关于脱硫渣磁选铁的回收利用方案和初步结论

关于脱硫渣磁选铁的回收利用方案一.说明KR脱硫渣属于一种还原性渣，脱硫渣的化验成分如下表KR脱硫渣的成分项目SCaOTFeSiO2含量1.8233.77556.31由于扒渣过程中会有铁水扒入渣罐，故该钢渣具有全铁含量高，铁渣相互渗透，难以分离的特点，国内尚无详尽的处理方法，根据厂领导的要求，脱硫渣中间的渣铁可以回收利用，以降低铁耗。据查，脱硫渣该渣物相的析出顺序与其相平衡温度相关，析出顺序与其相平衡温度有关，高熔点硅酸钙物相首先析出，低熔点的铝酸钙物相以基体相形式析出。根据熔渣碱度不同首先析出高熔点物相C3S(Ca3SiO5)或C2S(Ca2SiO4)，由于此类高碱度物相熔点高，质点扩散速度慢，物相析出呈随机分布，。对于以CaO和Al2O3为主要成分的渣，低熔点相12C7A(12CaO·7Al2O3)，和3C·A(Ca3Al2O6)由于熔点低、质点扩散快，在渣中均匀析出，成为固渣的基体组织。MgO等高熔点物质(Tm=2852K)由于熔点过高，无法在渣中进行有效反应，因此往往以单一物质形式在渣中存在。X射线衍射表明渣中存在复杂含硫相Ca12Al14O32S，12C·7A，为渣中主要存在的铝酸钙物相，其与渣中的CaS发生置换反应生成含硫复杂化合物，该置换反应式为：TGCaOSOAlCaCaSOAlCar72.492050321412331412若生成物和反应物均以纯物质为标准态，则高温下上述置换反应的Gr负值很大，使得对应ΔG小于零，上述反应是一个可自发进行的过程，因此在脱硫过程中脱硫形成的CaS最终会和渣中的CaO和A1203形成复杂物相Cal2Al14032S而稳定存在，该复杂物相的组成为Ca0：Al203:CaS=11：7：l，但受到冷却速度和扩散的影响，Cal2Al14032S在硫赋存区域的量并不为一定值。故急速冷却以后，钢渣分离，钢液不会增硫，即回硫现象。二、试验过程和结果3月1日试验脱硫渣的渣铁的回收，试验的步骤如下1、从佳域钢渣厂拉回喷吹法脱硫渣中间挑选的渣铁，表面的粘渣量小于20%。2、在120吨配料间堆放于配料平台上，每炉配加2～3.5吨。3、加完以后，跟踪钢水的硫负荷的变化，进行计算。试验数据如下脱硫渣铁实验数据跟踪序号料斗号制造命令号冶炼钢种脱硫渣铁加入量(t)废钢加入量(t)铁水加入量(t)炉号化学成分名称Si%Mn%C%S%P%17#2206707GR5261C22.621.98122.1361#铁水成分0.40080.21354.33740.05520.0862脱硫后成分未脱硫钢水成分10.001880.07730.109970.03580.013钢水成分20.254171.118160.112660.028590.0153521#2205090GR4161E12.617.58122.02#铁水成分0.3170.19024.19740.05670.0719脱硫后成分0.00067钢水成分10.002730.100640.111910.018410.01806钢水成分239#2207135GR4161E12.618.16118.02#铁水成分0.27770.20144.46050.05930.075脱硫后成分0.00773钢水成分10.001310.09860.077070.018890.01618钢水成分242#2206708GR5261C22.622.04122.1531#铁水成分0.49310.21894.63960.04670.0949脱硫后成分未脱硫钢水成分10.00050.05450.06660.04390.0088钢水成分20.29361.12950.09930.03250.010451#2207136GR4161E12.618.06122.4472#铁水成分0.40570.1984.50130.06180.0836脱硫后成分0.001钢水成分10.00050.11220.12030.01870.0202钢水成分262#2207139GR4161E13.010.211.32#铁水成分0.27830.21584.45030.04810.0883脱硫后成分0.0026钢水成分10.001140.101470.148480.013490.01566钢水成分277#2206711GR5261C23.019.96122.3481#铁水成分0.31730.20844.44540.04930.0845脱硫后成分未脱硫钢水成分10.000920.06750.103360.034550.0085钢水成分20.27561.180420.117950.03470.0108885#2206712GR5261C23.020.241051#铁水成分0.45730.23364.8930.0340.0824脱硫后成分未脱硫钢水成分10.00050.06290.120.02470.0069钢水成分20.275141.145520.129190.023320.0100797#2207112GR4161E13.020122.142#铁水成分0.27830.21584.45030.04810.0883脱硫后成分0.00009钢水成分10.001140.101470.148480.013490.01566钢水成分2说明：1、钢水成分1和钢水成分2，取一个样子为钢水成分1，取2个为钢水成分2.2、前后试验15炉，但是部分炉次缺少关键性的数据，没有代表性，略去6炉，此6炉亦无硫高之现象反馈。3、带入的硫负荷的计算公式如下：渣铁加入量废钢平均硫含量废钢量铁水入炉硫含量铁水量钢水成分硫含量（综合金属料收得率）装入总量WS92.0]%[4、计算过程中忽略转炉氧化气氛下的脱硫率初步结论：1、分组计算的结果表明，脱硫渣铁中间的计算硫含量在0.055%～0.082%之间，考虑转炉冶炼过程中的10%左右的脱硫量，脱硫渣铁的平均硫含量在0.085%,属于可回收利用的金属铁元素的范围。2、配加2.6～3吨/论，脱硫渣铁对于钢液的回硫作用不明显，可以应用于Q345热轧板系列钢种的回收。3、脱硫渣属于还原渣的类型，加入电炉，影响电炉的吹氧效果。4、脱硫渣中间的渣铁，由于比热容较大，在电炉难以熔化，2011年在电炉试验过程中（试验10炉），亦无回硫之现象，但是鉴于难溶，不宜在电炉消化。报告人：段建勇审核：俞海明刘勇（产销数据的校核）