转炉渣铁分离解析
高炉炼铁中渣铁分离技术研究减少渣铁中的杂质含量
高炉炼铁中渣铁分离技术研究减少渣铁中的杂质含量炼铁过程中，高炉炼铁技术一直是主要的铁矿石还原冶炼方法之一。
然而，高炉炼铁过程中，渣和铁的分离问题一直是一个挑战。
其中，渣铁中的杂质含量是一个严重影响炼铁品质的问题。
本文将探讨高炉炼铁中渣铁分离技术的研究，以减少渣铁中的杂质含量。
一、高炉炼铁过程中渣铁分离问题在高炉炼铁过程中，铁矿石和燃料经过还原反应生成金属铁。
同时，一些杂质元素也存在于铁矿石中，如硫、磷、锰等。
在冶炼过程中，这些杂质元素会被部分还原，并被固定在渣中。
因此，高炉炼铁过程中需要有效地分离渣和铁，减少渣中的杂质含量。
二、渣铁分离技术的研究现状目前，研究学者们一直在寻找各种方法来解决高炉炼铁中的渣铁分离问题。
以下是一些常见的渣铁分离技术：1. 磁选技术磁选技术通过利用渣铁中铁矿石的磁性差异，将铁与渣有效地分离。
这种技术需要使用磁铁或磁场来实现。
2. 重力分离技术重力分离技术利用不同物质的密度差异，通过采用物理或机械设备，使重物质下沉，从而分离渣和铁。
3. 浮选技术浮选技术通过利用物质的表面特性，使一种物质在浮液中浮起，而另一种物质下沉。
这种技术可以用于分离渣和铁。
4. 气浮分离技术气浮分离技术利用气泡在浮液中产生的浮力，将一种物质从另一种物质中分离出来。
这种技术可以用于渣铁分离。
5. 浸出技术浸出技术通过使用溶剂，将需要分离的物质从固体中溶解出来。
这种技术也可以应用于渣铁分离。
以上是一些常见的渣铁分离技术，每种技术都有其优点和局限性。
研究者们正在不断探索创新的渣铁分离技术，以进一步降低渣铁中的杂质含量。
三、减少渣铁中杂质含量的挑战在研究渣铁分离技术的同时，我们也需要面对一些挑战，以减少渣铁中的杂质含量。
1. 操作和成本渣铁分离技术的操作和设备成本是在实际应用中需要考虑的重要因素。
一些高效的技术可能需要更多的经济投入，对实际生产造成一定的影响。
2. 杂质再分布即使通过分离技术成功减少了渣铁中的杂质含量，但在高炉冶炼过程中，杂质的再分布也会产生。
转炉钢渣处理的工艺方法解析
转炉钢渣处理的工艺方法冶金13-A1 高善超 120133201133摘要：介绍了钢渣的组成成分，简述了目前国内钢渣的主要处理工艺，对其中最为主流的热泼法、滚筒法、热闷法等钢渣处理工艺的工作原理及其优缺点进行简要评述。
转炉渣中的f-CaO是影响转炉渣安定性的主要因素，钢渣中的f-CaO遇水会进行如下化学反应：f-CaO+H2O→Ca（OH）2，会使转炉渣体积膨胀98%左右，导致道路、建材制品或建筑物的开裂而破坏。
如果能够降低转炉渣中f-CaO的含量，那么对钢渣的利用具有很大的指导意义。
游离氧化钙与二氧化碳酸化反应生成CaCO3，以消解游离氧化钙，使钢渣中氧化钙降低至3%以下，达到国家规定，从而可以在各个工程中得到良好的应用。
高炉渣中含SiO2一般是32%~42%，可见高炉渣可以视为一种含SiO2物料，具有潜在消解转炉钢渣中f-CaO 的能力，如果实现高炉渣与转炉渣熔融态下同步处理，这无疑拓宽了冶金渣资源化处理的有效途径。
本文对以上两种钢渣中游离氧化钙的处理方法进行了论述。
关键词：高炉渣；转炉钢渣；游离氧化钙；二氧化碳；石英砂；高温反应；消解率0引言钢渣是生产钢铁的过程中，由于造渣材料、冶炼材料、冶炼过程中掉落的炉体材料、修补炉体的补炉料和各种金属杂质所混合成的高温固溶体，是炼钢过程中所产生的附属产品，需要再次加工方可应用【1】。
钢渣在欧美等发达国家可以广泛的利用，说明了钢渣具有非常好的应用前景，对钢渣的处理、利用、开发已经成为我们国家钢铁企业的重要发展方向。
由于钢渣中存在游离氧化钙这种物质，其含量在钢渣中约占0~10%，游离氧化钙遇水后发生反应生成Ca（OH）2，这种反应会使钢渣体积发生膨胀，膨胀后钢渣的体积约会增长一倍，这种情况制约了钢渣的使用方向，使其很难在建材与道路工程中加以使用。
由于我国正处于高速发展中，各项基础设施建设需要建设，其中高速公路的发展快速，如果可以将处理后的钢渣应用其中，代替其他岩土材料，可以降低建设成本，降低其他材料的消耗，有效的处理了堆积巨大的废弃钢渣，达到实际的经济效益【1-2】。
转炉脱磷造渣工艺
转炉脱磷造渣工艺1. 简介转炉脱磷造渣工艺是一种钢铁生产过程中常用的炼铁工艺，用于将炼钢过程中产生的高磷铁水进行脱磷处理，并同时生成具有一定含铁量的渣。
脱磷是炼钢过程中的一个重要环节，因为高磷含量的钢铁会使钢的力学性能下降，同时还会影响钢的冷加工性能。
因此，通过转炉脱磷造渣工艺，可以有效降低钢铁中的磷含量，提高钢的质量。
2. 工艺原理转炉脱磷造渣工艺的主要原理是利用氧气气体在高温条件下与铁水中的磷发生氧化反应，生成氧化磷（P2O5）。
氧化磷被熔融的渣中吸附，从而实现了脱磷的目的。
具体来说，转炉脱磷造渣工艺分为两个步骤：2.1 碱性补矿在转炉炼钢过程中，通常需要进行钙质或镁质的碱性物料的补矿。
这是因为转炉炼钢过程中消耗了大量的碱质物料，导致炉渣中的碱度下降。
通过补充碱性物料，可以提高炉渣的碱度，为脱磷创造良好的条件。
2.2 硅酸盐造渣在转炉炼钢的末期，废钢或铁水被注入转炉。
同时，掺入含有大量氧化剂的硅酸盐物料，如硅石、硅灰石等。
在高温条件下，硅酸盐物料会与铁水中的磷发生反应，生成氧化磷。
氧化磷被熔融的渣中吸附，从而脱离钢水，实现脱磷的目的。
3. 工艺流程转炉脱磷造渣工艺的流程如下：1.准备碱性物料：根据炉渣的碱度要求，准备钙质或镁质的碱性物料，并进行补充。
常用的碱性物料包括石灰石、白云石等。
2.准备硅酸盐物料：选择合适的硅酸盐物料，如硅石、硅灰石等，并加入适量的氧化剂。
3.开始转炉炼钢：将废钢或铁水注入转炉，并进行炼钢操作。
4.碱性补矿：在适当的时机，通过给炉内注入碱性物料，提高炉渣的碱度。
5.硅酸盐造渣：当转炉炼钢接近末期时，通过给炉内注入硅酸盐物料，利用氧化剂促进磷的氧化反应。
6.淋渣：根据炉内的渣情况，选择合适的时间进行淋渣操作。
淋渣可以通过人工或机械设备进行。
7.渣铁分离：在脱磷过程中，渣中生成的氧化磷会被吸附在渣中，从而脱离钢水。
通过合适的方法，将渣与钢水分离。
8.尾渣处理：处理分离出来的尾渣，并对其进行资源化利用或安全处理。
转炉炼钢工艺分析
转炉炼钢工艺分析简介转炉炼钢是一种重要的钢铁生产工艺。
它采用转炉作为熔炼设备，通过氧化钢水的方式去除杂质，从而获得高纯度的钢水。
工艺流程转炉炼钢的工艺流程一般包括以下几个步骤：1.亚稳态钢水倒入转炉中，同时注入氧气；2.氧气与铁水反应生成氧化物，从而去除杂质；3.在适当的条件下加入渣剂，将浮渣与钢水分离；4.投入合适的合金和调节剂，调节钢水的成分和性质；5.倒出钢水至铸铁机或连铸机中，制成钢材。
工艺优势相对于其他炼钢工艺，转炉炼钢具有以下优势：1.钢水纯度高，化学成分稳定，可以得到各种不同技术要求的钢材；2.工艺流程简单，可自动化控制，生产效率高；3.单次生产能力大，适用于大批量生产。
工艺不足然而，转炉炼钢也存在一些问题，主要包括：1.熔炼过程中，由于氧化反应的过程比较复杂，会产生大量的烟尘和废气污染；2.熔炼后再行铸造需要添加铝、钛等金属，也会对环境造成一定的污染。
工艺改进针对转炉炼钢存在的问题，研究人员进行了多方面的工艺改进研究。
主要包括以下几个方面：1.减少污染：采用高热效应烟气脱硫技术和洗涤重金属离子等方法，减少烟尘、废水排放，改善环境；2.提高产能：对炉况和操作条件进行优化调整，提高单次生产能力；3.提高效益：加入合适的合金和调节剂，调节钢水的成分，生产高附加值、高品质的钢材。
市场应用目前，转炉炼钢工艺已经在全球范围内广泛应用。
根据统计数据，仅中国一国的转炉炼钢产量就占全球的60%以上。
随着技术的不断进步，转炉炼钢工艺在钢铁生产中的地位将更加重要。
结论综上所述，转炉炼钢是一种重要的钢铁生产工艺，具有钢水纯度高、生产效率高等诸多优点。
但其存在烟尘、废气污染等问题。
通过改善工艺和技术手段的引入，可以实现减少污染、提高产能和效益的目标。
这一工艺在全球范围内得到广泛应用，将在未来发展中继续发挥重要作用。
转炉冶炼出钢挡渣
出钢挡渣随着用户对钢材质量要求的日益提高，需要不断提高钢水质量。
减少转炉出钢时的下渣量是改善钢水质量的一个重要方面。
在转炉出钢过程中进行有效的挡渣操作，不仅可以减少钢水回磷，提高合金收得率，还能减少钢中夹杂物，提高钢水清洁度，并可减少钢包粘渣，延长钢包使用寿命。
与此同时亦可减少耐材消耗，相应提高转炉出钢口耐火材料的使用寿命，还可为钢水精炼提供良好的条件。
转炉吹炼结束向盛钢桶(钢包)内放出钢水而把氧化渣留在炉内的操作。
出钢时使氧化性渣和钢水分离是炉外精炼的要求。
钢包内的二次精炼适于在还原条件下进行。
采用挡渣出钢，避免出钢带渣对提高炉外精炼效果是重要保证。
出钢时，随着钢水面的下降，当钢水深度低于某一临界值时，在出钢口上方会形成漏斗状的汇流旋涡，部分渣子在钢水出完以前就由出钢口流出，这是渣、钢分离不清的根本原因。
另外摇炉过快，有部分渣子由炉口涌出；但这可通过细心操作而避免。
挡渣出钢技术主要是针对汇流旋涡下渣而开发的。
有挡渣球、挡渣塞、高压气挡渣、挡渣阀门、下渣信号检测等各种方法。
挡渣球挡渣球由耐火材料包裹在铁芯外面制成，其密度大于炉渣而小于钢水，因而能浮在渣钢界面处。
出钢时，当钢水已倾出3／4～4／5时，用特定工具伸入炉内将挡渣球放置于出钢口上方。
钢水临近出完时，旋涡将其推向出钢口，将出钢口堵住而阻挡渣子流出。
(图1)为了提高挡渣球的抗急冷急热性能，提高挡渣效率，又研制了石灰质挡渣球。
先在铁芯外包一层耐火纤维，用于起缓冲作用；球的外壳以白云石、石灰等作原料，用合成树脂或沥青等作黏接剂制造。
挡渣球法成功的关键：一是球的密度恰当，即4．3～4．4g／cm3；二是出钢口维护好，保持圆形；三是放置球的位置对准出钢口。
但由于挡渣球的体形，极易随钢流飘浮而离开出钢口，从而失去挡渣作用。
挡渣出钢挡渣塞将挡渣物制成上为倒锥体下为棒状的塞(图2a)。
由于其形状接近于漏斗形，可配合出钢时的钢水流，故比挡渣球效率高。
有的在挡渣塞上部锥体增加小圆槽而下部改为六角锥形(图2b)，以增加抑制旋涡的能力。
转炉引渣法渣钢分离实践
（ ） 出钢 时 转 炉 连 续 摇 动 ，高 温 环 境 下 隔 １ 着 钢渣 和钢 水很 难 确定 出钢 口的准 确位 置 。挡 渣
球 （ ）没 有 投 中出钢 口 ，则无 法 实现 挡渣 ； 锥 （ ）挡 渣 失 败 后 没 有 合 适 的补 救 办 法 。 钢 ２
开始 抬炉 至 出钢 口不 再下 渣过 程 中流 下 的钢 渣引 到钢 包外 侧 的接渣 斗 ，实 现 了有 效 的渣钢 分离 。
１ 引渣法渣钢 分离的新思路
传统渣钢分离的切人点都是一个 “ 堵” 字 ，
李树森 ：１９ ９ ３年毕业于辽宁科技学 院 ，现在迁钢公司从 事精炼
工 作 ，高 级 工 程 师 。 收 稿／ ０ ７ １ －８ ２ ０ －０ ０
能 少 ，以提 高二 次冶 炼效 果 。转炉 渣 钢分 离 的方 法 较多 ，国内主要 有 挡渣 球 挡渣 和 挡 渣 锥挡 渣 ２ 种 ，国外 有应 用 气动 挡渣 的 ，但 总体 效果 不 够理 想 ，特 别是挡 渣 失败 后无 法挽 救 ，使 钢包 内 渣较
多 ，影 响二 次冶炼 效 果 。 引渣 法渣 钢分 离 既可 以对 其他 方 法挡 渣失 败 进 行补救 。又可 以单独 使 用 ，是对 转 炉渣钢 分 离
包 内 的钢渣 主要 是在 挡 渣失 败 、转炉 钢水 出完 开
始抬 炉 至 出钢 口不再 下渣 的过程 中流人 钢包 的 。
有益 的探 索 和尝试 。
抛开以 “ 堵”字为切人点的思维 ，借鉴大禹 治水的思路 ， 在研究渣钢分离工艺时将 “ 引”字 作为 切人 点 ，对 钢渣 进行 引流 ，将 转 炉钢 水 出完
（ ｎ ｅ ｉ ｆ ｃ ｎ ｅａ ｄＴ ｃ ｎｌｇ ｅ ｉｇ （ ｈｕ ａ ｇＱａ ’ｎＩ ｎａｄｓ ｅ Ｃ ． ｔ． Ｕ ｉ ｒ ｔ ｏ ｉ ｃ ｎ ｅ ｈ ｏ ｙＢ ｉｎ ） Ｓ ｏ ｇｎ ｉｎ ａ ｏ ｎ ｔ ｌ ｏ，Ｌｄ ） ｖ ｓｙ Ｓ ｅ ｏ ｊ ｒ ｅ
8-转炉“留渣-双渣”少渣炼钢工艺实践
“留渣-双渣”工艺示意图
3.转炉脱磷影响因素
3.脱磷的基本原理
2[P]+5(FeO)+4(CaO)=4CaO·P2O5+5[Fe]
a 4CaO P2 O 5 a a
2 p 5 F eO
Kp
a
4 C aO
% 4CaO P2 O 5 4CaO P O 4 5 4 % P 2 f P2 % F e O 5 F e O % CaO C aO
演变：首钢公司从2011年开始，在首钢首秦和迁钢分别连续试验单
转炉“留渣-双渣”操作，取得较好的效果，目前首钢集团首钢长治， 首钢水钢均推广应用“留渣-双渣”少渣炼钢操作工艺，工艺相对成熟 。
1. 大幅度减少炼钢石灰、白云石等渣料消耗和炼钢渣量； 2. 可以利用出钢后炉渣的物理热，预热废钢； 3. 炼钢终渣含Tfe：15~25%，渣量减少可以降低钢铁料消耗； 4. 双渣倒渣的炉渣主要为脱磷阶段低碱度渣，自由CaO含量低， 可以简化炉渣处理； 5. 常规转炉出钢后留在炉内钢水随炉渣倒出，采用“留渣-少渣”工 艺终点少倒渣、出钢后不倒渣，可以提高钢水收得率。
FeO%
H11Mn2SiA
3A14306-1 3A14306-2 3B14615-1 3B14615-2 3C14935-1 3C14935-2 3A14301-1 3A14301-2 3B14603-1 3B14603-2 3B14612-1 3B14612-1
1 冶炼周期影响
类别 加料 脱磷期 双渣 脱碳期 终点 加废钢 兑铁时间 前期吹炼时间 氮气刹渣 倒渣时间 中后期吹炼 拉碳、补吹时间 等待终点成分 出钢时间 溅渣时间 总冶炼周期 留渣-双渣 1.7 2.4 4.5 2.1 3 8.8 2 1 2.5 2 30 单渣法 1.7 2.2 4.5 / / 8.7 2 1 2.5 2.5 25.1
转炉渣中铁资源的提取工艺研究
转炉渣中铁资源的提取工艺研究提取炉渣中铁资源的工艺可以分为以下几个步骤。
第一步：对炉渣进行洗选。
通过洗选，可以迅速将粗铁砂与炉渣分离，去除矿
物杂质，以提高提取率。
第二步：磁选。
磁选的目的是利用炉渣中脱氧的铁的磁性的差异，使得具有更
强磁性的铁能够吸附住和沉淀出来，从而提取有价值的铁资源。
第三步：烧结。
将含有铁资源的炉渣、粉煤及盐酸加入大型加热器中，经过一
定时间的加热到一定温度，使得砂、煤及铁资源中间的应收物有机地融合，烧结成一团，后经过粗筛可以分离出炉渣灰、烧结剩余物及烧结铁质三种不同的物料，以提取烧结铁质的含铁量。
第四步：热浸出。
将烧结剩余的炉渣灰加入强酸、高温的容器中，酸介质将部
分砷、固态铝元素及其他金属赤铁矿等铁质部分溶于溶剂中进而被浸出，即可提取出有价值的铁资源。
第五步：渣粉分离。
将溶剂中的浸液及浸出物过滤，取出其中的渣粉，加以分离，分出脂肪酸及其他金属元素沉淀物的渣部分，同时留取其中的整粒铁质活性粉，再经过加热干燥回收即可提取出铁资源。
以上就是提取炉渣中铁资源的工艺步骤，它可以有效地从炉渣中获取有价值的
铁资源，有效提高废渣的回收率，为环境保护和资源循环利用做出积极贡献。
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钢冶金学课程报告
谢谢！
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魏2宝02森0/8转/1炉1的挡渣出钢技术探讨 2013
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滑渣法最有效的 控制前期和后期下渣挡渣 成功率可达百分之百，国 内宝钢自 2009 年开始逐 步采用滑板挡渣法 +AMEPA红外下渣检测技 术相结合的挡渣出钢技术， 挡渣成功率达100%，钢 包渣厚可稳定控制在 40mm以下。
2020/8/11
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转炉渣铁分离
转炉出钢期间，根据转炉倾角大小将整个出钢过程分为前期渣、过程渣和后 期渣三个下渣阶段，各下渣阶段大体上分别占转炉出钢到钢包下渣量的30%、 30%和40%。前期下渣和后期下渣如图1所示。
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转炉渣铁分离
挡渣法分类：
模式 挡渣帽
进行机械封闭，赛头端部喷 信号原件和信号处理器组成，通过测出出
射高压气体。
钢口流量的变化能准确的控制出钢时间。
以机械或液压控制方式开启或关闭出钢口，
将滑板耐火原件安装到出钢
达到挡渣的目的。
口。
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转炉中的渣铁分离
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转炉挡渣实例
挡渣帽+挡渣镖：
为有针对性的控制不同阶段的下渣，本钢炼钢厂180t 转炉采用双挡渣 法工艺，即采用挡渣帽挡出钢开始时的前期下渣，再用挡渣镖挡出钢 结束时的后期下渣的方法。这两种挡渣方法的综合使用，使挡渣效果 明显提高，出钢后钢包渣厚一般可控制在80 ～ 90mm，有效降低了钢 水回磷，并为精炼处理等后部工序创造了良好条件。
挡渣球 挡渣塞、镖法
电磁挡渣法
操作方法
工作原理
出钢前将圆锥形铁皮挡渣帽 插入出钢口。
加入出钢口上方区域
利用出钢口和挡渣帽之间的摩擦力封闭出
钢口，当转炉倾角足够大前期渣已经完全
通过出钢口区域时钢水可冲开挡渣帽进行 出钢。
挡渣球密度介于钢/渣之间，在出钢结束时 堵住出钢口，以阻止渣流入钢包内。
挡渣塞为一半球状并伴有一直径较小的导
钢冶金学课程报告 转炉炼钢时的渣铁分离
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渣铁分离目的 转炉渣铁分离 转炉挡渣实例
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渣铁分离目的
111 可以减少钢水回磷，提高合金收得率； 2 减少钢中夹杂物，提高钢水清洁度； 3 可以减少钢包粘渣，提高钢包包龄； 4 同时可减少耐材消耗； 5 也可为钢水精炼提供良好的条件。
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丁瑞锋, 王艳红, 冯士超, 潘秀兰. (2014). 大中型转炉出钢挡渣工艺技术研究现状. 上海金属, 36(6).
小结：
➢ 转炉出钢挡渣的发展趋势为从有形挡渣向无形挡渣进化，无形挡渣配备下 渣检测装置可实现出钢挡渣过程的全自动控制，这种效果好、可靠的挡渣法将成 为一种发展趋势。 ➢ 对于较小公称容量的转炉，出钢时较多采用挡渣球和挡渣塞进行挡渣。
出钢后期利用机械投掷装置 向棒的耐材制品，半球部分悬浮于渣液界
将挡渣塞导向棒部分插入出 面，随着出钢过程逐渐堵住出钢口，实现
钢口。
抑制涡流和挡渣的作用。
出钢口安装电磁泵
采用磁场使出钢口上方的钢水液面产生的 吸入涡流高度降低，防止炉渣卷入出钢口。
气动挡渣法 滑板挡渣法
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挡渣时，挡渣塞头对出钢口 采用了炉渣流出检测装置，由发送和接受