用震动球磨机球磨，将转炉渣磨碎至-100目（其中，少许不能破碎的铁块筛分回收），破碎后的炉渣经过磁选分离出大部分单质铁，磁选尾渣使用再生盐酸浸出，浸出渣经其他混合配料后转水泥制备，浸出液经过鼓气氧化、碳酸钙中和沉淀铁，沉铁渣经洗涤煅烧后制成氧化铁红，除铁后溶液经过控制PH分步沉淀出Mn、Mg，沉淀后的溶液经过净化除杂，硫酸再生后制备再生盐酸，返回盐酸浸出工序，硫酸钙沉淀作为产品出售。

三．试验进度安排1. 实验总体进度安排本次实验的目标是能够比较经济、有效的的使转炉渣转变为能够直接作为生产水泥的熟料的原料，并回收其中的铁、锰、镁等金属，根据所需的工作量，设定的进度表如表二：表二实验总体进度安排其中,第一阶段在广州市绿易化工的办公室完成，包括理论分析、方案选定、市场可行性调研、计算机模拟、经济性评价等内容。

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。

出钢挡渣随着用户对钢材质量要求的日益提高，需要不断提高钢水质量。

减少转炉出钢时的下渣量是改善钢水质量的一个重要方面。

在转炉出钢过程中进行有效的挡渣操作，不仅可以减少钢水回磷，提高合金收得率，还能减少钢中夹杂物，提高钢水清洁度，并可减少钢包粘渣，延长钢包使用寿命。

与此同时亦可减少耐材消耗，相应提高转炉出钢口耐火材料的使用寿命，还可为钢水精炼提供良好的条件。

转炉吹炼结束向盛钢桶(钢包)内放出钢水而把氧化渣留在炉内的操作。

出钢时使氧化性渣和钢水分离是炉外精炼的要求。

钢包内的二次精炼适于在还原条件下进行。

采用挡渣出钢，避免出钢带渣对提高炉外精炼效果是重要保证。

出钢时，随着钢水面的下降，当钢水深度低于某一临界值时，在出钢口上方会形成漏斗状的汇流旋涡，部分渣子在钢水出完以前就由出钢口流出，这是渣、钢分离不清的根本原因。

另外摇炉过快，有部分渣子由炉口涌出；但这可通过细心操作而避免。

挡渣出钢技术主要是针对汇流旋涡下渣而开发的。

有挡渣球、挡渣塞、高压气挡渣、挡渣阀门、下渣信号检测等各种方法。

挡渣球挡渣球由耐火材料包裹在铁芯外面制成，其密度大于炉渣而小于钢水，因而能浮在渣钢界面处。

出钢时，当钢水已倾出3／4～4／5时，用特定工具伸入炉内将挡渣球放置于出钢口上方。

钢水临近出完时，旋涡将其推向出钢口，将出钢口堵住而阻挡渣子流出。

(图1)为了提高挡渣球的抗急冷急热性能，提高挡渣效率，又研制了石灰质挡渣球。

先在铁芯外包一层耐火纤维，用于起缓冲作用；球的外壳以白云石、石灰等作原料，用合成树脂或沥青等作黏接剂制造。

挡渣球法成功的关键：一是球的密度恰当，即4．3～4．4g／cm3；二是出钢口维护好，保持圆形；三是放置球的位置对准出钢口。

但由于挡渣球的体形，极易随钢流飘浮而离开出钢口，从而失去挡渣作用。

挡渣出钢挡渣塞将挡渣物制成上为倒锥体下为棒状的塞(图2a)。

由于其形状接近于漏斗形，可配合出钢时的钢水流，故比挡渣球效率高。

有的在挡渣塞上部锥体增加小圆槽而下部改为六角锥形(图2b)，以增加抑制旋涡的能力。

降低转炉渣中的全铁含量的措施
1. 优化转炉渣的化学成分，调整炉渣中的氧化剂和还原剂含量，以降低全铁含量。

2. 提高转炉渣的温度，加快化学反应速度，促使一部分含铁氧化物还原为金属铁，从而减少全铁含量。

3. 适当增加转炉的冶炼时间，延长铁水与渣的接触时间，有利于全铁的分离和减少在渣中的含量。

4. 采用高效的炼渣剂，如钙、镁等，能与炉渣中的氧化铁发生反应，有效降低全铁含量。

5. 控制转炉的气氛，保持适当的还原性气氛，有利于还原渣中的氧化铁，减少全铁含量。

6. 使用适当的炉渣处理器，能够有效地除去炉渣中的杂质和含铁物质，从而降低全铁含量。

7. 进行颗粒物分离，利用适当的分选设备，分离掉转炉渣中的细小颗粒物，减少全铁的含量。

8. 优化转炉的操作参数，控制转炉的溶解速度、吹氧量等参数，从而降低全铁含量。

10. 定期对转炉渣进行化学分析，及时调整工艺和措施，确保全铁含量的降低效果。

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】。