渣處理冶金塵泥在渣罐噴涂作業中的應用研究

劉華祥 金 焰 吳守倉

（中冶寶鋼技術服務有限公司，上海 200941）

1 概述

1.1 滾筒冶金塵泥產生

冶金企業在鋼渣處理過程中伴隨著大量的鋼渣?；?，而隨著鋼渣?；倪M行，產生的大量細粉隨冷卻水進入沉淀池，形成了渣處理冶金塵泥。目前，寶鋼廠內產生的渣處理冶金塵泥主要有電爐滾筒渣塵泥、轉爐滾筒渣塵泥、鐵水渣塵泥三種，年形成量達2萬噸。渣處理冶金塵泥因含水量大，細粉狀，無良好的利用方向，目前采用瀝干堆放，作為廢棄物進行處理。

1.2 渣罐噴涂現狀

渣罐噴涂料主要以生石灰、粘土為原料，噴涂目的是避免熔融鋼渣與罐壁直接接觸，防止渣罐粘渣，提高罐齡。但是，這也造成一種情況：首先，生石灰的使用使得經過渣罐運輸的鋼渣內游離氧化鈣含量增加，對后續鋼渣綜合利用造成困難；其次，粘土、生石灰本身均為自然資源，作為噴補原料是一種浪費；再次，在生石灰加工過程中需要消耗大量能源，排放二氧化碳，嚴重污染空氣；最后，噴涂材料的好壞和噴涂厚度也會直接影響渣罐壽命，通常狀況下無明顯區別，但當渣內含鋼量較多時會出現渣罐穿孔、裂紋等問題，不但損害渣罐，還可能出現人、財、物損失。

2 試驗研究

2.1 原材料研究

2.1.1 理化分析

選取電爐滾筒渣塵泥、鐵水渣塵泥、轉爐滾筒渣塵泥進行研究，從粒徑、化學成分、粒度進行檢測分析。

通過檢測分析發現，三種塵泥均在0.5mm以下，為細粉狀，以0.125mm為界，電爐滾筒渣塵泥（小于0.125mm）含量為68.28%，鐵水渣塵泥（小于0.125mm）含量為14.53%，轉爐滾筒渣塵泥（小于0.125mm）含量為63.62%。因此，在后續利用過程中，因材料顆粒偏細，在用作渣罐噴涂時應采用濕法噴涂，避免揚塵產生。

通過化學成分分析可知，三種塵泥中氧化鈣的含量均大于30%，并與對應鋼渣的成份相近，為鈣質材料，且游離氧化鈣含量為零。因此，將三種塵泥用于渣罐保護劑研究不會對鋼渣成分產生影響，相容性好。

表2 噴涂料初定配方（公斤）

外加劑選取速凝劑和早強劑兩種，根據涂料用結合劑的性能，選用半水石膏為速凝劑，可再分散膠粉為早強劑。

2.2 配合比研究

2.2.1 配方試驗

根據原材料研究，選擇電爐滾筒渣塵泥為例進行配合比研究，共設計5組配合比進行試驗，采用與粘土、生石灰類保護劑進行對比。

按配方將料配制好以后，將噴涂料涂抹在取樣瓢（樣瓢首先加熱到140℃左右），再倒滿紅渣，然后翻瓢。通過對比試驗，發現B、C、D配方的噴涂料的噴涂效果及翻包效果比較好，翻包后不粘渣。A、E配方在涂抹時發現不易成型，受熱成粉狀。F配方的噴涂料翻罐時有少許渣粒粘附在樣瓢內。若樣瓢內粘附少許渣，在后續噴涂時會造成噴涂料包裹渣點形成凸形，增加后續翻瓢過程的阻力，形成粘罐或半翻罐現象。

3 應用試驗

以配方D開展批量應用試驗，應用時間：2013.11-2013-12，共噴涂渣罐10個，使用渣罐保護劑810噸，應用過程中主要對渣罐溫度、噴涂時間、翻罐情況進行監控，應用情況良好。

鑄余渣渣罐因長時間使用存在裂紋、凹凸情況，易渣罐，裂紋，粘罐情況比較頻繁。因此，我們選擇鑄余渣罐作為試驗對象，開展應用試驗。

3.1 噴涂過程

采用德國PFT噴涂設備進行渣罐保護劑噴涂試驗，具體操作如下：

（1）按配方要求配置噴補料，在容器內進行攪拌混合，無結團現象即可；

（2）對熱態渣罐進行溫度測量并記錄，對噴涂前渣罐內部情況進行拍照記錄；

（3）調整壓力0.3MPa，開啟噴涂機進行渣罐噴涂，要求噴補均勻，記錄噴涂時間，并拍攝噴涂后渣罐內部圖片；

（4）跟蹤噴補后熱態渣罐再次熱態渣運輸，并對其倒渣后渣罐內壁進行拍照，觀察效果；

結語

利用滾筒冶金塵泥用于渣罐保護劑研究項目歷經一年，在原材料研究的基礎上，進行了配合比試驗和應用試驗，通過近1個月的試驗，翻罐率高達100%，未發生嚴重粘罐情況，使用情況良好。通過試驗證明，滾筒冶金塵泥用于渣罐保護劑具有可行性，也體現了“以渣治渣、綠色利用”的宗旨，無需特殊處理便可進行利用，節約了能耗的同時也降低了成本，可以在冶金噴涂中推廣應用。

[1]王瓊,貴永亮,宋春燕.冶金含鐵塵泥再資源化的技術現狀與展望[J].河北聯合大學學報（自然科學版）,2013,35（3）.DOI:10.3969/j.issn.2095-2716.2013.03.005.

[2]孟凡欽,張士芳,宋萬超等.渣罐噴涂新工藝試驗與試生產[J].鋼鐵研究,1996,（1）.