转炉钢渣处理工艺优化研究

陈潘

摘  要：文章介绍了目前某钢厂转炉钢渣工艺的处理现状，并针对处理过程进行梳理研究，提出了该厂钢渣处理工艺的系统优化方案，实施后提高了转炉钢渣的熔剂渣产出比，获得了可观的经济效益。

关键词：转炉钢渣;一体化;熔剂渣产出比

中图分类号：X757     文献标识码：A      文章编号：1006-8937（2015）06-0003-02

转炉钢渣是炼钢过程中产生的固体废弃物，其产生量为钢产量的9%～13%。某钢厂对转炉炼钢产生的热态钢渣主要采用热泼预处理工艺。钢渣经打水焖化后再进行磁选筛分破碎，其中的含铁物料回用，尾渣外销创效，实现了钢渣资源综合利用的目的。近几年，由于产能未能有效发挥，以及各钢厂为降低成本，逐渐加大对炼钢产生的白灰渣资源的回收自用力度，导致可回收利用的钢渣资源持续减少，如何利用好现有钢渣资源，实现效益最大化，显得尤为重要。

1  工艺优化与实施

1.1  提出问题

某钢厂转炉渣成分见表1（组成含量均为质量百分数）。

热泼法是指将转炉钢渣倒入渣罐后，用火车将渣罐配送至翻罐渣场，利用翻罐设备将钢渣翻入道线，利用f-CaO、f-MgO水化形成Ca（OH）2、Mg（OH）2膨胀过程中渣铁分离进行磁选筛分，处理流程见图1。对现有钢渣处理工艺及相关环节的运行情况进行调查研究，发现钢渣处理的一些生产工艺可以更加精细，相关环节可以更加优化，主要体现在：

①道线货位准备、翻罐、打水焖化、开挖归堆、湿料堆放、取料筛分、生产线检修、钢渣销售等各工序及相应环节生产组织的计划性不明确。

②道线生产组织与钢渣焖化质量需综合改善。

③取料筛分与焖化时间要求的不一致。

④湿料堆放、渣砣倒运等不能满足筛分生产对物料的要求。

⑤筛分线检修与生产节奏安排可以更加合理。

1.2  解决方案

根据对近几年钢渣生产现状的分析，结合现场实际，从2014年开始，采取了以下措施来稳定钢渣焖化质量，提高钢渣资源创效。

1.2.1  将道线分段，充分保证翻罐数量及时间

①将现有6#道线分三段，7#道线一段共四段操作，将6#道线北面8个货位分为一组，翻满后7个货位后开始顺次南移，中间5～6个货位翻满后从6#道线最南面翻起，充分保证翻罐数量及时间。7#道线第一天以8个渣罐为一组进行生产组织，第二天采取少于8个渣罐进行配罐，充分进行货位空隙进行填补。各段状态实行“翻罐-挖道-筛分-焖化”四个循环组织生产，并将各段状态进行共享，见表2，各工序根据道线状态确定相应的工作计划。

1.2.2  重点对打水焖化工序进行攻关

将6#道线打水井分为23个点并依次编号（从北往南），将7#道线打水井分为8个点并依次编号（从北往南）。将6#道线分为3段进行打水管理，7#道线整体为一组。当各段分别具备打水条件后，及时安排人员打水并做好记录（细化到每个点，包括开水、停水时间，水量大小等）。

同时提前关注天气及气温变化，适当增减水量。根据道线状态确定本循环翻罐计划（数量、时间）、打水焖化时间、挖道时间，并组织实施。

将打水量、打水时间、停水焖化时间等指标进行细化，包括每根水管开水量大小、移管次数、开水时间、停水时间等，并进行详细的工艺参数记录，便于追溯分析。

1.2.3  提前关注天气及气温变化，控制好钢渣的干湿度

在道线具备开挖条件后每天安排两台挖机同时进行挖道，在设备完好的情况下，要求一天内必须出8个左右货位。根据道线状态信息确定每段取料筛分时间，根据开始打水至取料筛分一段时间的的天气情况，从打水焖化工序源头上控制鋼渣的含水量，防止阴雨等天气影响筛分效率。

在气温及天气因素影响挖道判断时，采用测温枪、找点试挖等更加准确的方式判断钢渣焖化质量是否满足开挖的条件。

1.2.4  规范湿料堆放、渣砣倒运等作业活动

根据道线状态，将连铸渣及水池（沟）清理出来的泥浆指定专门位置进行堆放，要求挖道前对湿料进行返堆处理，同时对干渣湿料进行搅拌，保证钢渣干湿混匀，充分利用余温进行二次焖化，提高筛分效率。在每段挖道作业时遇有大块渣砣时，先将其集中放置在道线边，并在取料筛分前将其倒运至料场加工。

1.2.5  规范每循环钢渣取料筛分作业

根据道线状态信息，制定每段钢渣的取料筛分计划，并详细记录筛分线各种物料的生产数据。根据钢渣的干湿度，加强筛分设备的清筛工作，提高筛分效率。

遇有少部分钢渣较湿或不满足筛分条件时，越过这部分钢渣，选择干湿度较好的部分取料。根据道线状态信息，在筛分进度满足要求时，合理安排筛分线检修，避免了检修完成后赶生产进度的现象。

1.3  组织效果验证分析，持续不断优化

①建立详细的钢渣生产一体化数据库，包括翻罐、打水焖化、挖道、取料筛分、钢渣外销等工序涉及到的数据。

②道线每循环钢渣进筛分线后，将≤10 mm熔剂渣的产出比例作为衡量焖化质量的指标，某钢厂钢渣磁选回收工艺流程如图2所示。

③根据每段钢渣焖化质量情况，对每段翻罐、打水、焖化、挖道等工艺情况进行追溯分析，不断调整优化，充分利用好现有的钢渣资源。

2  方案效果验证

2.1  方案改进创新

经过持续改进创新，2014年全年钢渣焖化质量稳步提升，大大提高了磁选筛分效率，提高了熔剂渣的产出比，某厂2013年与2014年产出比对比情况见表3。

熔剂渣产量多产生：

4.42万车×（7.65-4.73） t/车=12.9万 t，

熔剂渣外销单价10元/ t。

共创效10元/t×12.9万t=129万元。

2.2  筛分线检修与生产安排更合理

筛分线检修与生产安排更合理，避免开夜班赶产量的现象发生，降低了物流费用。据统计，2013年共出现13次因生产紧张开夜班抢产事件，每次需配置2台装载机（1 199元/台），3台双桥汽车（771元/台）。2014年未发生夜班加班保产情况，共节约物流费用：

771元/台×3台×13+1 199元/台×2台×13=6.12万元。

2.3  多回收含铁物料创效

根据含铁物料产生比例5%，多产生含铁物料：

12.9万t×5%=0.65万t，

进水洗球磨线可产生产品比例50%，单价550元/ t，则产生效益：

0.65万 t×50%×550元/ t=178.7万元

该方案实施1年以来，共创效

129万元+6.12+178.7万元=313.82万元。

3  结  语

①通过工艺优化，摸索总结出一套长周期稳定钢渣焖化质量、筛分线生产顺行的生产操作标准方案，解决了原来冬季筛分效率低下、工人劳动强度大的历史难题，未出现原料偏湿、皮带积水以及双层筛板筛等不利局面，保持了产品收得率的稳定。

②自工艺优化方案實施以来，钢渣焖化及筛分生产组织逐渐向“两精”管理过渡，钢渣资源综合利用相关工艺环节逐步优化完善，熔剂渣等产品收得率与往年相比有了较大提高，创造了实实在在的效益。

参考文献：

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