轉爐鋼渣處理工藝優化研究

陳潘

摘 ?要：文章介紹了目前某鋼廠轉爐鋼渣工藝的處理現狀，并針對處理過程進行梳理研究，提出了該廠鋼渣處理工藝的系統優化方案，實施后提高了轉爐鋼渣的熔劑渣產出比，獲得了可觀的經濟效益。

關鍵詞：轉爐鋼渣;一體化;熔劑渣產出比

中圖分類號：X757 ? ? 文獻標識碼：A ? ? ?文章編號：1006-8937（2015）06-0003-02

轉爐鋼渣是煉鋼過程中產生的固體廢棄物，其產生量為鋼產量的9%～13%。某鋼廠對轉爐煉鋼產生的熱態鋼渣主要采用熱潑預處理工藝。鋼渣經打水燜化后再進行磁選篩分破碎，其中的含鐵物料回用，尾渣外銷創效，實現了鋼渣資源綜合利用的目的。近幾年，由于產能未能有效發揮，以及各鋼廠為降低成本，逐漸加大對煉鋼產生的白灰渣資源的回收自用力度，導致可回收利用的鋼渣資源持續減少，如何利用好現有鋼渣資源，實現效益最大化，顯得尤為重要。

1 ?工藝優化與實施

1.1 ?提出問題

某鋼廠轉爐渣成分見表1（組成含量均為質量百分數）。

熱潑法是指將轉爐鋼渣倒入渣罐后，用火車將渣罐配送至翻罐渣場，利用翻罐設備將鋼渣翻入道線，利用f-CaO、f-MgO水化形成Ca（OH）2、Mg（OH）2膨脹過程中渣鐵分離進行磁選篩分，處理流程見圖1。對現有鋼渣處理工藝及相關環節的運行情況進行調查研究，發現鋼渣處理的一些生產工藝可以更加精細，相關環節可以更加優化，主要體現在：

①道線貨位準備、翻罐、打水燜化、開挖歸堆、濕料堆放、取料篩分、生產線檢修、鋼渣銷售等各工序及相應環節生產組織的計劃性不明確。

②道線生產組織與鋼渣燜化質量需綜合改善。

③取料篩分與燜化時間要求的不一致。

④濕料堆放、渣砣倒運等不能滿足篩分生產對物料的要求。

⑤篩分線檢修與生產節奏安排可以更加合理。

1.2 ?解決方案

根據對近幾年鋼渣生產現狀的分析，結合現場實際，從2014年開始，采取了以下措施來穩定鋼渣燜化質量，提高鋼渣資源創效。

1.2.1 ?將道線分段，充分保證翻罐數量及時間

①將現有6#道線分三段，7#道線一段共四段操作，將6#道線北面8個貨位分為一組，翻滿后7個貨位后開始順次南移，中間5～6個貨位翻滿后從6#道線最南面翻起，充分保證翻罐數量及時間。7#道線第一天以8個渣罐為一組進行生產組織，第二天采取少于8個渣罐進行配罐，充分進行貨位空隙進行填補。各段狀態實行“翻罐-挖道-篩分-燜化”四個循環組織生產，并將各段狀態進行共享，見表2，各工序根據道線狀態確定相應的工作計劃。

1.2.2 ?重點對打水燜化工序進行攻關

將6#道線打水井分為23個點并依次編號（從北往南），將7#道線打水井分為8個點并依次編號（從北往南）。將6#道線分為3段進行打水管理，7#道線整體為一組。當各段分別具備打水條件后，及時安排人員打水并做好記錄（細化到每個點，包括開水、停水時間，水量大小等）。

同時提前關注天氣及氣溫變化，適當增減水量。根據道線狀態確定本循環翻罐計劃（數量、時間）、打水燜化時間、挖道時間，并組織實施。

將打水量、打水時間、停水燜化時間等指標進行細化，包括每根水管開水量大小、移管次數、開水時間、停水時間等，并進行詳細的工藝參數記錄，便于追溯分析。

1.2.3 ?提前關注天氣及氣溫變化，控制好鋼渣的干濕度

在道線具備開挖條件后每天安排兩臺挖機同時進行挖道，在設備完好的情況下，要求一天內必須出8個左右貨位。根據道線狀態信息確定每段取料篩分時間，根據開始打水至取料篩分一段時間的的天氣情況，從打水燜化工序源頭上控制鋼渣的含水量，防止陰雨等天氣影響篩分效率。

在氣溫及天氣因素影響挖道判斷時，采用測溫槍、找點試挖等更加準確的方式判斷鋼渣燜化質量是否滿足開挖的條件。

1.2.4 ?規范濕料堆放、渣砣倒運等作業活動

根據道線狀態，將連鑄渣及水池（溝）清理出來的泥漿指定專門位置進行堆放，要求挖道前對濕料進行返堆處理，同時對干渣濕料進行攪拌，保證鋼渣干濕混勻，充分利用余溫進行二次燜化，提高篩分效率。在每段挖道作業時遇有大塊渣砣時，先將其集中放置在道線邊，并在取料篩分前將其倒運至料場加工。

1.2.5 ?規范每循環鋼渣取料篩分作業

根據道線狀態信息，制定每段鋼渣的取料篩分計劃，并詳細記錄篩分線各種物料的生產數據。根據鋼渣的干濕度，加強篩分設備的清篩工作，提高篩分效率。

遇有少部分鋼渣較濕或不滿足篩分條件時，越過這部分鋼渣，選擇干濕度較好的部分取料。根據道線狀態信息，在篩分進度滿足要求時，合理安排篩分線檢修，避免了檢修完成后趕生產進度的現象。

1.3 ?組織效果驗證分析，持續不斷優化

①建立詳細的鋼渣生產一體化數據庫，包括翻罐、打水燜化、挖道、取料篩分、鋼渣外銷等工序涉及到的數據。

②道線每循環鋼渣進篩分線后，將≤10 mm熔劑渣的產出比例作為衡量燜化質量的指標，某鋼廠鋼渣磁選回收工藝流程如圖2所示。

③根據每段鋼渣燜化質量情況，對每段翻罐、打水、燜化、挖道等工藝情況進行追溯分析，不斷調整優化，充分利用好現有的鋼渣資源。

2 ?方案效果驗證

2.1 ?方案改進創新

經過持續改進創新，2014年全年鋼渣燜化質量穩步提升，大大提高了磁選篩分效率，提高了熔劑渣的產出比，某廠2013年與2014年產出比對比情況見表3。

熔劑渣產量多產生：

4.42萬車×（7.65-4.73） t/車=12.9萬 t，

熔劑渣外銷單價10元/ t。

共創效10元/t×12.9萬t=129萬元。

2.2 ?篩分線檢修與生產安排更合理

篩分線檢修與生產安排更合理，避免開夜班趕產量的現象發生，降低了物流費用。據統計，2013年共出現13次因生產緊張開夜班搶產事件，每次需配置2臺裝載機（1 199元/臺），3臺雙橋汽車（771元/臺）。2014年未發生夜班加班保產情況，共節約物流費用：

771元/臺×3臺×13+1 199元/臺×2臺×13=6.12萬元。

2.3 ?多回收含鐵物料創效

根據含鐵物料產生比例5%，多產生含鐵物料：

12.9萬t×5%=0.65萬t，

進水洗球磨線可產生產品比例50%，單價550元/ t，則產生效益：

0.65萬 t×50%×550元/ t=178.7萬元

該方案實施1年以來，共創效

129萬元+6.12+178.7萬元=313.82萬元。

3 ?結 ?語

①通過工藝優化，摸索總結出一套長周期穩定鋼渣燜化質量、篩分線生產順行的生產操作標準方案，解決了原來冬季篩分效率低下、工人勞動強度大的歷史難題，未出現原料偏濕、皮帶積水以及雙層篩板篩等不利局面，保持了產品收得率的穩定。

②自工藝優化方案實施以來，鋼渣燜化及篩分生產組織逐漸向“兩精”管理過渡，鋼渣資源綜合利用相關工藝環節逐步優化完善，熔劑渣等產品收得率與往年相比有了較大提高，創造了實實在在的效益。

參考文獻：

[1] 金強，郁漢英，賀鴻珠.寶鋼鋼渣混凝土材料資源化應用技術研究[J].粉煤灰，2008，（3）.

[2] 王曉娣.轉爐渣的性能及其應用[A].2010年全國煉鋼—連鑄生產技術會議文集[C].2010.

[3] 盧文銀，靳連文，東野，等.轉爐鋼渣的環保處理與資源化利用[A].2011年全國冶金安全環保學術交流會論文集[C].2011.

[4] 章瑞平.本鋼轉爐鋼渣處理工藝方案的選擇[J].本鋼技術，2011，（1）.