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《钢厂矿渣和钢渣的资源利用》PPT模板课件

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《钢厂矿渣和钢渣的资源利用》PPT模板课件(Suitableforteachingcoursewareandreports)钢厂矿渣和钢渣的资源利用高炉渣高炉渣的概述高炉渣的化学组成高炉渣的矿物组成高炉渣的性质高炉渣的资源化途径钢渣钢渣的分类钢渣的组成钢渣的性质钢渣的资源化途径第一部分高炉渣采用贫铁矿炼铁时,每吨生铁产出1.0~1.2t高炉矿渣;用富铁矿炼铁时,每吨生铁只产出0.25t高炉矿渣。炼铁高炉铁矿石+焦碳+石灰石铁水生铁熔融炉渣高炉烟气冷却高炉渣一、高炉渣的概述1.高炉渣的分类按冷却方式的不同水渣:高炉熔渣在大量冷却水作用下形成的海绵状浮石类...

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(Suitableforteachingcoursewareandreports)钢厂矿渣和钢渣的资源利用高炉渣高炉渣的概述高炉渣的化学组成高炉渣的矿物组成高炉渣的性质高炉渣的资源化途径钢渣钢渣的分类钢渣的组成钢渣的性质钢渣的资源化途径第一部分高炉渣采用贫铁矿炼铁时,每吨生铁产出1.0~1.2t高炉矿渣;用富铁矿炼铁时,每吨生铁只产出0.25t高炉矿渣。炼铁高炉铁矿石+焦碳+石灰石铁水生铁熔融炉渣高炉烟气冷却高炉渣一、高炉渣的概述1.高炉渣的分类按冷却方式的不同水渣:高炉熔渣在大量冷却水作用下形成的海绵状浮石类物质。膨珠:高炉熔渣在半急冷作用并通过成珠设备击碎、抛甩到空气中,再受空气冷却形成的矿渣。重矿渣:高炉熔渣经慢冷作用形成的类石料矿渣。渣罐接渣槽高压水管流渣槽滚筒膨珠1400~1600℃高温的熔融体我国高炉渣大部分接近中性矿渣(Mo=0.99~1.08),高碱性及酸性高炉渣数量较少。按高炉渣的碱性率(以Mo 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 示)碱性矿渣:碱性率Mo>1的矿渣中性矿渣,碱性率Mo=1的矿渣;酸性矿渣,碱性率Mo<1的矿渣按冶炼生铁的种类铸造生铁矿渣:冶炼铸造生铁时排出的矿渣炼钢生铁矿渣:冶炼供炼钢用生铁时排出的矿渣特种生铁矿渣:用含有其他金属的铁矿石熔炼生铁时排出的矿渣。二、高炉矿渣的化学组成高炉渣含有15种以上化学成分,但主要是CaO、MgO、Al2O3、SiO2四种,它们约占高炉渣总重量的95%。CaO和MgO主要来自助熔剂,SiO2和Al2O3主要来自铁精矿中的脉石和焦炭中的灰分。由于铁精矿品位及冶炼生铁的种类不同,高炉渣的化学成分波动较大。一般,生产过程主要控制分析SiO2、Al2O3、CaO、MgO、FeO、MnO、S七项指标,对一些特殊的高炉渣还需分析TiO2、V2O5、Na2O、BaO、P2O5、Cr2O3、Ni2O3等。在冶炼炉料固定和冶炼正常时,高炉渣的化学成分变化不大,对综合利用有利。高炉渣属于硅酸盐材料,它的组成与天然岩石和硅酸盐水泥相似,下表所示为我国大部分钢铁厂高炉渣的化学成分与天然岩石和硅酸盐水泥化学成分比较。我国高炉渣与天然岩石、硅酸盐水泥化学成分比较(质量%)名称CaOSiO2Al2O3MgOMnOFeOTiO2V2O5S普通渣38~4926~426~171~130.1~10.07~0.89  0.2~1.5高钛渣23~4620~359~152~10<1 20~290.1~0.6<1锰铁渣28~4721~3711~242~85~230.05~0.31  0.3~3含氟渣35~4522~296~83~7.80.1~0.80.07~0.08  含F7~8硅酸盐水泥64.2225.51.401.51.340.30  花岗岩2.1569.9214.780.970.131.670.39含P2O50.24 玄武岩8.9148.7815.856.050.296.341.39含P2O50.47 三、高炉渣的矿物组成高炉渣中的各种氧化物成分以各种形式的硅酸盐矿物形式存在。碱性高炉渣主要矿物:钙铝黄长石(2CaO·Al2O3·SiO2)、钙镁黄长石(2CaO·MgO·SiO2)、硅酸二钙(2CaO·SiO2)以及假硅灰石(CaO·SiO2)、钙长石(CaO·Al2O3·2SiO2)、钙镁橄榄石(CaO·MgO·SiO2)、镁蔷薇辉石(3CaO·MgO·2SiO2)以及镁方柱石(2CaO·MgO·2SiO2)等。四、高炉渣的性质(1)水淬渣急冷过程中,熔渣的绝大部分化合物来不及形成稳定化合物,而以玻璃体状态将热能转化成化学能封存其内,从而构成了潜在的化学活性。常用来生产水泥。水淬渣的化学活性表示用水淬渣活性率(Mc)水淬渣质量系数(k)k>1.9为高活性矿渣k=1.6~1.9是中活性矿渣k<1.6为低活性矿渣。Mc>0.25为活性矿渣Mc<0.25为低活性矿渣(2)膨胀矿渣珠膨珠系半急冷作用形成。除孔洞外,其它部分是玻璃体。孔洞:孔径大的350~400μm,小的80~100μm。隔热、保温、质轻、吸水率低、抗压强度和弹性模量高等优点,因而是一种很好的建筑用轻骨料,也可作为防火隔热材料。玻璃体:膨珠呈现由灰白到黑的颜色,颜色越浅,玻璃体含量越高,灰白色膨珠,玻璃体含量达95%。生产水泥的原料。(3)重矿渣重矿渣是高温熔渣在空气中自然冷却或淋少量水慢速冷却而形成的致密块渣。重矿渣的物理性质与天然碎石相近,其块渣容重大多在1900kg/m3以上,其抗压强度、稳定性、耐磨性、抗冻性、抗冲击能力(韧性)均符合 工程 路基工程安全技术交底工程项目施工成本控制工程量增项单年度零星工程技术标正投影法基本原理 要求,可以代替碎石用于各种建筑工程中。五、高炉渣的资源化途径高炉渣80%冲成水淬矿渣。一、水渣水渣具有潜在的水硬胶凝性能,是优良的水泥原料。因此,它主要用来生产水泥和矿渣砖、瓦等。水渣烘干机粉磨机渣粉粉碎机含硅原料含铁原料粘土石灰石煅烧窑熟料粉磨机石膏硅酸盐水泥混合磨矿渣硅酸盐水泥(1)生产水泥:我国约有3/4的水泥中掺有粒状高炉渣。目前我国利用高炉渣生产的水泥矿渣硅酸盐水泥:水泥熟料+20%~70%高炉水渣+3%~5%石膏普通硅酸盐水泥:水泥熟料+不超过15%高炉水渣+3%~5%石膏石膏矿渣水泥:少量水泥熟料+80%高炉水渣+15%石膏钢渣矿渣水泥:45%左右的钢渣+40%的高炉水渣+适量的石膏(2)生产矿渣砖水渣、石灰搅拌矿渣砖轮碾成型蒸养一般要求石灰中氧化钙含量在60%以上,氧化镁应少于10%。矿渣砖具有良好的物理力学性能,但容重较大,一般为2120~2160kg/m3。适用于上下水或水中建筑,不适用于高于250℃的环境中使用。二、膨胀矿渣膨胀矿渣主要是用作混凝土轻骨料,也可作防火隔热材料。膨珠可以用于轻混凝土制品及结构,如用于制作砌块、楼板、预制墙板及其它轻质混凝土制品。直径小于3mm的膨珠与水渣的用途相同,可供水泥厂作矿渣水泥的掺合料用,也可以作为公路路基材料和混凝土细骨料使用。三、重矿渣矿渣碎石的用途很广,用量也很大,主要用于公路、机场、地基工程、铁路道碴、混凝土骨料和沥青路面等代替天然碎石。(1)配制矿渣碎石混凝土(2)重矿渣在地基工程中的应用(3)矿渣碎石在道路工程中的应用矿渣碎石还比普通碎石具有更高的耐热性能,更适用于喷气式飞机的跑道上。(4)矿渣碎石在铁路道碴上的应用用矿渣碎石作铁路道碴称为矿渣道碴。我国铁道线上采用矿渣道碴的历史较久。第二节钢渣的资源化钢渣是炼钢过程排出的废渣。钢渣是炼钢过程中的必然副产物,其排出量约为粗钢产量的15%~20%。一、钢渣的分类按炼钢所用炉型转炉渣:平炉渣:初期渣、精炼渣、出钢渣和浇钢余渣电炉渣:氧化渣和还原渣按熔渣性质碱性渣:酸性渣按碱度(R)低碱度钢渣(R<1.8)中碱度钢渣(R=1.8~2.5)高碱度钢渣(R>2.5)按钢渣的形态水淬粒状钢渣块状钢渣粉状钢渣二、钢渣的组成不同的原料、不同的炼钢 方法 快递客服问题件处理详细方法山木方法pdf计算方法pdf华与华方法下载八字理论方法下载 、不同的生产阶段、不同的钢种生产以及不同的炉次等,所排出的钢种的组成与产生量是不同的。(1)转炉钢渣转炉钢渣是钢渣的主要部分,在我国,约占钢渣总量的65%。目前,生产1吨转炉钢约产生130~240kg钢渣。表所示为我国几个大型钢铁企业转炉钢渣的化学成分。表我国几个大型钢铁企业转炉钢渣的化学成分,%炼钢厂CaOMgOSiO2A12O3FeOFe2O3MnOP2O5f-CaO宝钢马钢上钢邯钢40~4945~5045~5142~544~74~55~123~813~1710~118~1012~201~31~40.6~12~611~2210~185~204~184~107~105~102.5~135~60.5~2.51.5~2.51~21~1.43~52~30.2~1.32~9.55~114~102~10转炉钢渣的矿物组成取决于它的化学成分。当钢渣的碱度R为0.78~1.8时,主要矿物为CMS(镁橄榄石)、C3MS2(镁蔷薇辉石)。碱度为1.8~2.5时,主要矿物为C2S(硅酸二钙)及RO相(二价金属氧化物固熔体)。碱度为2.5以上时,主要矿物为C3S(硅酸三钙)、C2S及RO相。不同碱度转炉钢渣的矿物组成如表所示。表不同碱度转炉钢渣的矿物组成,%碱度C3SC2SCMSC3MS2C2ASCaCO3RO4.243.072.732.622.562.111.2450~6035~4530~3520~3015~25少量 1~55~1020~3010~2020~2520~305~10      20~25      20~30      5~10     5~1015~2015~203~515~2040~5015~207~15(2)平炉钢渣平炉炼钢周期比转炉长,分氧化期、精炼期与出钢期,并且每期终了都要出渣。氧化期排出的渣称初期渣,精炼期排出的渣称精炼渣,出钢后排出的渣称出钢渣,精炼渣与出钢渣又合称为末期渣。下表所示为马鞍山钢铁公司平炉渣化学成分。表马鞍山钢铁公司平炉渣化学成分,%渣种CaOMgOSiO2FeOFe3O4MnOA12O3P2O5初期渣精炼渣出钢渣18~3042~5550~605~86~124~79~3410~2010~1827~3110~206~104~55~114~62~31~21~21~22~52~36~113~83~7目前,每生产1吨平炉钢约产生钢渣170~210kg,其中初期渣约占60%,精炼渣占10%,出钢渣占30%。平炉钢渣矿物组成与转炉钢渣组成规律基本相似,CaO含量低、碱度小的初期钢渣,矿物组成以橄榄石、蔷薇辉石为主;CaO含量高、碱度大的末期渣,矿物组成主要是C3S、C2S及RO相。(3)电炉钢渣电炉炼钢是以废钢为原料,主要生产特殊钢。电炉生产周期也长,分氧化期和还原期,并分期出渣,所出渣分别称氧化渣和还原渣。下表为成都钢铁厂和上钢电炉渣的化学成分,其特征是氧化渣中氧化钙含量低,氧化亚铁含量高,而还原渣则相反。电炉钢渣矿物组成规律与平炉渣相似。目前,每生产1吨电炉钢约产生150~200kg的钢渣,其中氧化渣约占55%。表电炉钢渣化学成分,%单位渣种CaOMgOSiO2FeOA12O3MnOP成钢上钢氧化渣还原渣29~3344~5512~148~1315~1711~2019~220.5~1.53~410~184~5 0.2~0.4三、钢渣的性质钢渣是一种由多种矿物组成的固熔体,其性质与其化学成分有密切的关系。(1)密度由于钢渣含铁较高,因此比高炉渣密度高,一般在3.1~3.6g/cm3。(2)容重钢渣容重不仅受其密度影响,还与粒度有关。通过80目 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 筛的渣粉,平炉渣为2.17~2.20g/cm3,电炉渣为1.62g/cm3左右,转炉渣为1.74g/cm3左右。(3)易磨性由于钢渣致密,因此较耐磨。易磨指数:标准砂为1,钢渣为0.96,而高炉渣仅为0.7,钢渣比高炉渣要耐磨。(4)活性C3S、C2S等为活性矿物,具有水硬胶凝性。当钢渣中成分比值(碱度)R大于1.8时,便含有60%~80%的C3S和C2S,并且碱度值的提高,C3S含量也增加,当碱度达到2.5以上时,钢渣的主要矿物为C3S。用碱度高于2.5的钢渣加10%的石膏研磨制成的水泥,强度可达325号。因此,C3S和C2S含量高的高碱度钢渣,可作水泥生产原料和制造建材制品。(5)稳定性钢渣含游离氧化钙(f-CaO)、MgO、C3S、C2S等,这些组分在一定条件下都具有不稳定性。碱度高的熔渣在缓冷时,C3S会在1250℃到1100℃时缓慢分解为C2S和f-CaO;C2S在675℃时β-C2S要相变为γ-C2S,并且发生体积膨胀,膨胀率达10%。另外,钢渣吸水后,f-CaO要消解为Ca(OH)2,体积将膨胀100%~300%,MgO会变成氢氧化镁,体积也要膨胀77%。因此,含f-CaO、MgO的常温钢渣是不稳定的,只有f-CaO、MgO消解完或含量很少时,才会稳定。钢渣的不稳定性,使在处理和应用钢渣时必须注意以下几点:①用作生产水泥的钢渣C3S含量要高,因此在处理时最好不采用缓冷技术②含f-CaO高的钢渣不宜用作水泥和建筑制品生产及工程回填材料;③利用f-CaO消解膨胀的特点,可对含f-CaO高的钢渣采用余热自解的处理技术。四、钢渣的资源化途径钢渣的性质不同,利用途径不同。如含磷高的钢渣适宜作磷肥、含磷低的钢渣可作钢铁冶炼的熔剂、碱度高的钢渣适宜作水泥原料等。目前经济效果较好的是将钢渣作高炉、转炉炉料,在钢铁厂内循环使用。1.钢渣中选渣钢钢渣经破碎、磁选、筛分等分选技术可回收其中90%以上的废钢。磁选出的渣钢,一般含铁在55%以上。钢渣机械破碎回收渣钢钢渣中选渣钢钢渣自磨分选回收渣钢>100mm>300mm钢渣格筛双层振动筛磁选机破碎机磁选机双层振动筛规格渣击碎机>20mm磁选机破碎机<20mm渣钢粗破碎常用颚式破碎机,细破碎用圆锥式破碎机。磁选机和振筛的使用,主要视加工条件和要求而定。图钢渣机械破碎回收渣钢工艺流程规格渣钢渣格筛磁选机渣钢磁选机自磨机双层振动筛废钢振动筛图钢渣自磨分选工艺流程图钢渣自磨分选工艺是利用钢渣在旋转的自磨机内互相碰撞而破碎.粒度小于自磨机周边出料孔径的钢渣自行漏出。未能磨小漏出的渣钢,达到一定量时卸出。其特点是工艺简单,而且自磨机出来的渣钢含铁量高达80%以上,规格渣棱角少,更适合作级配渣用。实例1:宝山钢铁厂钢渣粒铁回收工艺精矿粉磁选机活用渣:13~30mm、3~13mm、<3mm干燥机磁选机>100mm<30mm>300mm落锤来料ISC来料喷溅炉下渣300mm孔筛100/30mm孔筛返回落锤磁选机2号破碎机磁选机磁选机1号破碎机棒磨机15mm孔筛13/3mm孔筛10mm孔筛2mm孔筛NJS粒铁2mm孔筛磁选机残渣残渣特点:在每次破碎后,筛分前或后都要进行磁选,以便把铁尽量选出来。实例2:唐山钢铁公司钢渣粒铁回收工艺<60mm>60mm经预处理<300mm热泼炸与陈渣钢渣磁选机渣钢磁选机自磨机规格渣一次筛分二次筛分采用自磨工艺回收渣钢,工艺简单、占地面积小,一台自磨机可以代替几台机械破碎机。对钢渣适应性强,不会有大块废钢损坏破碎机,操作安全。破碎的规格渣无棱角,更适于作级配料使用。自磨机破碎钢渣的过程,也是渣钢提纯的过程。从自磨机取出的渣钢,含铁90%以上,为转炉使用精料提供了条件。2.钢渣作冶炼熔剂(1)钢渣部分替代石灰石作烧结熔剂由铁矿石制备烧结矿时,一般需加石灰石等作为助熔剂,利用颗粒小于10mm的分级钢渣可部分替代烧结熔剂。钢渣中含有40%~50%CaO,1吨钢渣相当于700~750kg的石灰石。而且钢渣具有软化温度低、物相均匀的优点,能促进烧结过程中烧结矿的液相生成,增加粘结相,有利于烧结成球、提高烧结速度等,从而得到较高转鼓指数和粒度组成均匀的优质烧结矿,同时还可提高烧结机的利用系数,降低煤耗,再利用钢渣中Fe、Ca、Mn等有用元素。钢渣作烧结矿熔剂,主要是利用钢渣的CaO、MgO、MnO、吨Fe等有益成分,降低燃料消耗和烧结矿的生产成本。以钢渣含吨Fe15%计,每利用1吨钢渣,可代替60%的铁精矿250kg。另外由于钢渣中含有大量的CaO和SiO2,在生产一定碱度的烧结矿时,可节约部分石灰石。(2)钢渣部分替代石灰石作高炉熔剂高炉中使用钢渣作熔剂,利用加工分选出10~40mm粒径钢渣返回高炉,回收钢渣中的Fe、Ca、Mn元素,不但可减少高炉炼铁熔剂(石灰石、白云石、萤石)消耗,而且对改善高炉运行状况有一定的益处,同时也能达到节能的目的。钢渣中的MnO和MgO也有利于改善高炉渣的流动性。分选钢渣还可部分替代作为化铁炉熔剂和转炉炼钢熔剂,均有助于加快成渣速度,提高炉龄,降低耐火材料和熔剂的消耗。3.富集和提取钢渣中的稀有元素平炉钢渣磁选机焙烧球磨机混合配料废钢浸出过滤残渣加酸沉淀V2O5产品食盐、铁磷、苏打、硝酸钠图某厂化学浸取提钒工艺流程4.钢渣作建筑材料(1)钢渣砖钢渣砖是以粉状钢渣或水淬钢渣为主要原料,掺入部分高炉水渣或粉煤灰和激发剂(石灰、石膏粉),加水搅拌,经轮碾、压制成型、蒸养而制成的建筑用砖。钢渣砖参考配比如表所示。表钢渣砖参考配比原材料配比,%抗压强度Mpa抗折强度MPa钢渣砖标号钢渣高炉水渣粉煤灰石灰石膏6067633020300-0-105103522.022.623.92.252.503.2175100150生产钢渣砖的主要设备有磁选机、球磨机、搅拌机、轮碾机、压砖机。设备的选用主要根据砖厂的生产规模确定。钢渣砖可用于民用建筑中砌筑墙体、柱子、沟道等。(2)钢渣矿渣水泥储库钢渣一级破碎磁选料仓钢渣预磨二级破碎磁选计量配料粉磨水渣烘干储库计量配料熟料破碎储库计量配料石膏破碎储库计量配料水泥库包装成品图钢渣矿渣水泥生产工艺流程钢渣的最少掺入量(以质量计)不少于30%,钢渣和高炉矿渣的总掺入量不少于60%。(3)钢渣白水泥钢渣白水泥,是以电炉还原渣为主要原料,掺入适量经700~800℃煅烧的石膏,经混合磨细制成的一种新型胶凝材料。电炉还原渣具有碱度高,在空气中缓慢冷却后能自行粉化成白色的粉末,渣色白、活性高的特点。钢渣白水泥配合比,是以水泥中SO3含量为8~10%来控制的。当SO3含量少于8%时,强度不足400#。当SO3含量大于10%时,出现石膏膨胀现象,导致水泥不安定。钢渣白水泥的生产工艺,按照流程大体可分为三个工序,即钢渣的分选(包括磁选)、石膏的煅烧和粉碎、配料、粉磨和包装。还原钢渣筛分配料磁选磨机水泥库料仓包装出厂外加剂料仓破碎煅烧石膏钢渣白水泥主要用作建筑物外墙装饰材料和用于生产彩色水磨石制品,还可生产人造大理石。(4)路基垫层钢渣具有容重大、表面粗糙不易滑移、抗压强度高、抗腐蚀和耐久性好的特点,被广泛用于各种路基材料、工程回填、修砌加固堤坝、填海工程等方面代替天然碎石。钢渣具有一定活性,能板结成大块,适于沼泽地筑路。钢渣疏水性好,是电的不良导体而不会干扰铁路系统电讯工作,所筑路床不生杂草,干净整洁,不易被雨水冲刷而产生滑移,是铁路道渣的理想材料。钢渣在路基上能否得到广泛使用,决定于钢渣是否符合道路工程的各项使用要求。钢渣在路基垫层中应用,其粒度应控制在60mm以下,自然堆放或稍加喷淋3个月以上其粒度基本符合要求。钢渣中游离CaO随着钢渣龄期的增长而明显减少,3个月后基本稳定在<5.5%的水平,其粉化率亦不断下降,稳定性提高。演讲结速,谢谢观赏!Thankyou. 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