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摘要：
本文介绍了AOD钢渣处理工艺，以及钢渣处理过程中存在的问题和解决办法。重点剖析先进、可靠的渣、钢分离处理技术，研究在工艺方面引入喷淋系统实现全面浸泡，达到在有效抑制Cr6+形成，降低粉尘的排放，使AOD钢渣得到充分的粒化，以实现综合利用的目的。
在分析国内最大的不锈钢生产企业以及美国、欧洲AOD钢渣处理工艺的基础上，对运用喷淋系统实现全面浸泡、和采用二次浸泡分层粒化两种方法进行充分研究论证。文中着重介绍了AOD渣浸泡工艺改进的具体实施方案和社会经济效益分析。使AOD渣处理作业在扬尘治理方面、投入渣盆费用方面就宝钢特材有限公司为例，一次性节省渣盆投入费用54.6万元，工程机械、行车的作业环境相比浸泡前会有明显改善，机械设备、空调等电气部分故障率同比下降，维修费用将大大降低，实现国内AOD渣处理一流的目标。
关键词：AOD渣 浸泡 扬尘治理 渣盆
中图分类号：TF062
一.前言
近几年来，国际渣处理技术迅猛发展，美国、欧洲与日本等发达国家的AOD钢渣处理工艺主要采用干法及湿法处理工艺，干法处理主要是热泼后自然风冷却，达到可加工的温度状态再进一步配套采用较先进的破碎与磁选设备，开展全面的综合利用；湿法处理主要是水冷却，达到可加工的温度状态再进一步配套采用较先进的破碎与磁选设备，开展全面的综合利用。目前，国内流行的主要以浸泡为主的湿法处理工艺为主。
1.1国内相关产品与技术发展水平、现状
AOD钢渣是炼钢工艺不可缺少的一部分，目前国内尚无成熟、可靠的处理工艺。我国最大的不锈钢生产企业是最早研究开发AOD精炼技术的企业。1973年，他们开始进行AOD炉小型试验研究，并于1983年建成投产了中国第一座工业化AOD炉（18吨）。太钢AOD钢渣运用是比较先进浸泡技术，浸泡时间为30个小时/只，通过浸泡极大的地控制了扬尘，有效预防了翻渣响爆事故发生，但受渣盆过大（17立方米左右）以及AOD钢渣的特性及周转时间的影响，AOD渣未能实现全部浸透，延长浸泡作业时间，则需要投入更多的渣盆，增加成本投入。
1.2 AOD渣浸泡工艺改进的必要性
采用先进、可靠的渣、钢分离处理技术，不仅能有效地分选回收渣中含有的铬、镍等贵金属及不锈钢废钢，还能够大幅度降低炼钢成本。同时尾渣资源可以实现资源化再生利用，解决了AOD钢渣含Cr6+离子超标排放污染环境的难题。
国内某钢厂过去的AOD钢渣处理工艺是传统的空冷-翻渣-洒水浸泡工艺：渣盆在待冷区空冷8小时后进行翻渣、翻渣后破碎、再集中洒水浸泡。作业过程中时有大量红渣块以及液态流渣，遇积水或潮湿场地会发生响爆，给行车工以及地面人员带来极大的安全隐患；在装载运输、翻渣、破碎、洒水过程中，由于渣温比较高，大量粉尘会随热气流飘散，环境污染问题比较严重，与所提倡的环境保护与职业健康背道而驰；出于安全、环保方面综合考虑，决定实施AOD渣盆浸泡项目。
通过渣盆浸泡试验，正常情况下3立方渣盆需泡12个小时才能进行翻渣，但浸泡效果并不好，渣盆底部仍有部分钢渣未泡透。为确保钢渣完全浸泡，抑制渣场扬尘过大污染环境，同时考虑节约渣盆资源，需要对浸泡工艺作进一步的改进，以达到消除隐患，降低成本的目的。
二.技术改进方案
2.1技术改进的特点、关键技术和关键工艺
（1）借鉴并改进一般铁水渣、铸余渣浸泡技术，运用喷淋系统实现全面浸泡，达到在有效抑制Cr6+形成并浸出的前提下，降低的粉尘的排放，使AOD钢渣得到充分的粒化，以实现综合利用的目的。
（2）为提高浸泡效率、尽可能缩短浸泡时间，浸泡过程中，采用二次浸泡、分层粒化的方法。并能够有效控制粉尘的产生，减少Cr6+的浸出。
2.2实施原理
（1）对渣盆实施全面浸泡
泡透后由于渣表面始终保持润湿状态，因此能避免粉尘飞扬，从而大大减少环境污染。该工艺过程简单，操作方便，钢渣粉化后易于渣钢分离，且渣子性能稳定，便于再利用。该工艺较好的消除了传统翻渣工艺带来的响爆隐患，很大程度上治理了扬尘问题，适应于洁净生产技术发展的需要，全面改善了整个炼钢系统的清洁生产。
（2）二次浸泡缩短浸泡时间
在浸泡处理过程中渣盆在洒水一段时间后，最上层一部分渣会膨胀出来至盆口以上，由于AOD钢渣中主要矿物质为Ca2SiO4，是具有凝硬性的碱性物质，遇湿膨胀后，钢渣渗透性不好，下层的红渣得不到及时的浸泡，继续洒水效果并不明显，所以要去除膨胀出来的渣后重新放置在浸泡位置实施二次浸泡。这样既缩短了浸泡时间又能达到完全浸泡的效果。
三.具体实施的内容和技术路线
（1）借鉴并改进一般铁水渣、铸余渣浸泡技术，运用喷淋系统实现全面浸泡。具体是喷淋管使用前必须确保0°平行于钢质护板，使用时将旋转式喷淋管旋转到渣盆正中心上方位置实施喷淋，根据渣盆开口面积大小，喷雾范围可由集管内水压和旋转喷雾角度调节而变化，如图1所示。
（2）为提高浸泡效率、尽可能缩短浸泡时间。浸泡过程中，采用二次浸泡、分層粒化的方法。具体是在浸泡处理过程中渣盆在洒水一段时间后，最上层一部分渣膨胀出来至盆口以上后，停止洒水，通过电动平车倒驳至翻渣点，由挖掘机去除膨胀出的钢渣，将渣盆再次放回洒水点继续洒水，如图2所示。
3.1工艺改进的创新点
（1）实现了AOD钢渣的全面浸泡，以铁水渣浸泡生产工艺为原型，对AOD渣进行洒水浸泡。
（2）二次浸泡缩短了AOD渣浸泡时间，减少了渣盆投入量，减少了购置渣盆的费用。
3.2改进后的工艺流程
AOD渣浸泡工艺流程：
3.3改进后的作业要点 （1）确认渣量、渣温及渣盆形状，检查过程防止人员烫伤；
（2）严禁直接喷洒在液态红渣上，如出現液态红渣时，必须空冷8小时后方能进行浸泡洒水作业；
（3）洒水作业结束时，必须确保渣温及渣盆内无积水；
（4）严禁在积水处和平车平台上翻倒渣；
（5）渣场场地应保持平整，不得有坑凹、积水，影响翻渣作业；
3.4与该项目有关的设备投入情况
设备主要由渣盆浸泡喷淋系统（喷淋头41个）、喷淋跨行车2台、遥控电动平车一台、挖掘机一台组成。
四.工艺改进的合理性及经济效益分析
4.1.技术经济指标
通过不断的试验找出AOD渣浸泡的最佳方案，完全实现渣、钢分离，从而达到消除现场最大的安全隐患，提高员工操作安全性，达到改善环境、降低成本的效应。要达到的技术性能指标和参数：
（1）AOD渣浸泡程度：100%泡透；
（2）浸泡透后渣盆表面温度：50℃以下为准。
4.2.社会、经济效益分析
4.2.1 社会效益分析
在扬尘治理方面，积极响应了国家及上海市扬尘污染防治的号召，拓展了企业环境保护的实施途径。
4.2.2经济效益分析
（1）直接经济效益
投入渣盆费用：渣盆连续洒水浸泡12小时，需投入周转的渣盆30只，洒水工艺改进后将浸泡时间缩短为8个小时，届时需投入周转的渣盆20只。渣盆单价54600元/只，这样一次性节省渣盆投入费用为54600元*10只=54.6万元。
（2）间接效益
实施渣盆浸泡之后，工程机械、行车的作业环境相比浸泡前会有明显改善，机械动力、空调等电气部分故障率同比会下降，维修费用将大大降低。
五.工艺改进总结及存在问题
以国内某钢厂（年产40万吨左右）为例，自工艺改进以来，机械设备使用环境较以前有很大改进。加强设备的维护保养工作，有效降低设备维修费用和运营成本。该项目工艺改进后取得了一定的社会效益和经济效益，但同时也还存在很多的问题和不足需要我们进一步的不断探讨。
（1）安全生产、扬尘治理、高风险项目管控是渣处理作业的重点。我们要加强现场监督管理。
（2）目前AOD渣处理作业消耗的人力、物力、财力依然较高，机械化作业覆盖率低。
参考文献：
1） 钢铁冶金辅助材料.化学工业出版社.2010.01
2） 钢渣稳定性试验方法.中国标准出版社.2001.1
3） 钢渣化学分析方法.冶金工业出版社.2009.1
本文介绍了AOD钢渣处理工艺，以及钢渣处理过程中存在的问题和解决办法。重点剖析先进、可靠的渣、钢分离处理技术，研究在工艺方面引入喷淋系统实现全面浸泡，达到在有效抑制Cr6+形成，降低粉尘的排放，使AOD钢渣得到充分的粒化，以实现综合利用的目的。
在分析国内最大的不锈钢生产企业以及美国、欧洲AOD钢渣处理工艺的基础上，对运用喷淋系统实现全面浸泡、和采用二次浸泡分层粒化两种方法进行充分研究论证。文中着重介绍了AOD渣浸泡工艺改进的具体实施方案和社会经济效益分析。使AOD渣处理作业在扬尘治理方面、投入渣盆费用方面就宝钢特材有限公司为例，一次性节省渣盆投入费用54.6万元，工程机械、行车的作业环境相比浸泡前会有明显改善，机械设备、空调等电气部分故障率同比下降，维修费用将大大降低，实现国内AOD渣处理一流的目标。
关键词：AOD渣 浸泡 扬尘治理 渣盆
中图分类号：TF062
一.前言
近几年来，国际渣处理技术迅猛发展，美国、欧洲与日本等发达国家的AOD钢渣处理工艺主要采用干法及湿法处理工艺，干法处理主要是热泼后自然风冷却，达到可加工的温度状态再进一步配套采用较先进的破碎与磁选设备，开展全面的综合利用；湿法处理主要是水冷却，达到可加工的温度状态再进一步配套采用较先进的破碎与磁选设备，开展全面的综合利用。目前，国内流行的主要以浸泡为主的湿法处理工艺为主。
1.1国内相关产品与技术发展水平、现状
AOD钢渣是炼钢工艺不可缺少的一部分，目前国内尚无成熟、可靠的处理工艺。我国最大的不锈钢生产企业是最早研究开发AOD精炼技术的企业。1973年，他们开始进行AOD炉小型试验研究，并于1983年建成投产了中国第一座工业化AOD炉（18吨）。太钢AOD钢渣运用是比较先进浸泡技术，浸泡时间为30个小时/只，通过浸泡极大的地控制了扬尘，有效预防了翻渣响爆事故发生，但受渣盆过大（17立方米左右）以及AOD钢渣的特性及周转时间的影响，AOD渣未能实现全部浸透，延长浸泡作业时间，则需要投入更多的渣盆，增加成本投入。
1.2 AOD渣浸泡工艺改进的必要性
采用先进、可靠的渣、钢分离处理技术，不仅能有效地分选回收渣中含有的铬、镍等贵金属及不锈钢废钢，还能够大幅度降低炼钢成本。同时尾渣资源可以实现资源化再生利用，解决了AOD钢渣含Cr6+离子超标排放污染环境的难题。
国内某钢厂过去的AOD钢渣处理工艺是传统的空冷-翻渣-洒水浸泡工艺：渣盆在待冷区空冷8小时后进行翻渣、翻渣后破碎、再集中洒水浸泡。作业过程中时有大量红渣块以及液态流渣，遇积水或潮湿场地会发生响爆，给行车工以及地面人员带来极大的安全隐患；在装载运输、翻渣、破碎、洒水过程中，由于渣温比较高，大量粉尘会随热气流飘散，环境污染问题比较严重，与所提倡的环境保护与职业健康背道而驰；出于安全、环保方面综合考虑，决定实施AOD渣盆浸泡项目。
通过渣盆浸泡试验，正常情况下3立方渣盆需泡12个小时才能进行翻渣，但浸泡效果并不好，渣盆底部仍有部分钢渣未泡透。为确保钢渣完全浸泡，抑制渣场扬尘过大污染环境，同时考虑节约渣盆资源，需要对浸泡工艺作进一步的改进，以达到消除隐患，降低成本的目的。
二.技术改进方案
2.1技术改进的特点、关键技术和关键工艺
（1）借鉴并改进一般铁水渣、铸余渣浸泡技术，运用喷淋系统实现全面浸泡，达到在有效抑制Cr6+形成并浸出的前提下，降低的粉尘的排放，使AOD钢渣得到充分的粒化，以实现综合利用的目的。
（2）为提高浸泡效率、尽可能缩短浸泡时间，浸泡过程中，采用二次浸泡、分层粒化的方法。并能够有效控制粉尘的产生，减少Cr6+的浸出。
2.2实施原理
（1）对渣盆实施全面浸泡
泡透后由于渣表面始终保持润湿状态，因此能避免粉尘飞扬，从而大大减少环境污染。该工艺过程简单，操作方便，钢渣粉化后易于渣钢分离，且渣子性能稳定，便于再利用。该工艺较好的消除了传统翻渣工艺带来的响爆隐患，很大程度上治理了扬尘问题，适应于洁净生产技术发展的需要，全面改善了整个炼钢系统的清洁生产。
（2）二次浸泡缩短浸泡时间
在浸泡处理过程中渣盆在洒水一段时间后，最上层一部分渣会膨胀出来至盆口以上，由于AOD钢渣中主要矿物质为Ca2SiO4，是具有凝硬性的碱性物质，遇湿膨胀后，钢渣渗透性不好，下层的红渣得不到及时的浸泡，继续洒水效果并不明显，所以要去除膨胀出来的渣后重新放置在浸泡位置实施二次浸泡。这样既缩短了浸泡时间又能达到完全浸泡的效果。
三.具体实施的内容和技术路线
（1）借鉴并改进一般铁水渣、铸余渣浸泡技术，运用喷淋系统实现全面浸泡。具体是喷淋管使用前必须确保0°平行于钢质护板，使用时将旋转式喷淋管旋转到渣盆正中心上方位置实施喷淋，根据渣盆开口面积大小，喷雾范围可由集管内水压和旋转喷雾角度调节而变化，如图1所示。
（2）为提高浸泡效率、尽可能缩短浸泡时间。浸泡过程中，采用二次浸泡、分層粒化的方法。具体是在浸泡处理过程中渣盆在洒水一段时间后，最上层一部分渣膨胀出来至盆口以上后，停止洒水，通过电动平车倒驳至翻渣点，由挖掘机去除膨胀出的钢渣，将渣盆再次放回洒水点继续洒水，如图2所示。
3.1工艺改进的创新点
（1）实现了AOD钢渣的全面浸泡，以铁水渣浸泡生产工艺为原型，对AOD渣进行洒水浸泡。
（2）二次浸泡缩短了AOD渣浸泡时间，减少了渣盆投入量，减少了购置渣盆的费用。
3.2改进后的工艺流程
AOD渣浸泡工艺流程：
3.3改进后的作业要点 （1）确认渣量、渣温及渣盆形状，检查过程防止人员烫伤；
（2）严禁直接喷洒在液态红渣上，如出現液态红渣时，必须空冷8小时后方能进行浸泡洒水作业；
（3）洒水作业结束时，必须确保渣温及渣盆内无积水；
（4）严禁在积水处和平车平台上翻倒渣；
（5）渣场场地应保持平整，不得有坑凹、积水，影响翻渣作业；
3.4与该项目有关的设备投入情况
设备主要由渣盆浸泡喷淋系统（喷淋头41个）、喷淋跨行车2台、遥控电动平车一台、挖掘机一台组成。
四.工艺改进的合理性及经济效益分析
4.1.技术经济指标
通过不断的试验找出AOD渣浸泡的最佳方案，完全实现渣、钢分离，从而达到消除现场最大的安全隐患，提高员工操作安全性，达到改善环境、降低成本的效应。要达到的技术性能指标和参数：
（1）AOD渣浸泡程度：100%泡透；
（2）浸泡透后渣盆表面温度：50℃以下为准。
4.2.社会、经济效益分析
4.2.1 社会效益分析
在扬尘治理方面，积极响应了国家及上海市扬尘污染防治的号召，拓展了企业环境保护的实施途径。
4.2.2经济效益分析
（1）直接经济效益
投入渣盆费用：渣盆连续洒水浸泡12小时，需投入周转的渣盆30只，洒水工艺改进后将浸泡时间缩短为8个小时，届时需投入周转的渣盆20只。渣盆单价54600元/只，这样一次性节省渣盆投入费用为54600元*10只=54.6万元。
（2）间接效益
实施渣盆浸泡之后，工程机械、行车的作业环境相比浸泡前会有明显改善，机械动力、空调等电气部分故障率同比会下降，维修费用将大大降低。
五.工艺改进总结及存在问题
以国内某钢厂（年产40万吨左右）为例，自工艺改进以来，机械设备使用环境较以前有很大改进。加强设备的维护保养工作，有效降低设备维修费用和运营成本。该项目工艺改进后取得了一定的社会效益和经济效益，但同时也还存在很多的问题和不足需要我们进一步的不断探讨。
（1）安全生产、扬尘治理、高风险项目管控是渣处理作业的重点。我们要加强现场监督管理。
（2）目前AOD渣处理作业消耗的人力、物力、财力依然较高，机械化作业覆盖率低。
参考文献：
1） 钢铁冶金辅助材料.化学工业出版社.2010.01
2） 钢渣稳定性试验方法.中国标准出版社.2001.1
3） 钢渣化学分析方法.冶金工业出版社.2009.1