隨(sui)著國(guo)家循環(huan)經(jing)濟的(de)(de)發展(zhan),要(yao)(yao)求冶金行業廢棄資源實現再利用(yong),特別是(shi)冶金渣、廢氣的(de)(de)再利用(yong)成為(wei)冶金行業循環(huan)經(jing)濟關(guan)注的(de)(de)焦點(dian)。作為(wei)鋼渣綜(zong)合利用(yong)的(de)(de)較關(guan)鍵因(yin)(yin)素是(shi)鋼渣的(de)(de)安定(ding)(ding)性,影響安定(ding)(ding)性有多(duo)種原因(yin)(yin),其中(zhong)游離氧(yang)化(hua)(hua)鈣的(de)(de)水(shui)化(hua)(hua)分解是(shi)主要(yao)(yao)原因(yin)(yin)。鋼渣中(zhong)的(de)(de)這些游離氧(yang)化(hua)(hua)鈣都經(jing)受了1700℃左右的(de)(de)高(gao)溫(wen)煅(duan)(duan)燒,其結構(gou)致密(mi),結晶顆粒(li)粗大(da),水(shui)化(hua)(hua)速度慢(man),在常溫(wen)下比水(shui)泥熟(shu)料中(zhong)的(de)(de)煅(duan)(duan)燒(1400℃)f-CaO更難水(shui)化(hua)(hua)。同時(shi)(shi),鋼渣中(zhong)f-CaO固溶了一定(ding)(ding)量(liang)的(de)(de)FeO、MgO和(he)MnO,反應能力降低,具有水(shui)化(hua)(hua)緩慢(man)特點(dian)。當f-CaO與水(shui)接(jie)觸時(shi)(shi),會漸(jian)漸(jian)消(xiao)解生產Ca(OH)2,體積(ji)增加約一倍,使(shi)鋼渣中(zhong)產生內應力,內應力隨(sui)f-CaO含量(liang)的(de)(de)增多(duo)而增大(da),當其超過(guo)鋼渣本(ben)身的(de)(de)結合力時(shi)(shi),就會導致鋼渣崩裂甚至(zhi)粉化(hua)(hua)。
目前轉爐鋼渣的(de)處理(li)主要采(cai)用熱潑(po)法、燜渣法以及輪式(shi)水(shui)淬法,這些工藝中鋼渣安定性比較好的燜渣法、輪式水淬法處理工藝,游離CaO含量在3%以下,為鋼渣的合理利用創造了有利條件。從目前國內的鋼渣實際利用情況看,主要為選鐵、鋪路、作為石料,而能夠作為土木建筑的并不多,雖然鋼渣微粉已經有國家標準,但實際的應用仍然有顧慮。導致目前鋼渣的循環利用率很低。
然而,鋼渣的(de)大量堆積將嚴重(zhong)侵(qin)占土地(di),污染(ran)環境,破壞(huai)生態,成為(wei)鋼企(qi)推進清(qing)潔生產和循環經濟(ji)的(de)一大障礙,延(yan)緩了生態文明建設步伐。
鋼渣燒制陶粒技術有效克服鋼渣后期膨脹而不能應用建材的世界難題,通過利用鋼渣富含鐵元素的特點來降低陶粒燒成溫度,相比較于頁巖粘土陶粒燒成溫度更低,不需開采天然石料和礦產資源,是一項值得推廣的節能減排的新興技術。
一、工(gong)藝(yi)流程
1、破(po)碎(sui):熱處(chu)理后的鋼渣,塊(kuai)度一(yi)般為(wei)10~500mm左右,含有少量的水分。一(yi)般采用顎式破(po)碎(sui)機和錘(chui)式破(po)碎(sui)機組成的二級破(po)碎(sui)系統,將其粒度控制在≤8mm。
2、配料(liao):鋼渣、錳(meng)渣粉、粉煤灰等幾種(zhong)物料(liao),分(fen)別被(bei)輸送到各自的料(liao)庫,庫下設置調速皮帶(dai)秤實(shi)現物料(liao)自動配料(liao)計量。
3、粉(fen)磨(mo): 一(yi)般采用(yong)烘(hong)干兼粉(fen)磨(mo)的球(qiu)磨(mo)機,配套(tao)高效選粉(fen)機,組成(cheng)閉路系統。 烘(hong)干物料的熱(re)風(feng)可(ke)以來自于回轉窯的廢氣(qi),做到余熱(re)利用(yong);也可(ke)以設置門的熱(re)風(feng)爐。
4、制(zhi)球:出(chu)磨的生料(liao)(liao)粉(fen)(fen)在生料(liao)(liao)庫內儲存。一般設置(zhi)2~3個(ge)庫,可以單出(chu)料(liao)(liao),也可以多(duo)庫搭(da)配(pei)出(chu)料(liao)(liao)。生料(liao)(liao)粉(fen)(fen)被送入一個(ge)小料(liao)(liao)倉,料(liao)(liao)倉下設置(zhi)螺旋計量裝(zhuang)置(zhi)或者(zhe)調速皮帶(dai)秤裝(zhuang)置(zhi),計量生料(liao)(liao)量。制(zhi)球機旋轉(zhuan)過程中(zhong),可以制(zhi)成各(ge)種粒(li)徑(jing)的料(liao)(liao)球。
5、煅燒: 料球進入帶有一定斜度的回轉窯進行煅燒,其中隨著回轉窯的旋轉,料球向窯頭滾動,同時煤粉從窯頭噴入窯內燃燒,料球在回轉窯內被煅燒成強度很高的陶粒砂。煤粉燃燒器可以采用單風道噴煤管,簡單可靠,一次風量高;也可以采用多風道燃燒器,一次風量可以降低為煤粉燃燒所需風量的8%,提高了入窯二次風量,節能效果顯著。多風道燃燒器分為外軸流風、煤風、內軸流風等,火焰形狀非常容易調節。
6、煤(mei)粉(fen)(fen)制(zhi)備(bei):煤(mei)粉(fen)(fen)的(de)(de)制(zhi)備(bei)可(ke)以(yi)采用球磨(mo)或者立磨(mo),可(ke)以(yi)從(cong)窯頭(tou)罩抽取熱(re)風烘干煤(mei)粉(fen)(fen)。采用動(dong)態選粉(fen)(fen)機可(ke)以(yi)任意調節煤(mei)粉(fen)(fen)細度,為煤(mei)粉(fen)(fen)的(de)(de)充(chong)分燃燒提供了(le)條件(jian)。
7、成(cheng)品(pin)冷(leng)(leng)卻(que)(que):陶粒的(de)冷(leng)(leng)卻(que)(que)一般采用回轉式冷(leng)(leng)卻(que)(que)機(ji),工(gong)作(zuo)簡單可靠,冷(leng)(leng)卻(que)(que)機(ji)的(de)二次風完全入窯,配合多(duo)通道燃(ran)燒(shao)器的(de)使(shi)用,更可以(yi)節約大量的(de)能(neng)耗。出冷(leng)(leng)卻(que)(que)機(ji)的(de)陶粒砂溫(wen)度很低,可以(yi)用手抓起來。
8、篩分: 出冷卻機的陶粒砂,可以直接輸送到多級振動篩,按要求分為多個粒徑品級。
二、產品特點
陶粒之所以在全世(shi)界(jie)得(de)到快速(su)發展,是因為它(ta)具有(you)其(qi)他材料所不(bu)具備的(de)許多優異性能(neng),這(zhe)一優異性能(neng),這(zhe)一優異性能(neng)使它(ta)具有(you)了其(qi)他材料無法取(qu)代的(de)作用。
陶(tao)(tao)(tao)(tao)粒特點:①密度小(xiao)、質輕(qing):陶(tao)(tao)(tao)(tao)粒自身的(de)(de)堆積密度小(xiao)于1100kg/m3,一(yi)般為300~900kg/m3。②保溫、隔(ge)熱:陶(tao)(tao)(tao)(tao)粒由于內部多孔,故具有良好的(de)(de)保溫隔(ge)熱性(xing)(xing),用它配制的(de)(de)混凝土熱導率(lv)一(yi)般為0.3~0.8W/km,比普通混凝土低1~2倍。③吸水(shui)率(lv)低,抗(kang)凍(dong)性(xing)(xing)能(neng)(neng)和(he)(he)耐(nai)久性(xing)(xing)能(neng)(neng)好:陶(tao)(tao)(tao)(tao)粒混凝土耐(nai)酸、堿(jian)腐蝕和(he)(he)抗(kang)凍(dong)性(xing)(xing)能(neng)(neng)優于普通混凝土;鋼渣(zha)陶(tao)(tao)(tao)(tao)粒的(de)(de)產品特點很多主要(yao)的(de)(de)還(huan)是上面的(de)(de)三點。