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OxyCup竖炉法工艺实际上就是一个专门用来处理固废加废钢的半化铁半炼铁高炉工艺,在处理固废方面具有一定的合理性。太钢引进的德国帝森-克虏伯OxyCup竖炉法技术,是一项在现有成熟高炉炼铁技术上开发的专门用于处理太钢不锈钢生产产生的固废新工艺。
湖南建鑫公司与炼钢炼铁专家共同研究,创新地提出了一种新的利用钢厂高温熔融钢渣的类高炉含碳压块(球团)熔融钢渣还原挥发熔炼炉处理钢渣新工艺,还原挥发熔炼炉处理新工艺是以标准的炼铁高炉、OxyCup竖炉法及HIsmelt熔融还原法,结合高温熔融钢渣处理需要形成的技术集成,类高炉处理新工艺综合以上两法采用降低高度的短炉型熔炼炉体,上部变成炉料预热段吸收煤气热量,以块状带不透气,降低炉内压力,便于从处理炉侧面加入液态熔融钢渣;在用料和加料方面,以液态从侧面向炉内加入高温熔融钢渣,同时,采用OxyCup竖炉法,上部向炉内加入含碳含铁自还原压块(压球)、含铁块状物(如渣钢、废钢、含铁块矿等),以及焦炭、块煤、熔剂,下部采用标准的高炉炼铁的鼓风、鼓氧,喷入煤粉含铁粉料或废油燃烧,为钢渣处理炉提供热量;烟气系统采用HIsmelt法和有色行业烟化挥发法的喷入三次风高温煤气二次燃烧,加热高温煤气直接预热预还原含碳压块等含铁料,热料进入炉内,亦采用余热锅炉回收高温烟气热量蒸汽发电,高热值煤气除尘后供用户;通过使用低价的固体废料、煤矸石、高灰分动力块煤和半焦炭以及废钢,以克服偏高的燃料消耗的不足,获得低的综合生产成本。通过利用高温熔融钢渣温度高、数量大的优势,使用难还原难处理的低价特殊复杂矿(如镍铬红土矿、高铁铅锌矿等),进一步协同处理有色化工行业不易处理的含铁含有色金属尘泥、有色冶炼渣、废油(及油泥渣)等危险废物,城市生活垃圾焚烧后的废物(如垃圾焚烧飞灰等)固废危废,以求得更好的经济效益,实现钢铁、有色化工、煤矸石废渣等大量固废危废得到整体解决。由于熔融钢渣的高碱性和各种固体废料煤矸石废渣等物料的脉石大多高酸性,两者酸碱互补特点,因此,利用高温高碱度熔融钢渣协同处理钢铁有色化工固废危废,实际上也是一项不需要石灰白云石钙镁碱性熔剂,也可以不使用硅石等硅铝酸性熔剂、有铁钢渣变成易于利用的无铁水渣的一种完全不同的炼铁冶炼新工艺。



作为转炉炼钢产生的大量高温熔融含铁钢渣,对炼钢专业来说,它就是炼钢的弃渣,通常,处理炼钢钢渣的许多三产公司都不是炼钢炼铁冶炼专业人员,因此,在转炉钢渣的热态处理研究上就产生了一个空白,传统上,转炉排出的高温熔融含铁钢渣都是采用渣罐外排拉走冷却后,由钢厂的附属单位进行破碎磁选加工处理。若要对含铁钢渣真正科学有效再深度进行研究处理,很显然,这就涉及到炼铁冶炼专业氧化物还原理论的范畴,是跨专业的,需要用炼铁冶炼的C还原等方法去处理,将钢渣降碱改质成为普通炉渣。在高温液态下,从源头就开始去解决钢厂钢渣处理问题,显然是合理的。
转炉熔融钢渣具有高温高钙高镁高氧化铁夹带铁珠的特点,在高温液态下在线进行处理是 的时机,采用类似炼铁高炉冶炼的氧化物还原法原理进行处理,把钢渣的碱度降下来、把氧化铁还原出来,就可以分离回收其中的铁、磷,并使含铁难磨的高碱度钢渣变成易磨有利加工成水泥细粉的普通低碱度炉渣,其具体方法是:针对钢渣超高碱度特点,钢渣碱度在1.6~2.0是熔点粘度急剧升高区,钢渣中铁与渣分离显著变差,钢渣碱度在2.0以上,钢渣夹带铁珠非常严重,转炉出钢,渣中夹带金属铁一般在7~10%以上,这部分金属铁,只要加入含硅等酸性成分的含铁废料、高硅铁矿石,包括含硅铝成分高的焦炭、块煤以及煤矸石,或者硅石等,将熔渣碱度降低(例如1.1~1.3水平),渣的熔点和粘度大幅降低,金属铁就可以很容易地从渣中分离出来,另一方面,钢渣中还含有20%以上的氧化亚铁和三氧化二铁,在熔渣碱度降低,流动性大幅提高的同时,只要加入足够碳还原剂,就可以将铁和磷的氧化物还原,从而得到含磷铁水,铁磷得到回收,同样的,加入炉内处理的由钢厂内各种除尘灰、转炉污泥等制成的含碳含铁含锌压块,在处理炉内高温碳还原剂还原下,铁元素还原变成了铁水,钾钠锌等有害元素还原挥发去除,而高碱度钢渣改质降碱变成了类似高炉的普通炉渣,冲成水渣,成为易加工的水泥原料,磨成超细粉。

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