日前,住建部公布了国家标准《钢铁渣处理与综合利用技术标准(征求意见稿)》,并公开征求意见,详情如下:住房城乡建设部办公厅关于国家标准《钢铁渣处理与综合利用技术标准》公开征求意见的通知根据住房城乡建设部《关于印发2016年工程建设标准规范制订、修订计划的通知》(建标函[2015]274号),我部组

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住建部办公厅关于国家标准《钢铁渣处理与综合利用技术标准》公开征求意见的通知

2018-08-27 15:40 来源: 北极星固废网 

日前,住建部公布了国家标准《钢铁渣处理与综合利用技术标准(征求意见稿)》,并公开征求意见,详情如下:

住房城乡建设部办公厅关于国家标准《钢铁渣处理与综合利用技术标准》公开征求意见的通知

根据住房城乡建设部《关于印发2016年工程建设标准规范制订、修订计划的通知》(建标函[2015]274号),我部组织中冶建筑研究总院有限公司等单位起草了国家标准《钢铁渣处理与综合利用技术标准(征求意见稿)》(见附件)。现向社会公开征求意见。有关单位和公众可通过以下途径和方式提出反馈意见:

1、电子邮箱:gufeikeyan@126.com。

2、通信地址:北京市海淀区西土城路33号8号楼309室;邮编100088。

意见反馈截止时间为2018年9月23日。

附件:钢铁渣处理与综合利用技术标准(征求意见稿)

中华人民共和国住房和城乡建设部办公厅

2018年8月23日

钢铁渣处理

钢铁渣处理

前 言

根据住房和城乡建设部《关于印发<2016年工程建设标准规范制订、修订计划>的通知》(建标函[2015] 274号)的要求,标准编制组经广泛调查研究,认真总结实践经验,参考有关标准,并在广泛征求意见的基础上,制定本规范。

本规范的主要技术内容是:1 总则;2 术语;3 基本规定;4 钢渣处理工艺;5 高炉渣处理工艺;6 金属回收;7 辅助设施;8 施工及验收;9 运行与维护;10 综合利用;11 安全与环保。

本规范由住房和城乡建设部负责管理,由中冶建筑研究总院有限公司负责具体技术内容的解释。本规范执行过程中如有意见或建议,请寄送中冶建筑研究总院有限公司(地址:北京市海淀区西土城路33号,邮编:100088)。

本规范主编单位:中冶建筑研究总院有限公司

中冶节能环保有限责任公司

本规范参编单位:

本规范主要起草人员:

本规范主要审查人员:

钢铁渣处理

钢铁渣处理

钢铁渣处理

1 总 则

1.0.1 为贯彻落实国家节能减排、资源节约利用、生态环境保护的政策,加快钢铁渣综合利用产业发展,防止钢铁渣对环境的污染,规范钢铁渣处理和综合利用生产线的建设和运行管理,提高钢铁渣综合利用水平,制定本标准。

1.0.2 本标准适用于钢铁工业冶炼过程中产生的钢铁渣的处理、加工及综合利用。

1.0.3 钢铁渣处理与综合利用,除应符合本标准外,尚应符合国家现行有关标准的规定。

2 术 语

2.0.1 钢铁渣iron and steel slag

炼铁和炼钢熔炼过程中排出的渣的统称。

2.0.2 钢渣steel slag

转炉、电炉、精炼炉熔炼过程中排出的由金属原料中的杂质与助熔剂、炉衬形成的以硅酸盐、铁酸盐为主要成分的渣。

2.0.3 高炉渣 blast furnace slag

高炉炼铁过程中产生并排出的由矿石脉石、助熔剂等形成的以硅酸盐、硅铝酸盐等为主要成分的渣。

2.0.4 粒化高炉矿渣granulated blast furnace slag

高炉熔渣遇水急冷或在机械和水共同作用下急冷而得到的粒状矿渣(简称水渣)。

2.0.5 钢渣处理工艺process of steel slag treatment

将熔融钢渣处理成常温固体渣的方法。

2.0.6 池式热闷处理工艺 self-disintegrating process by steam

将200℃~1650℃的钢渣倾翻在池式热闷装置中,盖上装置盖,喷雾(水)产生饱和蒸汽使钢渣中的游离氧化钙(f-CaO)和游离氧化镁(f-MgO)消解并使钢渣粉化的方法。

2.0.7 有压热闷处理工艺 self-disintegrating process by steam with pressure

钢渣装在容器中放入密封罐内,在外来蒸气或热渣喷水产生的蒸汽(罐内压力要保持在0.2MPa以上)作用下使钢渣中的游离氧化钙(f-CaO)和游离氧化镁(f-MgO)消解并使钢渣粉化的方法。

2.0.8 钢渣热泼工艺layer pouring process of steel slag

将熔渣倾翻在热泼场或渣箱中,并用喷水冷却的方法。

2.0.9 钢渣风淬工艺 air-granulated process of steel slag

熔融钢渣经渣罐(或中间包)流出的渣,被压力风吹散,并在空气中或落在水中冷却成粒的方法。

2.0.10 钢渣滚筒法处理工艺 rotary cylinder process of steel slag

液态钢渣缓慢倾翻在旋转滚筒内,经高压水和钢球作用将钢渣冷却撞击成粒的方法。

2.0.11 高炉渣处理工艺process of blast furnace slag treatment

将熔融高炉渣处理成常温固体渣的方法。

2.0.12 钢渣粉 steel slag powder

由符合《用于水泥中的钢渣》YB/T 022标准规定的转炉钢渣或电炉钢渣,经磁选除铁处理后粉磨达到一定细度的产品。

2.0.13 钢铁渣粉 ground iron and steel slag

以钢渣和粒化高炉矿渣为主要原料,可掺加少量石膏分别粉磨成一定细度并按一定比例混合均匀而成的粉体,需要时可加入助磨剂,称作钢铁渣粉。

2.0.14 渣钢(钢粒) scrap steel from slag

加工处理工程中选出的TFe量在60%~85%,粒度在10mm~200mm的物料。

2.0.15 钢渣尾渣 steel slag tailings

钢渣经磁选或其它方式选别处理后所得的物料。

2.0.16 钢渣粗骨料(集料)coarse aggregate from steel slag

经稳定化处理、破碎、分级后作为粗集料用于道路等工程的钢渣。在沥青混合料和基层材料中,钢渣粗集料是指大于2.36mm的钢渣;在水泥混凝土和砂浆中,钢渣粗集料是指大于4.75mm的钢渣。

2.0.17 钢渣细骨料(集料)fine aggregate from steel slag

经稳定化处理、破碎、磁选除铁、分级后作为细集料用于道路等工程的钢渣。在沥青混合料和基层材料中,钢渣细集料是指小于2.36mm的钢渣;在水泥混凝土和砂浆中,钢渣细集料是指小于4.75mm的钢渣。

2.0.18 粒化高炉矿渣粉 ground granulated blast furnace slag

粒化高炉矿渣经干燥、粉磨达到一定细度且符合相应活性指数的粉体。

2.0.19 渣水比 slag/water ratio

钢铁渣处理工艺中渣与处理用水的质量之比。

2.0.20 热闷粉化率 pulverization rate

采用热闷自解工艺处理钢渣时,粉化成粒径小于20mm的渣质量与渣总质量的百分比。

3 基本规定

3.0.1 钢铁渣处理工艺设计应符合清洁生产、循环经济的原则,必须贯彻落实《中华人民共和国清洁生产促进法》以及《中华人民共和国循环经济促进法》,应优先采用技术先进可行、经济合理、环保、节能的处理工艺。

3.0.2 工程设计应符合国家现行标准《建筑设计防火规范》 GB 50016、《工业建筑防腐蚀设计规范》 GB 50046、《炼钢安全规程》 AQ 2001、《炼铁安全规程》 AQ 2002等有关规定。工业厂房设计、环保、安全应符合现行国家标准《炼钢工程设计规范》 GB 50439和《高炉炼铁工程设计规范》 GB 50427等的有关规定。

3.0.3 新开发的钢铁渣处理工艺及综合利用技术应满足技术先进、环境保护、节能减排等要求。

3.0.4 钢铁渣经不同工艺加工用于建材及建材制品,其放射性核素的放射性比活度均应符合现行国家标准《建筑材料放射性核素限量》 GB 6566的有关规定。

3.0.5 钢渣尾渣的贮存以及处置应按现行国家标准《一般工业固体废物贮存、处置场污染控制标准》 GB 18599要求执行。

3.0.9 本标准中钢渣主要指转炉和电炉冶炼普碳钢排放的钢渣、铁水预处理产生的脱硫渣。

4 钢渣处理工艺

4.1 一般规定

4.1.1 钢铁企业选择钢渣处理工艺应考虑综合利用、环境保护等因素,主要处理工艺有热闷、风淬、滚筒、带罐打水、热泼等。

4.1.2 处理过程中产生的具有利用价值的可再生资源和二次能源(固体废物、余热等),应按照清洁生产、循环经济的原则,采用有效的综合利用技术,进行回收利用。

4.1.3 钢渣处理宜采用技术较先进的热闷、滚筒等处理工艺,不宜采用热泼等落后的处理工艺。

4.1.4 钢渣尾渣综合利用前应进行金属回收。

4.2 池式热闷

4.2.1 适用于电炉和转炉炼钢生产产生的电炉钢渣和转炉钢渣。

4.2.2 处理工艺流程:

炼钢排出的熔融钢渣,运输至钢渣热闷处理车间,用铸造起重机吊起渣罐将钢渣倒入热闷装置,打水冷却、松散钢渣,钢渣表面无积水后循环装渣,然后盖盖打水热闷,热闷结束后出渣。

钢铁渣处理

图4-1 钢渣热闷工艺流程图

4.2.3 热闷处理工艺应设有铸造起重机、热闷装置、给排水系统、排气系统。

4.2.4 热门装置应符合下列要求:

1)处理装置本体宜为长方形,尺寸根据生产线处理量、作业空间和挖掘机规格而定。装置底部应有一定坡度,以利排水。

2)装置主体应采用钢筋混凝土结构,底部和侧壁应铺设衬板,宜采用钢坯。

3)衬板和混凝土之间应填充隔热材料,隔热材料宜选用耐热浇注料。

4)装置侧面底部应设置排水口,排水口应设置滤网。

5)装置上沿应设有水封槽。

6)装置盖应由一定厚度的钢板焊制而成,与装置本体宜用铰链连接,可倾翻。

7)装置盖与水封槽应紧密扣接。装置盖上应设有排气管,装置盖下方应设有喷水设施。

4.2.5 给水系统应符合下列要求:

1)给水系统应设有吸水池、水泵、给水管道、流量计、调节阀、切断阀。

2)回水系统应设有回水管道、测温仪表、回水井、回水泵、沉淀池。

3)回水系统宜设有加药装置。

4.2.6 热闷过程产生的蒸汽应有组织的排放。

4.3 有压热闷

4.3.1 适用于电炉和转炉炼钢生产产生的电炉钢渣和转炉钢渣。

4.3.2 处理工艺流程:

炼钢排出的熔融钢渣,运输至钢渣有压热闷处理车间,用铸造起重机吊起渣罐放置于渣罐倾翻机后,经辊压破碎后进行有压热闷,热闷结束后出渣。

钢铁渣处理

图4-2 钢渣有压热闷工艺流程图

4.3.3 有压热闷处理工艺应设有铸造起重机、渣罐倾翻机、辊压破碎机、接渣转运台车、有压热闷罐、卸料台及其配套的除尘系统、给排水系统、电气系统以及自动化控制系统。

4.3.4 渣罐倾翻机由行走台车和倾翻机构组成。

4.3.5 辊压破碎机由行走台车与破碎辊组成。

4.3.6 有压热闷罐为快开门式压力容器。容器顶部须安装安全阀、雾化喷头等;侧壁应安装有测温、测压元件;底部应安装排水口及流量计等元件。

4.3.7 辊压破碎区的尘汽有组织排放。

4.3.8 有压热闷罐内的带压蒸汽要考虑热能回收措施。

4.4 风淬

4.4.1 适用于流动性较好的熔融态钢渣。

4.4.2 处理工艺流程:

炼钢排出的熔融钢渣,运输至钢渣风淬处理车间,用铸造起重机吊起渣罐将钢渣倾翻至中间包,再经渣口流出后在高压气体下粒化至水池中进行收集。

钢铁渣处理

图4-3 钢渣风淬处理流程示意图

4.4.3 风淬处理工艺应设有气体调控系统、中间包、渣口、粒化器、支撑及液压倾翻装置、水池等。

4.4.4 风淬水池区域应采取封闭、排风和隔音措施。

4.4.5 中间包材质可采用铸钢。渣口材质可采用普碳钢,可为焊接件或铸造件。粒化器材质可采用普通钢,也可采用不锈钢。水池应具备耐冲刷、耐腐蚀功能。

4.4.6 渣口横截面应采用U型,其流出端应比粒化器出口端长10cm以上。粒化器中间孔与侧孔可呈H型分布,也可呈U型分布。

4.4.7 压缩空气应设有调节装置,以根据渣的流动性等进行压力调整。

4.5 滚筒

4.5.1 适用于转炉渣、电炉渣、AOD渣等各类熔态钢渣的一次处理。

4.5.2 处理工艺流程:

炼钢排出的熔融钢渣,运输至钢渣滚筒处理车间,用铸造起重机吊起渣罐将钢渣倾翻至筒体中,经滚筒处理后出渣。

钢铁渣处理

图4-4 滚筒流程示意图

4.5.3 滚筒处理工艺应设有进料漏斗、扒渣辅助系统、滚筒、支撑及液压倾翻装置、冷却装置、输送系统、蒸汽排放系统等。

4.5.4 进料漏斗应单独进行支撑,并设有安全操作平台。

4.5.5 扒渣机的扒渣臂应具有伸缩、俯仰、旋转功能。

4.5.6 滚筒本体应为钢结构,与渣相接触的衬板、钢球及其它零件应耐磨及耐急冷急热。

4.5.7 支撑及液压倾翻装置应考虑可调整、易更换、易润滑及防尘。

4.5.8 冷却装置由喷嘴和管道等组成,喷嘴的角度应可调。

4.5.9 输送系统由组合式输送机、斗提机(或链斗机)、料仓等组成。

4.5.10 蒸汽排放系统由烟道、放散管、除尘装置等组成。

4.6 热泼

4.7.1 适用于转炉渣、电炉渣等各类热态钢渣的处理。

4.7.2 处理工艺流程

炼钢排出的熔融钢渣,运输至钢渣处理场,将钢渣翻入热泼场地进行打水处理,处理完毕后出渣。

钢铁渣处理

图4-5 钢渣热泼流程示意图

4.7.3 热泼处理工艺应设有倾倒装置、给排水系统、机械松压装置。

4.7 带罐打水

4.6.1 适用于铁水预处理产生的脱硫渣处理。

4.6.2 处理工艺流程

铁水预处理产生的脱硫渣,运输至渣处理车间,用铸造起重机将渣罐放入工位,打水处理,处理完毕后出渣。

4.6.3 带罐打水处理应设有铸造起重机、打水系统、排气管道、沉淀池。

4.6.4 打水过程应采用小水量打水方式,打水过程中产生的蒸汽应通过排气罩收集后,送入湿式除尘器净化后排入大气。

4.6.5 冷却后的脱硫渣倒入翻渣场,可采用电磁吸盘将渣钢选出。剩下的脱硫渣再进行加工处理。

5 高炉渣处理工艺

5.1 一般规定

5.1.1 钢铁企业可根据高炉的场地情况和需求采用不同的处理方式,主要处理方式有底滤法、INBA法、轮法、搅笼法、平流沉淀池法等。

5.1.2 冲渣产生的水蒸汽宜收集再利用或引至高空排放;冲渣水的热能宜回收利用。

5.1.3 高炉渣处理应设干渣坑。

5.1.4 供水系统应设有水泵、阀门、管道等,设备能力应符合设计要求。冲渣供水管路宜设置流量、压力测量仪表;储水池应设置液位计。冲渣系统考虑事故安全用水。

5.2 底滤法

5.2.1 工艺流程:

高炉熔渣由熔渣沟流入到冲渣沟或粒化塔,经冲制箱喷出的高速水流快速淬冷、粒化成颗粒状,在粒化塔内经过浸泡、二次水淬后从溢流口沿水渣沟流入过滤池内,然后进行渣水分离。

钢铁渣处理

图5-1 底滤法工艺流程

5.2.2 底滤法应设有粒化塔、过滤池和供水系统等。

5.2.3 粒化塔应设冲制箱、粒化塔和排汽烟囱。冲制箱壳体宜采用普通钢板拼焊,冲制箱喷嘴板宜采用不锈钢板加工;粒化塔可采用钢结构或混凝土结构;排汽烟囱高度宜高出高炉炉顶设备。

5.2.4 过滤池宜采用混凝土结构,底部铺设过滤层和吸水管。过滤池上方宜配套有露天栈桥、桥式抓斗起重机。露天栈桥宜采用混凝土结构、桥式抓斗起重机轨道梁可采用混凝结构或钢结构。

5.2.5 冲渣系统宜配置2个及以上底滤池,相互交替工作。

5.3 INBA法

5.3.1 工艺流程:

高炉熔渣由熔渣沟流入到冲渣沟或粒化塔,被冲制箱喷射出的高速水流快速淬冷、粒化,经过浸泡、二次水淬后从粒化塔溢流口流出,经水渣槽、分配器均匀分布到脱水转鼓进行渣水分离。

钢铁渣处理

图5-2 INBA法工艺流程

5.3.2 INBA法主要包括粒化塔、分配器、脱水转鼓、胶带机、集水槽和供水系统等。

5.3.3 粒化塔应设有冲制箱、粒化冷凝塔。冲制箱壳体宜采用普通钢结构件拼焊,冲制箱喷嘴板应采用不锈钢板加工。

5.3.4 脱水转鼓应设有筒体、支承结构、内外层滤网、筒内叶片滤斗、驱动及传动装置和轨道等。滤网材质应为不锈钢。

5.3.5 分配器应设有分配器本体、罩子和前后支承轮。

5.3.6 集水槽应采用具有耐冲刷、耐腐蚀的混凝土结构。

5.4 轮法

5.4.1 工艺流程

高炉熔渣经熔渣沟流入到冲渣沟或粒化塔内,被快速旋转的粒化轮机械破碎,并沿切线方向抛射出去,同时粒化轮周边喷射出的冷却水将渣粒冷却和进一步水淬,急冷后的渣水混合物落到旋转的脱水转鼓内经滤网脱水,渣随导料槽下落到向外输送的胶带机上。

钢铁渣处理

图5-3 传统轮法工艺流程

5.4.2 粒化器应设有壳体、粒化轮、挡渣罩、高压水箱、高压喷嘴等。

5.4.3 粒化轮工作面应采用耐磨合金堆焊而成。挡渣罩为锯齿状自喷水箱结构。

5.4.4 脱水转鼓筒体宜为V字形筛斗结构,过滤网宜采用专用不锈钢丝。

5.5 搅笼法

5.5.1 工艺流程

高炉熔渣经熔渣沟流入到中,由冲制箱喷出的高速水流使熔渣粒化冷却,渣水混合物经水渣沟流入斜板沉淀池,再由冲渣沟或粒化塔搅笼实现渣水分离,水渣提升到搅笼上部出料口跌落到外运胶带机上向外输送。 渣水进入脱水转鼓过滤。吸附在脱水转鼓滤网上的细渣,经过水和压缩空气的反吹后,落入浮渣输送管返回斜板沉淀池内。

钢铁渣处理

图5-4 搅笼法工艺流程

5.5.2 斜板沉淀池应设有搅笼、水渣池、溢流沟、集汽罩等。沉淀池、溢流沟宜采用混凝土结构。

5.5.3 搅笼应呈一定倾角安装在斜板沉淀池内,一端浸没在沉淀池底部,叶片宜采用耐磨抗腐蚀材料。

5.5.4 脱水转鼓应可实现无级调速。

5.6 平流沉淀池法

5.6.1 工艺流程

高炉熔渣经熔渣沟流入到冲渣沟或粒化塔,被喷水嘴或冲制箱喷出的高速水流淬化成水渣,渣水混合物经冲渣沟流入平流沉淀池沉淀,沉积在沉淀池底部的水渣用抓斗起重机等设备抓出,实现渣水分离。

钢铁渣处理

图5-5 平流沉淀池法工艺流程

5.6.2 冲渣沟应设有喷嘴或冲制箱、冲渣沟衬板和冲渣沟槽。喷水嘴宜采用钢管压扁制作;冲制箱材质宜采用普通钢结构件拼焊,冲渣沟衬板材质宜采用铸铁、铸石、耐磨浇注料,冲渣沟槽宜采用钢结构或混凝土结构。冲渣沟上应设置排汽烟囱,烟囱高度宜高于高炉炉顶设备。

5.6.3 冲制点起10~15m冲渣沟采用钢结构,内设金属衬板或耐磨涂层。冲渣沟坡度应≥3.5%,进池段5~10m的坡度宜1~2%。

5.6.4 沉淀池宜设有栈桥、桥式抓斗起重机。栈桥、起重机轨道梁宜采用钢筋混凝土建造,也可采用龙门吊抓取沉淀池内水渣的方式。

6 金属回收

6.1 一般规定

6.1.1 金属回收产品质量应符合现行国家标准《烧结用磁选渣钢粉》 GB/T 30897、《炼钢用渣钢》 GB/T 30898和《冶炼用精选粒铁》 GB/T 30899的规定。

6.2 干法回收

6.2.1 工艺流程

钢渣经处理后,运输至钢渣加工生产线,经过筛分、破碎、磁选工序,尾渣进行资源利用,渣钢可返炼钢,磁选粉可返烧结。

钢铁渣处理

图6-1 钢渣中金属干法回收加工工艺流程图

6.2.2 金属回收的主要工艺设备包括振动筛、破碎机、棒磨机、磁选机、胶带输送机等组成。

6.2.3 钢渣在进入破碎机之前应先通过磁选机将大块渣钢选出。

6.2.4 钢渣在加工过程中产生的粉尘应设置收尘器进行收集。

6.3 湿法回收

6.3.1 进入湿法回收加工线的原料应为钢渣原渣经处理后的含铁料,粒径不宜超过80mm。

6.3.2 大于80mm的钢渣含铁料可采用自磨或切割等方式处理。

6.3.3 工艺流程

钢渣含铁料经筛分,筛下物进入球磨机,经球磨后进行筛分,筛上渣钢返炼钢,筛下物进行磁选,粒钢返炼钢,尾泥进行资源利用。

钢铁渣处理

图6-2 钢渣中金属湿法回收加工工艺流程图

6.3.4 湿法回收设备主要包括:湿式球磨机、湿式永磁筒式磁选机、沉淀池、压滤机、螺旋分级机、胶带输送机等组成。

6.3.5 湿式球磨机尾端应带有筒筛。

6.3.6 循环水处理系统由泵站、沉淀池、集水池和供水管路组成。循环水处理系统工艺用水应循环使用,按需补充新水。

7 辅助设施

7.1 一般规定

7.1.1 钢铁渣处理线应设置保证全场生产运行的供水、供电、供气及环保等辅助设施。

7.1.2 工程处理项目宜设置配电房、中控室。

7.2 循环供回水系统

7.2.1 循环水系统应设有泵站、回水井、沉淀池、吸水井和供回水管路。

7.2.2 水系统应为全循环系统,供水压力要保证喷水压力的要求。

7.2.3 水泵站设计应符合国家标准《泵站设计规范》 GB/T 50265的规定。

7.2.4 供水泵选型应适合介质温度、水质特点和启动迅速的要求。

7.2.5 供水管路设计应符合国家标准《工业金属管道设计规范》 GB 50316的规定。

7.2.6 供水系统应设自动排气阀,并在自动排气阀前增加手动阀。

7.2.7 供水系统必要时应保证水质稳定。

7.2.8 循环水系统应配置清淤装置,定期清理。

7.3 供配电及控制系统

7.3.1 钢铁渣处理及金属回收供配电设计应符合现行国家标准《供配电系统设计规范》 GB 50052、《10kV及以下变电所设计规范》 GB 50053、《低压配送电设计规范》 GB 50054、《电力装置的继电保护和自动装置设计规范》 GB 50062、《通用用电设备配电设计规范》 GB 50055、《电力工程电缆设计规范》 GB 50217、《建筑物防雷设计规范》 GB 50057等的要求。

7.3.2 钢铁渣处理宜按二级负荷供电。

7.3.5 控制系统和仪表电源宜配置UPS电源。

7.3.6 穿过高温区域电缆应采用耐高温电缆,并采取隔热措施。

7.3.3 生产控制系统宜采用自动控制系统,并设置HMI人机界面操作站,实现系统设备自动运行或通过HMI人机界面手动操作。

7.3.7 钢铁渣处理及金属回收生产线宜设置工业电视系统和指令对讲系统。

7.4 环保

7.4.1 钢铁渣处理及金属回收生产线产生的烟粉尘应采取高效率的捕集和净化,再有组织地排放。

7.4.2 水泵房采用低噪音壁挂式风机进行通风,换气次数应达到8次/h。配电室和变电室采用低噪音壁挂式风机进行通风,换气次数应达到4次/h。卫生间采用排气扇通风,换气次数不小于10次/h。

7.4.3 钢铁渣处理及金属回收生产线中产生噪声的设备应进行降噪处理。

8 施工及验收

8.1 一般规定

8.1.1 工程项目的建筑、安装工程应按现行国家标准及设计要求进行施工。

8.1.2 设备安装应符合《机械设备安装工程施工及验收通用规范》 GB 50231、《冶金设备工程安装质量评定标准》 YB/T 4253的要求。

8.2 施工

8.2.1 工程施工应按国家现行标准《工程测量规范》 GB 50026、《建筑边坡工程技术规范》GB 50330、《建筑地基基础工程施工规范》 GB 51004、《混凝土结构工程施工规范》 GB 50666、《混凝土质量控制标准》 GB 50164、《组合钢模板技术规程》 GB 50214、《泵送混凝土施工技术规程》 JGJ/T 10、《建筑机械使用安全技术规程》 JGJ/T 33、《建筑施工高处作业安全技术规程》 JGJ/T 80、《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》 JGJ 130、《建筑施工安全检查标准》 JGJ 59、《施工现场临时用电安全技术规范》 JGJ 46等标准执行。

工程项目施工应符合下列要求:

1 应具有经审核批准的施工图设计文件和设备技术文件,并有施工图设计交底记录;

2 施工用临时建筑、交通运输、电源、水源、气(汽)源、照明、消防等设施按有关规定执行;

3 设备安装前,除必须交叉安装的设备外,土建工程墙体、屋面、门窗、内部粉刷应基本完工,设备基础地坪、沟道应完工,混凝土强度应达到不低于设计强度的75%。用建筑结构作起吊或搬运设备承力点时,应核算结构承载力,以满足最大起吊或搬运的要求;

4 设备安装应符合对环境条件的要求,否则应采取相应满足安装条件的措施。

8.2.2 工程施工应根据工程设计文件及设备技术文件进行施工和安装。

8.2.3 工程项目的施工变更应按设计单位的设计变更文件执行。

8.3 验收

8.3.1 工程施工质量按现行国家标准《建筑工程质量验收统一标准》 GB 50300、《混凝土结构工程施工质量验收规范》 GB 50204、《建筑地基与基础工程施工质量验收规范》 GB 50202、《混凝土强度检验评定标准》 GB 50107等要求执行,单位工程合格率达到100%。工程施工质量验收除满足所列标准之外,还应满足国家其他相关规范的要求。

8.3.2 工程在竣工验收后试生产的3个月内进行竣工后试验。

8.3.3 各处理工程项目验收除按国家规定和相应专业现行验收标准执行外,还应符合以下各处理方法的验收规定。

8.3.4 钢渣热闷处理验收还应符合如下规定:

1 处理能力应满足合同要求;

2 转炉渣渣钢全铁品位≥80%;磁选粉全铁品位≥ 40%;尾渣金属铁含量≤ 2%;

3 满足国家相应环保标准。

8.3.5 钢渣有压热闷处理验收应符合如下规定:

1 有压热闷罐内压力大于0.2MPa;

2 热闷后钢渣中小于20 mm粒级含量可达到70%以上;

3 生产用水循环利用;

4 有组织排放点粉尘浓度小于100mg/m3,满足《炼钢工业大气污染物排放标准》 GB 28664;

5 厂界噪声满足《工业企业厂界环境噪声排放标准》 GB 12348三类标准。

8.3.6 钢渣滚筒处理验收应符合如下规定:

1 成品渣粒径检测:料仓内取料检测,<10 mm的占80%以上;

2 排气筒粉尘排放检测:在排气筒取样,正常生产时测3炉取平均值,粉尘排放浓度≤100 mg/Nm3;

3 设备运行稳定性:72小时连续生产,停产时间小于3小时。

8.3.6 高炉渣处理验收应符合如下规定:

1 高炉渣处理设备应符合设计图纸要求。工艺布置应符合施工图纸要求;

2 冲渣沟、粒化塔等钢结构要求焊缝连续、饱满,通水试验不得有漏水现象;

3 冲渣沟、粒化塔土建施工完毕,清理干净后,按照设计要求,进行渗水检漏实验,冲渣沟、粒化塔检漏合格后,方可铺设衬板、耐磨材料;

4 水池施工完毕应进行闭水试验。在闭水试验中,应进行观测检查,不得有漏水现象;

5 供、回水系统进行满负荷运行,要求设备运行平稳、可靠,系统无漏水现象。水流量、压力、冷却后温度均满足设计要求;

6 水泵、阀门、粒化轮、转鼓、搅笼、胶带机、天车等机械设备,均按其各自验收要求执行验收;

7 廊供水管道及阀门安装完毕后需进行压力检测1.5倍工作水压试验,接口及焊缝处无泄漏现象为合格,试压合格后方可开展外部涂漆、保温等工作。

9 运行与维护

9.0.1 钢渣处理生产管理应符合现行行业标准《炼钢安全规程》 AQ 2001的有关规定。

9.0.2 使用吊车倒渣应符合现行国家标准《起重机械安全规程》 GB 6067的有关规定。

9.0.3 钢渣池式热闷处理工艺应按下列要求执行:

1 生产前应保证排水排气管路畅通,装置底部垫干燥钢渣碎石,严禁装置底部积水。

2 每次入池的渣量,渣层厚度不宜超过300mm。

3 每池装渣不宜过满,渣层高度宜在装置上沿300mm以下。

4 喷水冷却至钢渣表面呈黑灰色,无积水。

5 用松渣装置松动钢渣,如有红渣应继续喷水冷却。待热闷装置内装到规定数量,将装置盖盖上,集中喷水60分钟。

6 热闷制度应根据钢渣入装置的温度及装渣总量来确定。喷水量根据渣水比确定,水渣比宜为0.8~1.2,热闷周期12~14小时。

7 喷水结束后排气温度低于60℃,且不回升,即可开盖出渣。

9.0.4 钢渣有压热闷处理工艺应按下列要求执行:

1 行车起吊、放置渣罐时,须确保渣罐倾翻机停止、到位。

2 行车起吊、放置渣罐时,动作须缓慢、精准,禁止野蛮操作。

3 渣罐由行车吊起放置于渣罐倾翻机上,须待渣罐耳轴与行车吊钩完全脱离后,渣罐倾翻机方可启动。

4 倾翻系统可由中控及机旁操作,通过机旁箱“就地/远程”开关切换。启动设备时,首先确保动力及控制电源已送电,再按照工艺操作规程进行操作,注意观察设备运行电流。

5 渣罐倾翻机运行过程中,须确保密闭罩端门处于完全开启状态。

6 渣罐倾翻机倒渣完毕,返回至起始位且抑尘罩端门关闭后,辊压破碎机才允许启动工作。

7 辊压破碎系统可由中控及机旁操作,通过机旁箱“就地/远程”开关切换。启动设备时,首先确保动力及控制电源已送电,冷却系统正常,再按照工艺规程中的步骤进行动作,注意观察设备运行电流。

8 辊压破碎车卸渣完毕,须停在初始位。

9 破碎槽中无热态钢渣平铺时,禁止喷水作业。

10 禁止带压开启罐门。

11 禁止热态钢渣在罐内长时间烘烤罐体。

12 禁止罐门未锁紧时,进行喷水作业。

13 有压热闷罐解封、解锁、开门出渣过程,严禁任何人员处于其附近和前方位置。

14 无特殊情况,热闷过程应严格按照自动化联锁程序进行操作。

9.0.5 钢渣风淬处理工艺应按下列要求执行:

1 在钢渣风淬处理现场附近应设置专门的观测点,观察渣罐倒出的钢渣流动性。渣罐倾倒钢渣时液态钢渣应呈束状流下。

2 倒渣时发现有钢水,应立即停止倒渣。

3 压缩空气压力和流量视液态渣的流动性进行调节。根据场地落渣区域的长短,粒化器的仰角可做调整。

4 风淬处理速率可通过控制渣罐的倾斜角度和中间包内液态渣量进行控制。当观测到熔渣粘度升高、流动性变差时,应停止倒渣作业。

5 风淬作业中发现渣池中粒化器前部有积渣时,需及时清渣。

6 渣口和粒化器出现烧蚀、影响正常操作时,应及时更换。

9.0.6 钢渣滚筒工艺应按下列要求执行:

1 钢渣应按设计要求均匀倒出,发现滚筒出红渣或滚筒内有响爆声音时,暂停进渣或减少进渣量并增加水量。

2 倒渣时发现钢水,应立即停止倒渣。

3 滚筒作业前确保作业区无闲杂人员方可进行滚筒作业,操作人员应在安全作业区内进行操作。

4 倒渣结束后,滚筒应继续喷水10 min -15min。

5 当滚筒设备周围积渣时,需及时清理。

6 当滚筒内钢球量未达到设计要求时,需及时补加钢球。

9.0.7 钢渣热泼工艺应按下列要求执行:

1 每罐渣泼5~6次,单泼渣层厚度应控制在50~100mm。

2 每罐渣泼完后应进行初次空冷,自然冷却时间应控制在15~30min,至渣层表面呈黑色。

3 初次空冷完成后,对钢渣进行喷水急冷,钢渣受急冷破裂,喷水量以全部蒸发不形成积水为宜,吨钢渣打水量宜控制在0.15~0.25m3。

4 喷水急冷完成后,应进行二次空冷,自然冷却至渣层表面温度降低至100℃以下,二次空冷时间20~40min。

5 二次空冷完成后,应采用推土机对钢渣进行松动、压碎,进一步破碎钢渣,降低大块钢渣比例。

6 在钢渣机械松压期间,应采用电磁盘吸除钢渣中大块废钢。经松动,压碎,磁吸去除废钢后的钢渣应采用装载机运输至破碎磁选加工线进行二次处理。

10 综合利用

10.1 一般规定

10.1.1 钢渣可用作胶凝材料、骨料、烧结熔剂、烟气脱硫剂、水泥生料原料等。

10.1.2 钢渣作胶凝材料和骨料(集料)应经稳定化和除铁处理,其金属铁含量应不大于2.0%,且体积稳定性合格。金属铁含量的试验应按《钢渣中磁性金属铁含量测定方法》 YB/T4188的规定执行,体积稳定性的试验应按《钢渣稳定性试验方法》 GB 24175执行。

10.1.3 高炉渣可用作胶凝材料、骨料和渣棉等。

10.2 钢渣用作胶凝材料

10.2.1 钢渣经粉磨后可制备成钢渣粉、钢铁渣粉,作为胶凝材料分别用于水泥、砂浆、混凝土及砖等建材制品。

10.2.2 钢渣用于水泥时,应符合《钢渣道路水泥》 GB 25029、《低热钢渣硅酸盐水泥》 JC/T 1082、《钢渣砌筑水泥》 JC/T 1090的规定。

10.2.3 钢渣粉用于水泥和混凝土应符合《用于水泥和混凝土中的钢渣粉》 GB/T 20491的规定。

10.2.4 钢渣粉用于混凝土时其掺量应符合《矿物掺合料应用技术规范》 GB/T 51003的规定。

10.2.5 钢铁渣粉用于水泥和混凝土应符合《钢铁渣粉》 GB/T 28293的规定,用于混凝土时其掺量应符合《钢铁渣粉混凝土应用技术规范》 GB/T 50912的规定。

10.3 钢渣用作骨料(集料)

10.3.1 钢渣用作砂浆骨料应符合《外墙外保温抹面砂浆和粘结砂浆用钢渣砂》 GB/T 24764、《泡沫混凝土砌块用钢渣》 GB/T 24763、《普通预拌砂浆用钢渣砂》 YB/T 4201的规定。

10.3.2 钢渣可用于道路沥青混合料的粗集料,也可用于道路基层和路基集料,应符合《道路用钢渣》 GB/T 25824、《耐磨沥青路面用钢渣》 GB/T 24765、《透水沥青路面用钢渣》 GB/T 24766、《道路用钢渣砂》 YB/T 4187、《沥青玛蹄脂碎石混合料用钢渣》 YB/T 4488、《钢渣混合料路面基层施工技术规程》 YB/T 4184、《水泥混凝土路面用钢渣砂应用技术规程》 YB/T 4329的规定。

10.3.3 钢渣用于制砖时应符合《混凝土多孔砖和路面砖用钢渣》 YB/T 4228的规定。

10.3.4 钢渣用作回填骨料的技术要求应符合《工程回填用钢渣》 YB/T 801的规定。

10.4 钢渣用作烧结熔剂

10.4.1 钢渣返回钢铁厂用作烧结矿原料应符合《冶金炉料用钢渣》 YB/T 802的要求。

10.5 高炉渣作胶凝材料

10.5.1 粒化高炉矿渣可作制备硅酸盐水泥的混合材,或细磨成可用于水泥和混凝土中的粒化高炉矿渣粉。

10.5.2 粒化高炉矿渣用作水泥配生料时应符合《用于水泥中的粒化高炉矿渣》 GB/T 203的要求。

10.5.3 粒化高炉矿渣粉用作水泥混合材和混凝土掺合料时应符合《用于水泥和混凝土中的粒化高炉矿渣粉》 GB/T 18046的要求。

10.5.4 粒化高炉矿渣粉用于混凝土时其掺量应符合《矿物掺合料应用技术规范》 GB/T 51003的规定

10.6 高炉渣作骨料(集料)

10.6.1 高炉渣经粒化后可用作混凝土和砂浆的细骨料,并应符合《用于混凝土中的高炉水淬矿渣砂技术规程》 YB/T 4405的相关规定。

10.7 高炉渣作渣棉

10.7.1 高炉渣经调质后可用于生产矿渣棉应满足《绝热用岩棉、矿渣棉及其制品》 GB/T 11835的规定要求。

11 安全与环保

11. 1 安全

11.1.1 高炉渣的处理应符合《高炉炼铁工程设计规范》 GB 50427和《炼铁安全规程》 AQ 2002的要求。

11.1.2 钢渣的处理应符合《炼钢工程设计规范》 GB 50439和《炼钢安全规程》 AQ 2001的要求。

11. 2 环保要求

11.2.1 钢铁渣的贮存和处置应符合《一般工业固体废物贮存、处置场污染控制标准》 GB 18599的要求。

11.2.2 工业水污染物排放应符合《钢铁工业水污染物排放标准》 GB 13456的要求。

11.2.3 钢铁渣处理及金属回收单元的颗粒物排放按《炼钢工业大气污染物排放标准》 GB 28664的规定进行。

11.2.4 噪声排放标准应符合《工业企业厂界环境噪声排放标准》 GB 12348的要求。

本规范用词说明

1 为便于在执行本标准条文时区别对待,对要求严格程度不同的用词说明如下:

1)表示很严格,非这样做不可的:

正面词采用“必须”,反面词采用“严禁”;

2)表示严格,在正常情况下均应这样做的:

正面词采用“应”,反面词采用“不应”或“不得”;

3)表示允许稍有选择,在条件许可时首先应这样做的;

正面词采用“宜”,反面词采用“不宜”;

4)表示有选择,在一定条件下可以这样做的采用“可”。

2 条文中指明应按其它有关标准执行的写法为:“应符合……的规定”或“应按……执行”。

引用标准名录

《起重机械安全规程》 GB6067

《建筑材料放射性核素限量》 GB 6566

《工业企业厂界环境噪声排放标准》GB 12348

《钢铁工业水污染物排放标准》GB 13456

《一般工业固体废物贮存、处置场污染控制标准》 GB 18599

《钢渣稳定性试验方法》 GB 24175

《钢渣道路水泥》 GB 25029

《炼钢工业大气污染物排放标准》 GB 28664

《炼钢工业大气污染物排放标准》 GB 28664

《建筑设计防火规范》 GB 50016

《工程测量规范》 GB 50026

《工业建筑防腐蚀设计规范》 GB 50046

《供配电系统设计规范》GB 50052

《10kV及以下变电所设计规范》 GB 50053

《低压配送电设计规范》GB 50054

《通用用电设备配电设计规范》GB 50055

《建筑物防雷设计规范》 GB 50057

《电力装置的继电保护和自动装置设计规范》GB 50062

《混凝土强度检验评定标准》GB 50107

《混凝土质量控制标准》GB 50164

《建筑地基与基础工程施工质量验收规范》GB 50202

《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB 50204

《组合钢模板技术规程》GB 50214

《电力工程电缆设计规范》GB 50217

《机械设备安装工程施工及验收通用规范》GB 50231

《建筑工程质量验收统一标准》GB 50300

《工业金属管道设计规范》GB 50316

《建筑边坡工程技术规范》GB 50330

《高炉炼铁工程设计规范》GB 50427

《炼钢工程设计规范》GB 50439

《混凝土结构工程施工规范》GB 50666

《建筑地基基础工程施工规范》GB 51004

《用于水泥中的粒化高炉矿渣》GB/T 203

《绝热用岩棉、矿渣棉及其制品》GB /T 11835

《用于水泥和混凝土中的粒化高炉矿渣粉》GB/T 18046

《用于水泥和混凝土中的钢渣粉》GB/T 20491

《泡沫混凝土砌块用钢渣》GB/T 24763

《外墙外保温抹面砂浆和粘结砂浆用钢渣砂》GB/T 24764

《耐磨沥青路面用钢渣》GB/T 24765

《透水沥青路面用钢渣》GB/T 24766

《道路用钢渣》GB/T 25824

《钢铁渣粉》GB/T 28293

《烧结用磁选渣钢粉》GB/T 30897

《炼钢用渣钢》GB/T 30898

《冶炼用精选粒铁》GB/T 30899

《泵站设计规范》GB/T 50265

《钢铁渣粉混凝土应用技术规范》GB/T 50912

《矿物掺合料应用技术规范》GB/T 51003

《建筑施工安全检查标准》 JGJ 59

《施工现场临时用电安全技术规范》 JGJ 46

《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》 JGJ 130

《泵送混凝土施工技术规程》 JGJ/T 10

《建筑机械使用安全技术规程》JGJ/T 33

《建筑施工高处作业安全技术规程》 JGJ/T 80

《用于水泥中的钢渣》 YB/T 022

《工程回填用钢渣》YB/T 801

《冶金炉料用钢渣》YB/T 802

《钢渣混合料路面基层施工技术规程》 YB/T 4184

《道路用钢渣砂》 YB/T 4187

《钢渣中磁性金属铁含量测定方法》 YB/T 4188

《普通预拌砂浆用钢渣砂》 YB/T 4201

《混凝土多孔砖和路面砖用钢渣》YB/T 4228

《冶金设备工程安装质量评定标准》YB/T 4253

《水泥混凝土路面用钢渣砂应用技术规程》YB/T 4329

《用于混凝土中的高炉水淬矿渣砂技术规程》YB/T 4405

《沥青玛蹄脂碎石混合料用钢渣》YB/T 4488

《低热钢渣硅酸盐水泥》JC/T 1082

《钢渣砌筑水泥》JC/T 1090

《炼钢安全规程》 AQ 2001

《炼铁安全规程》 AQ 2002

中华人民共和国国家标准

钢铁渣处理与综合利用技术标准

条文说明

制定说明

《钢铁渣处理与综合利用技术标准》(GB/T####—20##),经住房和城乡建设部201#年##月##日以第###号公告批准、发布。

本标准制定过程中,编制组进行了广泛而深入的调查研究,总结了我国工程建设中钢铁渣处理与综合利用的实践经验,同时参考了国内外相关先进技术法规、技术标准,通过试验取得了钢铁渣处理与综合利用的技术参数。

为便于广大设计、施工、科研、学校等单位有关人员在使用本标准时能正确理解和执行条文规定,《钢铁渣处理与综合利用技术标准》按章、节、条顺序编制了本标准的条文说明,对条文规定的目的、依据以及执行中需要注意的有关事项进行了说明。但是,本条文说明不具备与标准正文同等的法律效力,仅供使用者作为理解和把握标准规定的参考。

目 次

1 总 则........................................................................... 1

2 术 语........................................................................... 2

3 基本规定.................................................................... 4

4 钢渣处理工艺............................................................ 5

4.1 一般规定................................................................. 5

4.2 池式热闷................................................................. 5

4.3 有压热闷................................................................. 6

4.4 风淬......................................................................... 7

4.5 滚筒......................................................................... 7

4.6 热泼......................................................................... 8

4.7 带罐打水................................................................. 9

5 高炉渣处理工艺........................................................10

5.1 一般规定................................................................ 10

5.2 底滤法.................................................................... 10

5.3 INBA法....................................................................10

5.4 轮法.........................................................................11

5.5 搅笼法.................................................................... 11

5.6 平流沉淀池法........................................................ 12

6 金属回收................................................................... 14

6.1 一般规定................................................................ 14

6.2 干法回收.................................................................14

6.3 湿法回收.................................................................14

7 辅助设施....................................................................16

7.1 一般规定.................................................................16

7.2 循环供回水系统.................................................... 16

7.3 供配电及控制系统................................................ 16

7.4 环保........................................................................ 16

8 施工及验收................................................................18

8.1 一般规定................................................................ 18

8.2 施工........................................................................ 18

8.3 验收........................................................................ 18

9 运行与维护............................................................... 21

10 综合利用................................................................. 24

10.1 一般规定.............................................................. 24

10.2 钢渣用作胶凝材料.............................................. 24

10.3 钢渣用作骨料(集料)............................................ 24

10.4 钢渣用作烧结熔剂............................................... 25

10.5 高炉渣作胶凝材料............................................... 25

10.6 高炉渣作骨料(集料)............................................ 25

10.7 高炉渣作渣棉....................................................... 25

11 安全与环保............................................................... 26

11. 1 安全....................................................................... 26

11. 2 环保要求............................................................... 26

本规范用词说明............................................................. 27

引用标准名录................................................................. 28

1 总 则

1.0.1 我国钢铁产量占全球的约50%,同时也是钢铁渣排放大国。大量钢渣的堆放不仅占用土地,污染环境,同时也浪费资源,随着国家对生态环境保护的日趋重视,相继出台了一系列保护环境的政策,其中对钢渣等固废征收环境保护税,而钢渣及矿渣处理工艺技术对环境保护及后续综合利用都具有较大的影响。为贯彻落实国家节能减排、资源节约利用、生态环境保护的政策,使钢铁渣得到更好的利用,减少钢铁渣对环境的污染,经过大量的调研,对钢铁渣冷却粒化处理、金属铁回收工艺,项目施工验收及运行维护和综合利用等相关技术标准进行规定,有效的提高钢铁渣综合利用水平。

1.0.2 本标准是针对钢铁企业的钢渣、高炉渣、铁水预处理渣的处理、加工及处理加工完成后的尾渣等的综合利用进行规范,但不包括不锈钢钢渣的处理与利用。

1.0.3 本标准的有关内容还应与相应的国家现行有关标准相协调,有关钢铁渣处理及综合利用除应符合本标准列出的国家现行有关标准外,尚应符合未在本标准列出的其他相关国家标准。

2 术 语

2.0.1 钢铁渣是钢渣和高炉矿渣的统称。

2.0.2 本标准的钢渣不包含不锈钢钢渣

2.0.3 本标准标题中铁渣主要是指高炉矿渣,不包含铁合金渣。

2.0.5 钢渣处理工艺主要指熔融钢渣冷却粒化处理工艺。

2.0.7 有压热闷处理工艺是一种新开发的处理工艺,具有自动化程度高,处理时间短,效率高,是一种更加环保的钢渣处理方法。

2.0.8 钢渣热泼工艺是一种较原始的处理方法,由于存在无组织排放等环保问题,目前较少采用。

2.0.9 钢渣风淬工艺由于对钢渣流动度要求较高,目前主要在马钢应用,其他钢铁企业应用很少。

2.0.10 钢渣滚筒法处理工艺是一种先进的、环保的冷却粒化处理方法,原对熔融钢渣流动度要求较高,经改进后降低了对熔融钢渣的流动度的严格要求。

2.0.11 高炉渣处理工艺主要分为炉前水淬和干渣坑(炉后)水淬,目前干渣坑主要用于备用不作为高炉渣处理主工艺。

2.0.13 钢铁渣粉是以钢渣和粒化高炉矿渣为主要原材料,按一定的比例制成的粉体材料。由于钢渣、粒化高炉矿渣的易磨性不同,宜分开粉磨,在粉磨的过程中可掺加少量的添加剂。

3 基本规定

3.0.1 钢铁渣处理工艺设计应尽量淘汰比较落后的处理工艺,如热泼工艺等,这些落后的工艺都存在蒸汽及粉尘无组织排放,对环境保护存在一定的问题,以及钢渣尾渣无法综合利用,根据我国环保政策要求,应尽量采用更环保,技术先进的处理技术。

3.0.2 钢铁渣处理工程包括土建、设备安装、电气自动化控制等,因此有关安全防火等除了要符合国家现行标准《建筑设计防火规范》 GB 50016、《工业建筑防腐蚀设计规范》 GB 50046、《炼钢安全规程》 AQ 2001、《炼铁安全规程》 AQ 2002等有关规定。工业厂房设计、环保、安全应符合现行国家标准《炼钢工程设计规范》 GB 50439和《高炉炼铁工程设计规范》 GB 50427等的有关规定标准外,还应满足其他相关国家标准要求。

3.0.3 对新处理技术应该持开放的态度,在满足环保、节能减排等要求情况下,应鼓励采用新的处理工艺。

3.0.4 钢铁渣用于建材领域,均应符合《建筑材料放射性核素限量》国家标准。

3.0.5 钢铁企业产生的大宗钢渣主要是转炉渣和电炉渣,因此本标准钢渣处理工艺主要是针对转炉和电炉钢渣,但不包括不锈钢钢渣。铁水预处理产生的脱硫渣严格意义上不算钢渣范畴,但钢铁企业习惯上归到钢渣处理单元,因此本标准把脱硫渣的处理编到钢渣处理工艺章节。

4 钢渣处理工艺

4.1 一般规定

4.1.1 目前,钢渣的处理工艺技术很多,目前最新的技术有热闷、滚筒等。其中利用热闷技术处理的钢渣量已占排放量的50%以上,该技术节能环保,有利于金属回收和尾渣的利用。滚筒技术处理流动态钢渣时能集中处理含尘蒸汽,同时处理后的钢渣颗粒很细,方便利用。风淬技术主要用于处理液态钢渣,处理后的钢渣粒径很小,但处理过程中噪声污染很大。带罐打水和热泼技术主要用于处理脱硫渣和精炼渣等。上述处理技术各有优缺点,在选择时要考虑钢渣的综合利用、环境保护等因素。

4.1.2 钢渣从钢铁冶炼设备中排放出来时,可达1500-1600℃,其大量热能可考虑进行再利用。其次,经处理后的钢渣可根据金属铁含量的不同,可返回烧结、用作水泥铁质校正剂、代替天然砂石用于铺路、建材制品等。因此,在考虑钢渣处理工艺时应综合考虑钢渣的“零排放”和高附加值利用途径制定工艺方案。

4.1.3 目前,国家大力倡导节能环保,鼓励采用先进环保的技术,淘汰落后污染重的技术,因此建议钢铁企业优先采用热闷、滚筒等处理技术。

4.1.4 钢渣中含有金属铁,在综合利用前应尽量磁选,减少残留。

4.2 池式热闷

4.2.2 处理工艺流程:转炉或电炉出渣后,渣罐车或汽车将钢渣运至热闷装置处,用吊车或自翻车将钢渣翻入热闷装置内,进行喷水冷却至表面发黑无积水,然后用机具翻动松渣,使其无凝固板结现象,等待第二次倒渣,再次喷水冷却翻动松渣。逐次循环作业,直至渣装到距上沿300毫米以下,然后集中喷水,喷水方式采用间歇喷水方式,必要时可视热闷装置内温度高低而增减喷水时间或次数。停喷后当热闷装置内回升温度平均值>20℃时,则下次喷水时的喷水量应加大一些。待热闷装置内温度降至60℃以下,回升温度不超过20℃,热闷结束。然后出渣,进入筛分磁选提纯加工线。

4.2.4 热闷处理装置:热闷装置本体为长方形,尺寸根据生产线处理数量和作业空间而定。一般有5米×5米、5米×7米和5米×8米,深度一般为5米,装置底部应有一定坡度,以利排水。热闷装置主体为钢筋混凝土结构,底部和侧壁宜铺设厚度为不小于150mm的钢坯。钢坯和混凝土宜设有刚性连接件固定。装置盖可与装置水封槽紧密扣接,对装置内的蒸汽进行封闭。装置盖上应安装有排气管。装置盖下方应设有喷水设施,上方设有与供水管道灵活对接的管头和管套。

4.2.5 给回水系统应符合下列要求:热闷装置给水系统由吸水池、水泵、给水管道、流量计、电动调节阀、切断阀等组成。回收系统包括回水管道、回水井、回水泵、平流沉淀池等组成。回水泵应选用耐温大于85℃的潜水泵或液下泵。供水泵选型要适合介质温度、水质特点、启动迅速的要求。水系统应设计为全循环系统,供水压力要保证喷水压力的要求。热闷过程产生的蒸汽应有组织的排放,宜回收。

4.3 有压热闷

4.3.7 辊压破碎机多次辊压破碎钢渣,破碎过程中穿插喷水冷却作业。在此工序过程中,通风除尘系统也同时启动工作,将此工序作业过程中所产生的含尘蒸汽及时抽出,净化后外排。

4.4 风淬

4.4.2 钢渣风淬处理工艺中钢渣液滴落入渣池水中会产生大量水蒸气,若无组织排放,易造成周边设备腐蚀,恶化车间工作环境,尤其是冬季大量水蒸气会严重威胁工人人身安全,因此要求水蒸气应该有组织排放。

4.4.6 粒化器是风淬处理工艺的关键设备,规定高速气流压力应控制在0.5MPa~0.7MPa。

4.5 滚筒

4.5.1~4.5.10 滚筒法钢渣处理工艺适用于熔态钢渣,处理周期短,蒸汽和粉尘可有组织收集和排放,经处理后的钢渣颗粒较小,便于综合利用。

4.6 热泼

4.6.1~4.6.3 热泼法适用于转炉渣、电炉渣等热态渣,但其由于产生的蒸汽不能有组织排放,会产生二次污染,因此在国家对环保要求越来越高的情况下,热泼法将逐渐淘汰。

4.7 带罐打水

4.7.1~4.7.5 目前钢铁企业脱硫渣的处理技术以带罐打水为主,并分为直接打水和加盖打水两种,其中加盖打水产生的含尘蒸汽可有组织回收,在经过收尘后再排除蒸汽,相对环保。

5 高炉渣处理工艺

5.1 一般规定

5.1.1 高炉渣处理工艺的主要不同在于脱水方式,带来水渣向外转运方式变化。INBA法、轮法和搅轮法均为机械脱水,可以实现脱水渣直接胶带机外运,机械化程度高、运行效率高,但设备维护费用高;而底滤法、平流沉淀池法需要经过桥式抓斗起重机进行一次甚至两次倒运,相对效率偏低,但维护费用较低。水渣外运方式取决于用户的远近,以及外部的交通工具,现生产企业采用胶带机运输、汽车或者火车外运的均有,因此,高炉渣处理工艺的选择需从运行效率、场地及运输条件、维护成本等进行综合考虑。

5.1.2 冲渣产生的水蒸汽中通常含有SO2、H2S等酸性物质,不仅会造成大气污染,而且影响炉体、炉顶等设备的维护作业,同时给炉体、炉顶和出铁场厂房等周围钢结构造成腐蚀。因此,通常情况下,冲渣集汽烟囱其出口要求,以不造成对炉顶钢结构腐蚀为宜;在环境特排地区,宜对冲渣产生的蒸汽进行喷淋冷却,然后再循环使用。

高炉熔渣具有很高的物理热,1t熔渣的热焓约1700MJ。目前,高炉熔渣的主要处理方式是水淬粒化,熔渣用水粒化过程中,其热能除了被产生的蒸汽带走外,其余主要进入到80-95℃的热水中。目前,我国北方地区不少钢铁企业已利用冲渣热水作为冬季采暖供热,取得了良好的效果。鉴于高炉冲渣的间断性和热水利用的经济性问题,针对我国北方钢铁企业,现阶段宜在冬季推广使用冲渣热水进行采暖。

5.1.3 高炉水渣处理设施的能力,应能满足全部高炉炉渣冲制水渣的要求。目前,国内先进的高炉水渣作业率已达100%,在此情况下,仍需设置干渣处理设施或渣罐运输等备用设施,以满足开炉初期和水渣设施检修时高炉的生产需要。

5.1.4 高炉冲渣水系统的安全供水按正常水量供水时间5~10min考虑。

5.2 底滤法

5.2.1 冲渣水为独立的循环系统,冲渣水全部循环使用,不外排污染物,以保护环境。高炉冲渣补水宜首先消化掉炼铁厂内部产生的污水,如水渣贮运过程产生的污水、旁滤污水等,以实现串级使用,实现高炉生产污水零排放。补水不足部分宜采用经处理后的中水或工业净水,不应将有害废水加入到冲渣循环水系统,以免造成二次污染。冲渣用水的水温宜低于60℃。

5.3 INBA法

5.3.1 INBA法可分为热INBA、冷INBA和环保INBA。所谓热INBA 是指采用冲渣循环热水直接用于冲渣,这种工艺省去了循环水冷却系统,但其冲渣水温一般在70~80℃,造成水渣的玻璃化率降低,不便于后续工序的加工使用,另外,冲渣过程产生的蒸汽量大,造成蒸汽排放量大、循环水消耗高,因此,该工艺不宜使用。所谓冷INBA是指冲渣水首先进行上塔冷却,然后用冷却后的水再用于冲渣,这种冲渣水的循环过程同底滤法,在生产实践中应用比较普遍。所谓环保INBA是指在冷INBA的基础上,对冲渣时产生的蒸汽进行喷淋冷却回收,整个生产工序中无蒸汽对外排放,因此,对环境特排地区宜采用环保INBA工艺。

5.4 轮法

5.4.1 国内有称图拉法和嘉恒法,其工艺与轮法相同。由于轮法中的粒化轮使用寿命短、维护强度大、费用高,现在的轮法工艺已基本取消粒化轮,熔渣的粒化与其它工艺一样,采用冲渣沟或粒化塔。

5.5 搅笼法

5.5.1 工艺流程:高炉熔渣经熔渣沟流入到冲渣沟或粒化塔中,由冲制箱喷出的高速水流使熔渣粒化冷却,渣水混合物经水渣沟流入斜板沉淀池,大部分水渣沉淀在斜板沉淀池底部,倾斜设置的搅笼,将底部水渣沿斜壁进行螺旋提升,渣水提升高于池内液面后,水沿斜板流回沉淀池,水渣继续向上提升,通过搅笼的提升实现渣水分离,水渣提升到搅笼上部出料口跌落到外运胶带机上向外输送。冲渣时不断进入斜板沉淀池的冲渣水,经溢流口、溢流沟进入一半浸入在水中脱水转鼓过滤。旋转的脱水转鼓将水渣从冲渣水中捞出,吸附在脱水转鼓滤网上的细渣,在12点钟方向,经过压缩空气的反吹后,落入脱水转鼓重点的受料槽、浮渣输送管,再经水输送至返回斜板沉淀池内。脱水转鼓过滤后的冲渣水,沿回水沟进入储水池,经冲渣泵打到炉前冲渣循环使用。

5.5.2 斜板沉淀池应设有搅笼、水渣池、溢流沟、集汽罩等。沉淀池、溢流沟宜采用混凝土结构。

5.5.3 搅笼应呈一定倾角安装在斜板沉淀池内,一端浸没在沉淀池底部,叶片宜采用耐磨抗腐蚀材料。

5.5.4 脱水转鼓应可实现无级调速。

5.6 平流沉淀池法

5.6.1 工艺流程:高炉熔渣经熔渣沟流入到冲渣沟或粒化塔中,被喷水嘴或冲制箱喷出的高速水流淬化成水渣,渣水混合物经冲渣沟流入平流沉淀池沉淀,沉积在沉淀池底部的水渣用抓斗起重机等设备抓出,实现渣水分离。

5.6.2 冲渣沟应设有喷嘴或冲制箱、冲渣沟衬板和冲渣沟槽。喷水嘴宜采用钢管压扁制作;冲制箱材质宜采用普通钢结构件拼焊,冲渣沟衬板材质宜采用铸铁、铸石、耐磨浇注料,冲渣沟槽宜采用钢结构或混凝土结构。冲渣沟上应设置排汽烟囱,烟囱高度宜高于高炉炉顶设备。

5.6.3 冲制点起10~15m冲渣沟采用钢结构,内设金属衬板或耐磨涂层。冲渣沟坡度应≥3.5%,进池段5~10m的坡度宜1~2%。

5.6.4 沉淀池宜设有栈桥、桥式抓斗起重机。栈桥、起重机轨道梁宜采用钢筋混凝土建造,也可采用龙门吊抓取沉淀池内水渣的方式。

6 金属回收

6.2 干法回收

6.2.2 金属回收的主要工艺设备包括振动筛、破碎机、棒磨机、磁选机、胶带输送机等。筛分设备宜采用圆振筛,分离效果好。破碎机应采用液压颚式破碎机, 棒磨机应采用钢渣提纯专用棒磨机。应根据钢渣的粒度及产品品位要求来选择不同类型的磁选机,磁选机有跨带式、单辊、双辊以及磁滚筒等不同形式。

6.3 湿法回收

6.3.1 湿法回收主要是为了弥补钢渣破碎-筛分-磁选生产线回收的含铁料入炉品位过低,难以直接回收利用的问题。通常磁选出的含铁料,粒径越小,品位越低。同时,结合当前设备的进料要求,因此本标准将含铁料的规格列为80mm以下。

6.3.2 粒径超过超过80mm的含铁料,金属铁含量较高,各钢铁厂根据各自炼钢原料入炉要求可直接使用,亦可加以切割或进入棒磨机干法提纯后再入炉使用。

6.3.3 由于金属的延展性,经球磨后的大颗粒主要是金属物,带渣量较低,湿式球磨机尾端的筒筛可回收大颗粒优质废钢,直接回用炼钢。

6.3.4 循环水处理系统主要是供球磨机使用,不外排污水,处理后的水可循环使用,实现了污水的零排放。

7 辅助设施

7.1 一般规定

7.1.1 保证钢渣处理线运行的水、电、气,以及满足环保要求的除尘系统等在钢渣处理中作为辅助设置。

7.1.2 钢渣处理线通过配电房给设备供电,在中控室对生产进行自动化操作、监控。

7.2 循环供回水系统

7.2.7 由钢渣热闷原理可知,冷却钢渣后的水由于含有大量Ca离子,程碱性,容易造成设备及管路结垢,影响水量,减少设备及管路寿命,需要进行水质处理,保证水质稳定。

7.2.8 水在冷却钢渣过程中会带走细颗粒,在沉淀池沉淀,需要定期清理。

7.3 供配电及控制系统

7.3.1 钢渣处理供配电设计除了要满足现行国家标准《供配电系统设计规范》 GB 50052、《10kV及以下变电所设计规范》 GB 50053、《低压配送电设计规范》 GB 50054、《电力装置的继电保护和自动装置设计规范》 GB 50062、《通用用电设备配电设计规范》 GB 50055、《电力工程电缆设计规范》 GB 50217、《建筑物防雷设计规范》 GB 50057,还要满足国家其他以及企业自身相关规定。

7.3.2 供电方式应采取两条彼此独立的供电线路。

7.3.5 UPS电源可在断电时继续给控制系统和仪表供电,可以保证PLC数据、仪表数据以及监控数据不会因瞬时断电丢失,可以根据实际需要进行配置。

7.3.6 普通电缆在高温时易产生绝缘老化和焦烧现象,使用电缆失去性能,受破坏而不能使用。高温电缆在额定高温下能够正常稳定地工作,信号或电能传输性能不受影响,还能保证电缆具有较长的使用寿命,安全性高。钢渣处理如管廊等区域,温度较高,应采用耐高温电缆并采取隔热措施。

7.3.3 生产自动化程度不断提高,进一步提高了劳动生产效率。

8 施工及验收

8.1 一般规定

8.1.1 钢铁渣处理工程中包含大量的建筑、工业厂房及建筑安装工程,其工程施工应按照有关国家标准及设计要求施工,由于涉及标准较多,而且是非主工艺部分,因此并未列出具体标准名称。

8.1.2 设备安装除了应符合《机械设备安装工程施工及验收通用规范》 GB 50231、《冶金设备工程安装质量评定标准》 YB/T 4253的要求外,还应遵守其他相关国家标准的规定。

8.2 施工

8.2.1 钢铁渣处理工程中施工涉及标准较多,除应按国家现行标准《工程测量规范》 GB 50026、《建筑边坡工程技术规范》GB 50330、《建筑地基基础工程施工规范》 GB 51004、《混凝土结构工程施工规范》 GB 50666、《混凝土质量控制标准》 GB 50164、《组合钢模板技术规程》 GB 50214、《泵送混凝土施工技术规程》 JGJ/T 10、《建筑机械使用安全技术规程》 JGJ/T 33、《建筑施工高处作业安全技术规程》 JGJ/T 80、《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》 JGJ 130、《建筑施工安全检查标准》 JGJ 59、《施工现场临时用电安全技术规范》 JGJ 46等标准执行外,还应满足其他相关国家标准的规定。

8.2.2 为确保工程质量,项目施工前应首先审批施工图设计和设备技术相关文件,必须有施工图设计交底记录,并按有关规定完成施工用临时设施。设备基础等混凝土强度达到设计强度的75%以上或满足设备安装所需的强度要求后,才可以进行设备安装,以保证设备能正常运行,并尽量在土建工程墙体、屋面、门窗等基本完工后进行。

8.2.3 工程施工应完全根据设计文件及设备技术文件进行施工和安装,不得在未取得设计变更文件情况下进行施工或设计更改。

8.2.4 工程项目的施工变更应先取得设计单位的设计变更文件后,才能进行施工,不得先进行变更施工,再办理设计变更,以免造成工程质量事故。

8.3 验收

8.3.1 工程施工质量验收除满足所列标准之外,还应满足国家其他相关规范的要求。

8.3.2 工程竣工验收后3个月,生产各项因素趋于稳定,可进行性能检测试验。

9 运行与维护

9.0.1 钢渣是炼钢过程中排放的副产物,温度可达1500℃~1600℃,在运输、操作等环节存在安全隐患,应符合现行行业标准《炼钢安全规程》 AQ 2001的有关规定。

9.0.2 钢渣罐在吊装和倒渣过程中需要注意安全操作,吊车操作应符合现行国家标准《起重机械安全规程》 GB 6067的有关规定。

9.0.3 钢渣池式热闷前,需要在热闷池底部垫干渣并严禁有积水,以防造成渣包水引起爆炸,存有安全隐患。其次,每次入渣均需对钢渣表面进行打水和松渣冷却,防止钢渣结成大块,不易粉化。

9.0.4 钢渣有压热闷技术自动化控制程度较高,需要严格按照操作要求控制到位。

9.0.5 钢渣风淬处理技术处理的是流动性较好的钢渣,在倒渣时要观察钢渣的流动性以及党发现有钢水时要及时停止倒渣。

9.0.6 钢渣滚筒处理技术在处理钢渣时要注意滚筒内钢渣的状态,当出现红渣或听到响爆声音时,要暂停进渣或减少进渣量,加大打水量。在作业时要注意人员安全。

9.0.7 钢渣热泼工艺要多次打水,并配合机械松动,降低大块比例,方便后续二次加工。

10 综合利用

10.1.1 规定了钢渣资源化利用的主要途径。

10.1.2 规定钢渣只有经稳定化和除铁处理后,方可用作辅助性胶凝材料和集料。体积稳定性的检测视用途而定,如用作基层混合料可按《钢渣稳定性检验方法》GB/T24175检测,用作混凝土多孔砖和路面骨料可按《混凝土多孔砖和路面砖用钢渣》YB/T4228检测等。

10.2 钢渣用作胶凝材料

10.2.1 钢渣目前用作辅助性胶凝材料的主要途径是磨细作钢渣粉和钢铁渣粉。本条规定了钢渣粉和钢铁渣粉的主要利用途径。

10.3 钢渣用作骨料(集料)

10.3 钢渣作骨料应用范围广泛,主要作砂浆集料、道路集料(包括水泥混凝土和沥青面层集料、基层混合料集料和路基集料)、墙体材料、混凝土路面砖和工程回填。

10.4 钢渣用作烧结熔剂

10.4.1 钢渣返回钢铁厂用作烧结矿原料应符合《冶金炉料用钢渣》 YB/T 802的要求。

10.5 高炉渣作胶凝材料

10.5.1 粒化高炉矿渣可粉磨后用作水泥混凝土混合材和混凝要求土掺合料,其掺量应满足国家标准的要求

11 安全与环保

11.1.1~11.2.4 钢铁渣排放时均是高温熔渣,存在安全隐患,在运输、处理时要严格按照操作要求,保障工人及企业机械设备的财产安全。在钢铁渣处理加工过程中,易产生噪声、粉尘、废水等二次污染,需要及时进行处理,达到国家相应的排放标准时再外排。

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