轧钢厂固体废弃物综合利用详解.ppt

轧钢厂固体废弃物综合利用 目的 了解钢渣的性能、选择钢渣处理方法的原则； 掌握氧化铁皮的处理工艺； 熟练掌握氧化铁皮的综合利用。 目录 概述 氧化铁皮的形成机理及影响因素 去除氧化铁皮 氧化铁皮的收集 氧化铁皮的综合利用 概述 轧钢是把符合要求的钢锭或连铸坯按照规定的尺寸和形状加工成钢材的工序。轧制是利用塑性变形的原理将钢锭或连铸坯放到两个相向旋转的轧辊之间进行加工，除获得所需要的形状和断面外，还可以改善质量，使钢材材质致密、晶粒细化均匀，提高钢的力学性能。 轧钢厂的固体废弃物主要有氧化铁皮，钢在加热炉内加热时，由于炉气中含有O2,CO2 , H2O，钢的表面层要发生氧化反应，而且从钢锭到成品材往往加工多次，每加热一次，有0.5%-3%的钢由于氧化而烧损，所以整个加热过程中烧损量高达4%-5%。 氧化铁皮造成的损失有 氧化生锈可以造成金属损失，钢坯加热时生成的一次氧化铁皮重量约占钢坯总量的4%-5%。 使加热炉生产率降低，因为氧化铁皮较钢的基体组织疏松得多，它覆盖在钢的表面，降低钢的热导率，影响加热速度。 影响炉底材料寿命，使之容易损坏，因为氧化铁皮成碱性，它对酸性黏土砖有侵蚀作用。 氧化铁皮大量堆积在炉底造成炉底升高、起包、迫使加热炉停炉清渣，这不仅影响炉子产量，而且使操作条件恶化，严重时加热炉被迫停产。 氧化铁皮还会影响钢的质量，在轧制时氧化铁皮易打滑，增加咬入难度，增加孔型磨损。氧化铁皮压入钢材表面造成斑点和麻坑缺陷，降低产品表面质量。 氧化铁皮的形成机理及影响因素 氧化铁皮的形成机理 钢在常温下就会氧化生锈，在干燥的条件，这一氧化过程是很缓慢的，到了200-300`C，表面会生成氧化膜，但如果湿度不大，这时的氧化还是比较缓慢的，温度继续升高，氧化的速度也会随之加快，到了1000℃以上氧化过程开始激烈进行，当温度超过1300℃以后，氧化铁皮开始熔化，氧化进行得更剧烈。 影响氧化铁皮生成的因素 加热温度、时间、炉内气氛与原料的化学成分是影响生成氧化铁皮的主要因素。在低温阶段加热时生成的氧化铁皮较少，当加热温度超过850-900℃时，则氧化铁皮增加速度很快，温度超过1200℃后，氧化铁皮则急剧增加，加热温度愈高，时间愈长，生成氧化铁皮愈厚。即 (1) 加热温度的影响。 (2) 加热时间的影响。 (3) 炉气成分的影响。 (4) 钢中化学成分的影响。 氧化铁皮的分类及组成 氧化铁皮的形成过程是氧和铁两种元素的扩散过程，氧由表面向铁的内部扩散，而铁则向外部扩散。外层氧的浓度大，铁的浓度小，生成铁的高价氧化物;内层铁的浓度大，而氧的浓度小，生成氧的低价氧化物。所以氧化铁皮的结构是分层的。一般氧化铁皮的层次有三层:最外一层为Fe2O3，约占整个氧化铁皮厚度的10%，其性质是:细腻有光泽、松脆、易脱落，并且有阻止内部继续剧烈氧化的作用; 第二层是Fe2O3和FeO的混合体，通常写成Fe3O4，约占全部厚度的50%;与金属本体相连的第三层是FeO，约占氧化铁皮厚度的40%，FeO的性质发黏，黏到钢料上不易除掉。氧化铁皮可分为一次氧化铁皮、二次氧化铁皮、三次氧化铁皮和红色氧化铁皮。 对热轧去除氧化铁皮，国内外有高压水去除氧化铁皮、机械法去除氧化铁皮、化学法去除氧化铁皮、轧制法去除氧化铁皮和气体法去除氧化铁皮等。较普遍的办法就是高压水去除氧化铁皮，特殊情况下是高压水去除氧化铁皮加上机械法、或化学法、或轧制法、或气体法联合。 一般磨料高压水去除氧化铁皮法将一定粒径的磨料，在高压水喷射时同时混入高压水中，再喷射到板坯或钢板表面，其去除氧化铁皮方法见图6-8。 去除氧化铁皮 高压水去除氧化铁皮 新磨料高压水去除氧化铁皮法 新磨料高压水去除氧化铁皮系统采用机械法去除氧化铁皮与磨料高压水去除氧化铁皮相结合的去除氧化铁皮新工艺，它可以完全取代酸洗去除氧化铁皮。磨料高压水去除氧化铁皮装置是将硬度较高的很细小的磨料(80-100目)，加入到高压水喷嘴中，利用高压水的能量，使磨料猛烈冲击钢材表面，将钢材表面的氧化铁皮清除干净。 轧制法去除氧化铁皮 一是利用一种用剪切式轧制法的轧机，通过减小辊径，用机械法去除热轧板表面的氧化物。 二是通过改变粗轧中各道次的压下率和精轧前的累计压下率，可提高氧化铁皮的剥离性。 化学法去除氧化铁皮