電爐渣

電爐煉鋼目前多采用堿性渣，按其成分和平爐渣非常接近。從其冶煉過程看可分為氧化渣和還原渣兩種。

氧化渣

氧化渣可分為四個(gè)類型。

(1)高堿度渣，其礦物成分以硅酸三鈣和RO相為主。還有

(2)硅酸二鈣渣，以硅酸二鈣、 RO相為主。 這類爐渣較為普遍。其中的硅酸二鈣可能固溶有

(3)鎂硅鈣石渣，以鎂硅鈣石為主，還含有少量RO相和硅酸二鈣。脫磷能力差，并強(qiáng)烈侵蝕白云石質(zhì)爐襯。

(4)鎂硅鈣石一鈣鎂橄欖石渣，脫磷能力差，對白云石爐襯有強(qiáng)烈侵蝕作用。

除以上組成外，因原料特點(diǎn)不同，還可以出現(xiàn)其他特征的礦物。

還原渣

還原渣可分為四個(gè)類型。

(1)高堿度渣(白色渣)，以硅酸三鈣和游離石灰為主， 其次含少量方鎂石、 螢石和鋁酸三鈣。

(2)硅酸二鈣渣(粉末渣)，富含硅酸二鈣。 尚有少量方鎂石、 螢石和鋁酸三鈣，在爐渣冷卻時(shí)， 因粉化而呈粉末。 這是由于其中的

(3)鎂硅鈣石渣，以鎂硅鈣石為主，并含少量的螢石。方鎂石很少出現(xiàn)。在鎂硅鈣石中常含有

(4)特高堿度渣，含二碳化鈣(

電爐渣余熱利用的提出

在正常生產(chǎn)條件下，礦熱電爐日排渣1200t，經(jīng)實(shí)際測定，電爐熔渣的溫度高達(dá)1300～1400℃，熱焓為1672．64kJ/kg．每小時(shí)帶走的熱量為

“六五”期間，由于能源供需矛盾突出，燃煤嚴(yán)重短缺．加上鍋爐設(shè)備陳舊，熱效率低，污染嚴(yán)重。小區(qū)分散供熱效果較差，浪費(fèi)了能源，還滿足不了民用區(qū)供熱的需要，影響職工生活，也影響生產(chǎn)，成為亟待解決的一個(gè)緊迫問題。

為此，提出利用電爐渣余熱利用的方案。

內(nèi)容及工藝流程簡介

礦熱電爐的爐渣定時(shí)排放到渣罐車內(nèi)，用機(jī)車運(yùn)到倒渣池的一側(cè)，緩慢地將溶渣均勻地倒入渣池內(nèi)，使池中水溫升高，到65～90℃，大部分渣毛和水淬渣沉降到池底，用抓斗吊將水淬渣撈出、裝入氣動(dòng)翻渣車運(yùn)至渣場倒掉。被加熱的水自流進(jìn)入沉淀池，進(jìn)一步將水中的渣毛沉降下來，經(jīng)沉淀后的熱水進(jìn)入快濾池，進(jìn)一步過濾，使水中的懸浮物低于5～10mg/l，合格的熱水自流入熱水池，由12sh一9離心泵，經(jīng)Ф426管道輸送到2km以遠(yuǎn)的家屬區(qū)供用戶采暖，采暖后的低溫回水利用余壓自流回到倒渣池，再次進(jìn)行電爐渣水淬，加熱水循環(huán)使用，電爐渣余熱利用工藝流程示意圖如圖7所示。

工程概述

整個(gè)工程主要部分有：

(1)倒渣池：2座。為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，有效容積1020

(2)沉淀池：采用兩格平流式沉淀池，每格容積900

(3)快濾池：選用400ma/h的四格快濾池兩組，每格過濾面積為11.56

(4)反沖洗水塔：容積為94

(5)熱水池：容積為500

(6)熱水泵：選用12sh一9水泵2臺(tái)，向熱網(wǎng)供水。

(7)熱網(wǎng)管道：熱水干管為Ф426X7的螺旋鋼管，架空高支架布置，長約2km。

在試生產(chǎn)過程中．由于經(jīng)驗(yàn)不足，倒渣速度控制不好或渣中含有冰銅時(shí)，倒渣過程中發(fā)生放炮。危及人身及設(shè)備安全，為此查找原因，制定防范措施，確保倒渣安全。為了避免渣殼，太厚，災(zāi)然滑入水中引起放炮，在倒渣前，安裝了打渣殼機(jī)，由專人負(fù)責(zé)檢查渣型，制定了打油．倒渣及渣罐檢查等一系列規(guī)章制度及安全操作規(guī)程，嚴(yán)格操作程序。采用以上措施后，倒渣放炮事故逐年減少，只要精心操作，設(shè)備正常，放炮事故是可以避免的。

電爐煉鋼過程中精煉方法和冶煉鋼種的不同產(chǎn)生的渣也不同。主要分為電爐熔化期和氧化精煉期發(fā)生的氧化渣以及還原精煉期和鋼包精煉產(chǎn)生的還原渣。電爐煉鋼時(shí)，先用電弧加熱廢鋼使其熔化，有時(shí)也兌入鐵水或加入直接還原鐵，然后添加石灰和熔劑。從通電熔化開始吹人氧氣氧化鋼中雜質(zhì)，調(diào)整含碳量，形成氧化渣。氧化渣排出后，在電爐內(nèi)或鋼包中進(jìn)行還原精煉、脫硫、脫氧，產(chǎn)生還原渣。氧化渣在吹氧時(shí)產(chǎn)生，所以氧化鐵較多，還原渣中CaO和S較多。電爐普通鋼和特殊鋼的渣量一般是100kg/t，電爐冶煉不銹鋼的渣量一般在200kg/t。各種冶煉渣的發(fā)生量如圖1所示。

電爐渣的熔點(diǎn)

以氧化鎂、氧化亞鐵和氧化硅為基礎(chǔ)，加上其他少量成分的爐渣的熔點(diǎn)，比純

電爐渣的密度

高鎂質(zhì)電爐渣的密度與爐渣分型系數(shù)有明顯的關(guān)系。如圖3所示，圖3指出，

這是因?yàn)檩x石型渣中Si02的飽和度高，形成復(fù)雜的多角四面體或鏈狀結(jié)構(gòu)，陰離子半徑或復(fù)合陰離子的鏈長增加，體積增大而使密度減小。 ‘

電爐渣的粘度

電爐渣粘度與渣型的關(guān)系如圖4所示。對于

電爐渣粘度與溫度的關(guān)系如圖5所示。在渣型系數(shù)大于1.15的橄欖石渣中，絡(luò)合陰離子

電爐渣的電導(dǎo)率

熔融爐渣的導(dǎo)電機(jī)理包括兩個(gè)方面：渣中電子流動(dòng)而引起的電子導(dǎo)電和離子遷移引起的離子導(dǎo)電。在爐渣組成中，以電子導(dǎo)電為主的化合物有FeO、CaO和MgO，它們在相應(yīng)的熔化溫度下的導(dǎo)電率分別為7.85、40和30Ω

礦熱電爐熔煉要求熔渣有適當(dāng)?shù)碾妼?dǎo)率。所有這些情況都說明冶煉的爐渣都要具有符合特定冶煉工藝要求的物理化學(xué)性質(zhì)。如熔化溫度、粘度、密度、焓、活度等。因此，在火法冶金中選用自熔爐渣幾乎是不可能的，工廠產(chǎn)出的爐渣絕大多數(shù)屬于非自熔爐渣 。

爐渣是熔煉的介質(zhì)，在其中要完成全部的冶金過程，使造渣成分和雜質(zhì)元素盡量進(jìn)入渣熔體中而與主金屬熔體分離，這就要求熔渣具有適合特定冶煉要求的特性。例如鼓風(fēng)爐熔煉的焦點(diǎn)區(qū)最高溫度主要決定于爐渣的熔化溫度，它還要求熔渣有適當(dāng)?shù)恼扯群蛻?yīng)產(chǎn)出一定的渣量(一般不少于30%)。對鼓風(fēng)爐還原熔煉法煉鉛來說，還要求熔渣有良好溶解鋅的能力 。

爐渣的組分靠加入適量的熔劑（石灰、石英石、螢石等）進(jìn)行調(diào)整。在冶煉過程中通過對爐渣組分和性質(zhì)的控制，能使脈石和氧化雜質(zhì)的產(chǎn)物與熔融金屬或硫順利分離，脫除金屬中的害雜質(zhì)，吸收液態(tài)金屬中的非金屬夾雜物不直接受爐氣污染，富集有用的金屬氧化物；在電爐冶煉中還是電阻發(fā)熱體。爐渣在保證冶煉操作順利進(jìn)行、冶煉產(chǎn)品質(zhì)量、金屬回收率等各方面起著決定性作用，例如煉鋼作業(yè)中有“煉好渣，才能煉好鋼”的說法。

根據(jù)冶金過程的不同，爐渣可分為熔煉渣、精煉渣、合成渣；根據(jù)爐渣性質(zhì)，有堿性渣、酸性渣和中性渣之分。許多爐渣有重要用處。例如高爐渣可作水泥原料；高磷渣可作肥料；含釩、鈦渣分別可作為提煉釩、鈦的原料等。有些爐渣可用來制爐渣水泥、爐渣磚、爐渣玻璃等。

煤在鍋爐燃燒室中產(chǎn)生的熔融物，由煤灰組成?？勺鞔u、瓦等原料。