一种钢渣余热回收过程中f-CaO分级消解方法

本发明属于钢渣资源化利用，具体涉及一种钢渣余热回收过程中f-cao分级消解方法。

背景技术：

1、在钢铁行业中，液态熔渣是钢铁生产过程中的副产物，液态熔渣不仅具有巨大的热量而且具有极高的利用价值。钢渣是液态熔渣的重要组成部分，钢渣的资源化利用已成为目前冶金行业亟待解决的问题。钢渣的综合利用，对冶金行业的高质量发展具有重要意义。钢渣用作建材是实现固废大规模资源化利用的一条切实可行的路径。然而，由于钢渣在安定性方面存在问题，使含钢渣的建筑材料性能尤其是体积稳定性增加了不良隐患，制约了其大规模应用。而导致钢渣体积稳定性较差的主要原因就是由于钢渣中f cao的存在。钢渣中的fcao会与空气中的h2o发生反应生成ca(oh)2，体积膨胀98％，致使钢渣水泥、钢渣混凝土出现爆突、开裂等安全问题，严重制约钢渣规模化利用。因此，钢渣处理仍是行业共性难题。

2、现有的钢渣中f cao消解装置的运行方式均为间歇式处理，存在消解周期长、效率低、效果差的问题，较为先进的有压热闷装置的处理时间也比较长；现有f cao消解介质以水为主，手段较为单一，其他可用于消解的介质未得到利用或处理，f cao消解的效果不明显，且未曾回收液态钢渣的高质量显热。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种钢渣余热回收过程中f-cao分级消解方法，以解决现有技术存在消解周期长、效率低、效果差的问题，以及用于消解的介质未得到利用或处理，fcao消解的效果不明显，且未曾回收液态钢渣的高质量显热的问题。

2、为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

3、一种钢渣余热回收过程中f-cao分级消解方法，包括：

4、将钢渣造粒；

5、在粒化仓内通过空气及辅助冷却调控介质，与钢渣进行换热回收钢渣的热量；

6、调控介质作为气态改性剂对钢渣中f-cao进行纯co2消解、纯水蒸汽消解，以及co2、水混合消解。

7、进一步的，纯co2消解f-cao过程：通入含co2气体，在500-900℃区间使f-cao与co2反应，f-cao直接与co2反应生成caco3，实现f-cao消解。

8、进一步的，纯水蒸气消解f-cao过程：通入含水蒸汽气体，在50-550℃区间，f-cao与水蒸气反应，其中f-cao与水蒸气反应生成ca(oh)2，实现f-cao消解。

9、进一步的，混合消解f-cao过程：通入混合冷却介质，在50-550℃区间，f-cao与水蒸气反应生成ca(oh)2，实现f-cao与水蒸气的第一级消解；在50-750℃区间，ca(oh)2与co2反应生成后caco3，实现f-cao与混合介质的第二级消解。

10、进一步的，气体组分配比所有气体中co2成分和水蒸气的配比为65％-80％co2，配加35％-20％水蒸气。

11、进一步的，调控介质为co2、含co2气体的水蒸气及工业烟气和水蒸汽混合气体。

12、进一步的，钢渣造粒过程为离心粒化或风淬粒化。

13、进一步的，空气包括造粒过程引入的空气和余热回收装置引入的空气。

14、与现有技术相比，本发明有以下技术效果：

15、本发明在粒化仓内通过空气及辅助冷却调控介质(co2和水蒸气)与钢渣进行换热，回收钢渣的热量，同时，co2和水蒸气还可以作为气态改性剂参与钢渣中f-cao的消解，并进一步增强粒化仓内辐射换热。该工艺流程从熔融钢渣中回收高品位显热，在液态钢渣风淬粒化过程中对其进行余热回收的同时消解渣粒中f-cao，提高渣粒产品品质，使渣粒中f-cao含量低，安定性高，有利于钢渣的资源化利用。

技术特征：

1.一种钢渣余热回收过程中f-cao分级消解方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的一种钢渣余热回收过程中f-cao分级消解方法，其特征在于，纯co2消解f-cao过程：通入含co2气体，在500-900℃区间使f-cao与co2反应，f-cao直接与co2反应生成caco3，实现f-cao消解。

3.根据权利要求1所述的一种钢渣余热回收过程中f-cao分级消解方法，其特征在于，纯水蒸气消解f-cao过程：通入含水蒸汽气体，在50-550℃区间，f-cao与水蒸气反应，其中f-cao与水蒸气反应生成ca(oh)2，实现f-cao消解。

4.根据权利要求1所述的一种钢渣余热回收过程中f-cao分级消解方法，其特征在于，混合消解f-cao过程：通入混合冷却介质，在50-550℃区间，f-cao与水蒸气反应生成ca(oh)2，实现f-cao与水蒸气的第一级消解；在50-750℃区间，ca(oh)2与co2反应生成后caco3，实现f-cao与混合介质的第二级消解。

5.根据权利要求1所述的一种钢渣余热回收过程中f-cao分级消解方法，其特征在于，气体组分配比所有气体中co2成分和水蒸气的配比为65％-80％co2，配加35％-20％水蒸气。

6.根据权利要求1所述的一种钢渣余热回收过程中f-cao分级消解方法，其特征在于，调控介质为co2、含co2气体的水蒸气及工业烟气和水蒸汽混合气体。

7.根据权利要求1所述的一种钢渣余热回收过程中f-cao分级消解方法，其特征在于，钢渣造粒过程为离心粒化或风淬粒化。

8.根据权利要求1所述的一种钢渣余热回收过程中f-cao分级消解方法，其特征在于，空气包括造粒过程引入的空气和余热回收装置引入的空气。

技术总结一种钢渣余热回收过程中f‑CaO分级消解方法，包括：将钢渣造粒；在粒化仓内通过空气及辅助冷却调控介质，与钢渣进行换热回收钢渣的热量；调控介质作为气态改性剂对钢渣中f‑CaO进行纯CO<subgt;2</subgt;消解、纯水蒸汽消解，以及CO<subgt;2</subgt;、水混合消解。该工艺流程从熔融钢渣中回收高品位显热，在液态钢渣风淬粒化过程中对其进行余热回收的同时消解渣粒中f‑CaO，提高渣粒产品品质，使渣粒中f‑CaO含量低，安定性高，有利于钢渣的资源化利用。技术研发人员：王树众,张馨艺,赵军,马圆,薛睿彬,白智勇受保护的技术使用者：西安交通大学技术研发日：技术公布日：2024/6/2