介绍目前比较流行的几种钢渣处理工艺
1)热泼工艺。热熔钢渣倒入渣罐后，用车辆运到钢渣热泼车间，利用吊车将渣罐的液态渣分层泼倒在渣床上(或渣坑内)喷淋适量的水，使高温炉渣急冷碎裂并加速冷却，然后用装载机、电铲等设备进行挖掘装车，再运至弃渣场。需要加工利用的，则运至钢渣处理间进行粉碎、筛分、磁选等工艺处理。
(2)盘泼水冷(ISC法)。在钢渣车间设置高架泼渣盘，利用吊车将渣罐内液态钢渣泼在渣盘内．渣层一样为30一120mm厚，然后喷以适量的水促使急冷破裂。再将碎渣翻倒在渣车内，驱车至池边喷水降温，再将渣卸至水池内进一步降温冷却。渣子粒度一样为5—100mm，最后用抓斗抓出装车，送至钢渣处理车间，进行磁选、破裂、筛分、精加工。
(3)钢渣水淬工艺。热熔钢渣在流出、下降过程中，被压力水分割、击碎．再加上熔渣遇水急冷收缩产生应力集中而破裂，使熔渣粒化。由于钢渣比高炉矿渣碱度高、粘度大，其水淬难度也大。为防止爆炸，有的采纳渣罐打孔，在水渣沟水淬的方法并通过渣罐孔径限制最大渣流量。
(4)风淬法。渣罐接渣后，运到风淬装置处，倾翻渣罐，熔渣通过中间罐流出，被一种专门喷嘴喷出的空气吹散，破裂成微粒，在罩式锅炉内回收高温空气和微粒渣中所散发的热量并捕集渣粒。通过风淬而成微粒的转炉渣，可做建筑材料；由锅炉产生的中温蒸汽可用于干燥氧化铁皮。
(5)钢渣粉化处理。由于钢渣中含有未化台的游离CaO，用压力0．2一0．3 MPa，l00℃的蒸汽处理转炉钢渣时，其体积增加23％一87％，小于0．3m m的钢渣粉化率达50％一80％。在渣中要紧矿相组成差不多不变的情形下，排除了未化合CaO，提高了钢渣的稳固性。此种处理工艺可显著减少钢渣破裂加工量并减少粉碎设备磨损。
钢渣综合利用途径及处理工艺的选择
摘要:钢渣综合利用途径及处理工艺的选择
钢铁工业是国民经济的基础产业，在国家经济快速进展的形势下，钢铁工业也出现出跳跃式进展的态势，钢产量近几年不断提高，钢渣作为炼钢工艺流程的衍生物随着钢产量的提高年产量不断递增。据最新资料统计，2004年我国钢渣的产生量为3819万ｔ，钢渣利用率仅为10%左右，该数据显示钢渣利用率专门低，距离钢铁企业固体废弃物“零”排放的目标尚远。积极开发和应用先进有效的处理技术和资源化利用新技术，提高其利用率和附加值，是钢铁企业进展循环经济，实现可连续进展的重要课题之一。
钢渣利用途径和制约钢渣利用率的因素
钢渣的利用途径大致可分为内循环和外循环，内循环指钢渣在钢铁企业内部利用，作为烧结矿的原料和炼钢的返回料。钢渣的外循环要紧是指用于建筑建材行业。
1 钢渣的内循环利用
钢渣返烧结要紧是利用钢渣中的残钢、氧化铁、氧化镁、氧化钙、氧化锰等有益成分，而且能够作为烧结矿的增强剂，因为它本身是熟料，且含有一定数量的铁酸钙，对烧结矿的强度有一定的改善作用，另外转炉渣中的钙、镁均以固溶体形式存在，代替溶剂后，可降低溶剂(石灰石、白云石、菱镁石)消耗，使烧结过程碳酸盐分解热减少，降低烧结固体燃料消耗。
钢渣在钢铁企业内部循环历来受到重视和普遍采纳，配加转炉渣的烧结矿可改善高炉的流淌性，增加铁的还原产量。然而配矿工艺对返烧结有阻碍，过度使用会造成Ｐ等有害元素的富集；配加转炉渣的烧结矿品位、碱度有所降低。研究讲明，当高炉炉料使用100%自熔性球团矿时，5%转炉渣作为溶剂加入会引起高炉运行不畅，缘故是明显阻碍球团矿的软熔特性，增大软熔温度间隔，使炉渣粘性有增大趋势。另外钢渣的成分波动较大，烧结配矿时要求钢渣各种氧化物成分波动≤±2%，粒度要求一样小于3ｍｍ，钢渣在成分上专门难满足要求，对钢渣破裂和筛分的要求也高。
由于这些不利因素存在，专门是各大钢铁公司普遍采纳富矿冶炼，推行精料入炉方针，同时要求炼钢和炼钢工序的能耗和材料消耗指标不断降低，致使返回烧结利用的钢渣量越来越低。目前马钢混匀烧结矿中只加入1%左右，而且是间断式配加。
2 钢渣的外循环利用
钢渣的外循环要紧是建筑建材行业，钢渣在此行业中利用受制约的要紧因素是钢渣的体积不稳固性，钢渣不同于高炉渣的地点是钢渣中存在ｆＣａＯ、ｆＭｇＯ，它们在高于水泥熟料烧成温度下形成，结构致密，水化专门慢，ｆＣａＯ遇水后水化形成Ｃａ(ＯＨ)2，体积膨胀98%，ｆＭｇＯ遇水后水化形成Ｍｇ(ＯＨ)2，体积膨胀148%，容易在硬化的水泥浆体中发生膨胀，导致掺有钢渣的混凝土工程、道路、建材制品开裂，因此钢渣在利用之前必须采取有效的处理，使ｆＣａＯ、ｆＭｇＯ充分消解才能使用。钢渣在建筑建材行业有以下几种利用途径。
——做水泥生料
钢渣中ＣａＯ、ＭｇＯ、ＦｅＯ、Ｆｅ2Ｏ3含量之和能达到70%，这些成分对水泥差不多上有用的，钢渣做水泥生料要紧作用是做水泥的铁质校正剂，目前生料中配加量为3%～5%，工艺比较成熟。水泥工艺中煅烧1ｔ石灰石产生440ｋｇＣＯ2，需500ｋｃａｌ热量，煅烧1ｔ熟料需230ｋｇ优质煤。水泥生料配放钢渣能够节约石灰石和煤，但其仍需煅烧的特点未从全然上排除对能源环保方面的负作用，而且钢渣的全铁含量在15%～28%之间，含铁量偏低，水泥生产企业在运算成本时，比较倾向于选择其他含铁量达到40%以上的废渣。
——做钢渣水泥原料和复合硅酸盐水泥的混合材
依照对钢渣的岩相检定和Ｘ射线检定，钢渣之因此具有水硬胶凝性要紧是含有水泥熟料中的一些矿物，Ｃ3Ｓ、Ｃ2Ｓ和铁铝酸盐，这些矿物都具有胶凝性，但其含量比水泥熟料少，慢冷的钢渣晶体发育较大，比较完整，活性较低，因而水化速度和胶凝能力都比熟料小。
目前的钢渣水泥品种有无熟料钢渣矿渣水泥、少熟料钢渣矿渣水泥、钢渣沸石水泥、钢渣矿渣硅酸盐水泥和钢渣硅酸盐水泥，它们都有相应的国家标准和行业标准，掺量在20%～50%之间。钢渣水泥具有水化热低、耐磨、抗冻、耐腐蚀、后期强度高等优点。然而钢渣水泥的实际应用情形并不是专门好，要紧缘
故是钢渣的成分波动大，常随炼钢品种、原料来源和操作治理制度而变化，易引起水泥质量的波动；做水泥混合材时，不同方法处理的钢渣的易磨性不同，普遍比熟料难磨，使水泥磨制的台时产量降低，增加水泥生产成本。渣铁没有专门好分离导致渣中金属铁含量高，也阻碍水泥的磨制；另外钢渣的活性矿物含量低且以Ｃ2Ｓ为主，造成钢渣水泥的早期强度低，新的水泥标准中取消了7天强度指标，增加了3天强度指标，致使钢渣水泥难以达到标准要求。
——钢渣微粉做混凝土掺和料
钢渣微粉开发利用研究是近年来继矿渣微粉大规模应用后而显现的热门话题，钢渣生产微粉或者复合微粉能够排除钢渣水泥生产中易磨性差异咨询题，钢渣通过磨细到一定细度，比表面积大于400ｍ2ｋｇ时，能够最大程度地清除金属铁，通过超细粉磨使物料晶体结构发生重组，颗粒表面状况发生变化，表面能提高，机械激发钢渣的活性，发挥水硬胶凝材料的特性。
钢渣微粉和矿渣微粉复合时有优势叠加的成效，钢渣中的Ｃ3Ｓ、Ｃ2Ｓ水化时形成的氢氧化钙是矿渣的碱性激发剂。最新资料讲明，矿渣渣粉做混凝土掺合料使用尽管能够提高混凝土强度，改善混凝土拌合物的工作性、耐久性，但由于高炉渣的碱度低(%ＣａＯ+%ＭｇＯ)/(%ＳｉＯ2+%Ａｌ2Ｏ3)，约为0.9～1.2，大掺量时会显著降低混凝土中液相碱度，破坏混凝土中钢筋的钝化膜(ｐＨ<12.4易破坏)，引起混凝土中的钢筋腐蚀，另外高炉渣是以Ｃ3ＡＳ、Ｃ2ＭＳ2为要紧成分的玻璃体，粒化高炉渣粉的胶凝性来源于矿渣玻璃体结构的解体，只有在Ｃａ(ＯＨ)2作用下才能形成水化产物，钢渣碱度高(%ＣａＯ+%ＭｇＯ)/(%ＳｉＯ2)，约为1.8～3.0，矿物要紧是Ｃ3Ｓ、Ｃ2Ｓ、ＣＦ、Ｃ3ＲＳ2、ＲＯ等，钢渣中的ｆＣａＯ和活性矿物遇水后生成Ｃａ(ＯＨ)2，提高了混凝土体系的液相碱度，能够充当矿渣微粉的碱性激发剂。掺入钢渣微粉的混凝土具有后期强度高的特性，见表1。因此钢渣和矿渣复合粉能够取长补短，性能更加完善。
表1 用磁选后尾渣及风碎渣制成微粉与高矿渣微粉的复合微粉代替20%的52.5Ｒ水泥作掺和料的砼3个月强度值
凝土中的钢渣粉”国家标准、建设部建筑科学研究院负责起草的“矿物掺合技术规范”国家标准差不多完成，钢渣微粉将成为我国钢渣高价值利用的最佳途径，和矿渣微粉复合应用是混凝土掺合料的最佳方案。
——做道路材料
钢渣通过稳固化处理后能够做道路垫层和基层，其强度、抗弯沉性、抗渗性均优于天然石材，有相应的行业标准“ＹＢ/Ｔ801 1993工程回填用钢渣”和“ＹＢ/Ｔ803 1993道路用钢渣”，然而钢渣做回填和道路垫层、基层其附加值低，钢铁企业和建筑单位对此都不太重视。
钢渣通过风淬稳固化处理后能够代替细骨料做沥青混凝土和水泥混凝土路面材料，其防滑性、耐磨性、使用寿命都提高，钢渣的附加值也大大提高。
安徽省马鞍山市1987年建设的湖南路工程，使用了风淬钢渣砼试验路面，和黄砂砼路面比较，2003年1月7日对路面钻芯取样后检测强度的结果如表2所示。
表2 通车使用15年两种砼工程路面钻芯取样抗压强度对比表ＭＰａ
——做砖、瓦、砌块及混凝土预制件
钢渣通过稳固化处理后能够做地面砖、免烧砖、混凝土预制件等建材制品，掺量大，能达到60%以上，强度和耐久性高于黏土砖和粉煤灰砖，能节约大量的水混和黏土，但钢渣比重较大，不太适宜做实心的墙体砖。这类有用技术是全国新型墙体材料改革的重点推广技术。
综上所述，钢渣的循环利用应着重放在建筑和建材行业，在水泥、混凝土、路面和建材制品中的利用是钢渣利用的进展方向。因此钢铁企业内液态钢渣的处理应该围绕这些利用途径，进行钢渣处理工艺的选择。
目前高温液态钢渣处理工艺的比较
目前国内外钢渣资源化处理工艺由于炼钢设备、工艺、造渣制度、钢渣物化性能的多样性及其利用上的多种途径出现多样化，有冷弃法、闷渣法、热泼法、盘泼法、水淬法、滚筒法、风淬法、粒化轮法等。这些工艺都有各自的优缺点。具体情形见表3。
表3 钢渣处理工艺优缺点及应用实例
选择处理工艺一样从钢渣综合利用途径、节能和环境爱护、投资这几方面综合考虑，在满足炼钢工艺顺利进行的前提下，结合考虑液态钢渣的黏度和流淌性，选择相对合理的处理工艺，达到渣铁的有效分离，尽量保持钢渣的活性，降低钢渣的不稳固性。
从表3可知，从液态钢渣流淌性的角度考虑，滚筒法、风淬法、水淬法和粒化轮法只能处理流淌性好的钢渣，盘泼法、热泼法和热闷法能够处理流淌性差的渣；从工艺纷杂程度、装置投资角度看，风淬法、热闷法较简单，投资少、设备磨损小；从节能和环境爱护角度考虑，风淬法、热闷法、滚筒法可行；从处理后钢渣粒度的平均程度考虑，风淬法得到的钢渣粒度最小而且平均；从处理后钢渣的安定性和活性考虑，风淬法和热闷法较好；因此，处理流淌性好的钢渣的最佳工艺是风淬法，处理流淌性差的钢渣的最佳工艺是热闷法。
风淬法和热闷法原理
风淬法用压缩空气作介质，在风淬时，熔融和半熔融渣粒随压缩空气向前飞行，在击碎的飞行过程中，压缩空气对高温液态钢渣有一个较强的氧化作用，风淬后，钢渣中的ＦｅＯ相消逝，含ＦｅＯ的石灰不稳固相明显减少，而2ＣａＯＦｅ2Ｏ3稳固相增加，而这是其他任何一种钢渣处理方式都不可能实现的，在用水补充冷却时强化了ｆＣａＯ的消解反应，粒化和冷却过程使钢渣中的不稳固相差不多消逝，颗粒表面非晶态矿物相显著增加，钢渣的潜在活性提高。由于钢水和液态钢渣的表面张力不同，风淬过程可使渣铁得到良好的分离，固态渣和钢都呈球型细小颗粒，渣包钢的情形可不能显现，风淬后通过简单的磁选便能使渣铁分离。液态钢渣通过调整风淬过程的工艺参数可使风淬渣的平均粒度达到2ｍｍ左右，且粒度分布区间较窄，代替黄砂做混凝土细骨料可直截了当使用，生产钢渣微粉能减少粗破裂工序，直截了当进入粉磨机。
热闷法是将热融钢渣冷却至800～300℃装入热闷装置中喷雾遇热渣产
生饱和蒸汽，与钢渣中游离氧化钙ｆＣａＯ、游离氧化镁ｆＭｇＯ发生反应，使钢渣自解粉化，达到钢渣破裂的目的，同时排除了钢渣的不稳固因素，使钢渣在建筑建材上的应用安全可靠，磁选后尾渣的利用率可为100%。该工艺不用大量的水浸泡保证了钢渣中水硬性矿物Ｃ3Ｓ、Ｃ2Ｓ的活性不下降，同时热闷法对喷溅渣、流淌性差的钢渣都能进行处理。
提高钢铁企业钢渣利用率的要紧途径是在建筑建材行业多途径利用，应大力开发和完善钢渣在建筑建材行业中的应用技术，围绕此要紧利用途径反向选择钢渣处理工艺。从钢铁企业的钢渣整体情形和提高钢渣的处理率来看，认为风淬法和热闷法联合应用是专门稳妥的最佳选择，风淬法处理流淌性较好的液态钢渣，使60%左右的钢渣处理后粒度适宜，加工量小、活性大、安定性好，其余流淌性较差的液态钢渣和固态渣采纳热闷法处理，使之活性大、安定性好，如此就为钢铁企业的比较难以利用的二次资源—钢渣的100%利用打下坚实的基础。
钢渣处理和利用(disposal and utilization of steel slag)
炼钢过程中排出的废渣通过加工，排除其对环境污染并发挥其效能的过程。钢渣是在炼钢过程中，由金属炉料中各元素被氧化后生成的氧化物、被腐蚀的炉衬和补炉材料、金属炉料带人的杂质如泥砂和专门加入的造渣材料，如石灰石、白云石、萤石、铁矿石、硅石等所形成的废物，其中造渣材料是钢渣的要紧来源。依炼钢工艺技术和设备的不同，钢渣的产生率有所不同，一样约为粗钢产量的15％～20％。
钢渣的分类通常按照冶炼方法、碱度和形状进行分类。
按冶炼方法可分为平炉钢渣、转炉钢渣和电炉钢渣。平炉钢渣又可分为初期渣、精炼渣、出钢渣和浇钢余渣；电炉钢渣又有氧化渣和还原渣之分。
按钢渣的碱度分类钢渣的碱度是指其要紧成分中的碱性氧化物和酸性氧化物的含量比。
M<1.8称为低碱度钢渣；
M=1.8～2.5称为中碱度钢渣；
M>2.5称为高碱度钢渣。
按钢渣的形状可分为水淬粒状钢渣、块状钢渣和粉状钢渣。形状的差异是因对钢渣进行处理时所采纳工艺方法的不同所致。
钢渣的组成 包括其化学组成和矿物组成。
化学组成 钢渣的要紧化学成分有：CaO 、SiO 2、Al 2O 3、FeO 、Fe 2O 3、MgO 、MnO 、
P 2O 5、f-CaO 等。有的钢渣还含有V 2O 5、TiO 2等。各种成分的含量依炉型、钢种不
同有较大范畴的波动。中国要紧钢厂的钢渣化学成分见表1。
矿物组成 不同炉种的钢渣矿物组成差异较大。
中国要紧钢铁厂的转炉钢渣差不多上属硅酸二钙或硅酸三钙渣。碱度低时，常显现的矿物有橄榄石(CaO?RO?SiO 2)、蔷薇辉石(3CaO?RO?2SiO 2)、RO 相。碱度
高的钢渣含有硅酸二钙(2CaO?SiO 2)和硅酸三钙(3CaO?SiO 2)。
平炉初期渣的要紧矿物有橄榄石、蔷薇辉石、RO相等。精炼渣、出钢渣和
浇钢余渣的要紧矿物有硅酸二钙、硅酸三钙、R0相、铁酸二钙(2CaO?Fe
2O
3
)、铁
酸钙(CaO?Fe
2O
3
)、纳盖斯密特石(7CaO?P
2
O
5
?2SiO
2
)，有的还显现黄长石(钙铝黄
长石和钙镁黄长石所组成的复杂共熔体)和尖晶石。
电炉氧化渣的要紧矿物有α–硅酸二钙和β–硅酸二钙、RO相和镁蔷薇辉石等。此外还可能显现原料成分中的钙铬镁矿和铝硅酸钙。还原渣的要紧矿物有
铝酸钙(CaO?Al
2O
3
)、β–硅酸二钙、)，γ–硅酸二钙、蔷薇辉石、方镁石(MgO)
和少量氟铝酸钙、碳化钙等。
钢渣处理工艺当今，国内外关于钢渣处理工艺方法要紧有热泼法、盘泼法、水淬法、风淬法、粉化法和弃渣法。处理工艺有自磨机和干破裂处理工艺。
热泼法是国内外应用比较多的方法。它的差不多原理是：在炉渣温度高于可碎温度时(一样平炉渣为1000℃)，以有限制的水向炉渣喷洒，使渣产生的温度应力大于渣本身的极限应力，使渣产生裂纹，裂纹相交，渣破裂成块，冷却水连续沿裂纹渗入，使渣进一步破裂，同时也加速了游离态氧化钙的水化，使渣向更小块破裂。反复热泼，积渣到一定厚度，再铲运进一步处理。该法有炉下直泼法和炉外热泼法。前者是将热熔渣泼于炉下地面上，洒水冷却后挖掘装车送到破裂筛分线，如美国的潘海尔斯厂的平炉、英国布朗贝利公司丽枝露得厂的电炉等均采纳此法。后者是将液态钢渣倒人渣罐后，运至热泼车间，用吊车起吊渣罐将渣平均泼在场地上，经空气冷却后，再打水冷却，用推土机推集成堆，这是热泼法中应用最多的一种方法。热泼法具有排渣速度快、安全可靠等优点，但需大量装载机械、设备损耗大，后序破裂加工量大，产生的粉尘量相对也大。
盘泼法有盘泼淬冷法(ISC法)和浅盘直泼法(SDD法)两种。ISC法工艺的处理流程为：将熔融渣用渣罐运至处理跨渣盘旁，用吊车将罐中的渣平均倾倒在渣盘中，渣层厚度一样为50～150mm，先静置空冷，后喷水冷却，为一次冷却，待钢渣表面温度降为500℃左右时，用吊车启动渣盘将钢渣倾翻到排渣车内，送至二冷却站，向车内喷水冷却，使渣温降至90～200℃时将钢渣倒人冷却水池，进行第三次冷却，水浴冷却至60～70℃后由门型抓斗起重机把钢渣从水池中抓出装入贮料仓，经皮带机运往粒铁回收车咨询进行磁选、破裂和筛分。此法为日本人汇兴产株式会社的专利。其要紧优点是能快速处理熔渣，占地少，安全可靠，劳动条件好。但占用设备多，蒸汽量比较大。SDD法是日本新日铁釜石制铁所的专利，其工艺流程为：将转炉渣直截了当泼在浅盘上，进行自然冷却和碎裂，然后将渣盘通过回转装置倒在专用渣车内，送往渣处理场。该工艺不通过渣罐转运，因而不产生罐壳渣；不必进行粗碎；无爆炸危险；减少了粉尘和噪音；处理场地盘子化，可大幅度降低处理成本。
水淬法是对炉渣粒化和冷却成效最好的方法，世界各国钢铁企业都重视利用它来处理钢渣，但由于钢渣热熔状态时粘度大，含钢量也较高炉渣多，用一样高炉渣水淬法处理比较困难。平炉钢渣一样采纳“带中间渣罐”的工艺流程：熔渣从炉内放人中间渣罐，再从渣罐下部的出渣口流出，经压力水而水淬成粒，排人集渣池，采纳抓斗吊将水淬渣抓出装车运至用户。出渣口孔径为50～150mm，渣水比为1：10。转炉钢渣水淬多采纳倾翻渣盘池内水淬和开孔渣罐池式法。前
者工艺流程为：渣盘接渣后运至水淬池旁，用渣车倾翻装置将熔渣倾倒在流渣槽内，经流渣槽流入水池急冷粒化。在流渣槽下也可设喷水管加强水淬成效。后者的工艺流程为：用带孔渣罐接渣，运至水池旁，打开渣孔，熔渣经高压水束(压力一样为0.2～0.34MPa)冲淬至池内。水淬法工艺流程简单，设备少，占地少，投资省，排渣速度快。产品粒度小，便于综合利用。其缺点是当冲渣水的压力和水量如操纵不当或供水系统发生故障时会发生爆炸，阻碍人身和生产的安全；熔渣粘度大时会阻碍水淬的顺利进行，降低了水淬率以及还需对外排冲(泡)渣水进行处理等。
风淬法工艺流程为：将高温熔渣由渣罐倒人流渣槽，在流渣槽出口处由高速空气喷吹成粒状。对落于近处(通常在8m以内)的表面尚呈半固态的渣粒，则采取补充冷却以幸免粘连；落于远处的渣粒已完全变为固态而不致粘连。当具有热回收装置时，高温渣粒进入其中以回收其显热。冷却后的渣粒送于储运系统，运至用户。风淬法具有水淬法的各项优点，而幸免了爆炸的危险和水质污染，并可回收热能(当有热回收装置时)。
粉化法第一研制成功的钢渣粉化处理工艺是将热熔钢渣凝固后喷水或处于一定压力的饱和蒸汽作用下，使钢渣中的游离氧化钙遇水膨胀而使钢渣碎裂粉化。以后将此法引伸为热闷处理、打水粉化处理等等。该工艺方法简单、安全可靠、能耗少，但粉化钢渣的活性随之降低。粉化法是中国为处理高碱度钢渣而采纳的一种工艺，对低钙渣成效欠佳。
弃渣法工艺流程为：把钢渣倒入渣罐(盘)，经缓冷后直截了当用火车运至渣场弃倒。这种方法是有钢铁工业以来就采纳的方法，中国多数钢厂仍沿用此种工艺。它的缺点是：工艺投资大，占地广，设备多，废渣不易综合利用，金属也不能及时回收，此工艺逐步在剔除。
上述六种方法，都不能把钢渣处理到直截了当可供使用的程度。水淬法产品虽可供直截了当使用，但水淬率也只有50％。要把钢渣处理达到工程上直截了当能用的材料，还需深加工。国内外普遍采纳的方法，是机械破裂、磁选、筛分。处理工艺要紧有自磨机处理工艺和干破裂处理工艺：
自磨机处理工艺钢渣粗破选出大块废钢以后，经皮带机送于自磨机，通过钢渣之间的冲击和磨剥作用，使钢渣粉碎。一定粒度的物料由格孔漏出机外，在分离器内分级并磁选。该工艺运行稳固，生产率高，回收的金属带渣少，含铁量可达60％～80％，通过调换排料格孔的大小，能够操纵破裂产物的粒度。为了提高磨机效率，要求钢渣含水率小于5％。
干破裂处理工艺为了满足钢渣利用过程中对粒度的严格要求，一些厂采纳破裂工艺。一样多采纳颚式破裂机、磁选、筛分工艺流程。颚式破裂机一样一级用400mm×600mm，二级用250mm×400mm。该工艺有操作简单，灵活适用的特点，但易产生粉尘污染，需要加强除尘设施。除采纳颚式破裂机外，还有圆锥破裂机、反击破裂机和对辊破裂机，但一样都存在卡料、灰尘大、机件损坏严峻等咨询题。
钢渣综合利用钢渣的用途因成分而异。迄今，人们已开发了多种有关钢渣综合利用的途径，要紧包括冶金、建筑材料、农业利用几个领域。
用作冶金原料钢渣在冶金生产中可代替石灰石或石灰做烧结熔剂、高炉熔剂、化铁炉熔剂，作炼钢返回渣等。用作冶金原料时应注意磷的富集给生产带来的不良阻碍，需要操纵配比、采取开路使用和将含磷高的钢渣移做他用。(1)做烧结熔剂。烧结矿中可配入5％～10％粒度小于8mm的钢渣代替熔剂使用，不仅回收利用了渣中钢粒，也利用了渣中CaO、MgO、MnO等有益成分，钢渣软化温度低且物相平均，可促进烧结矿液相的生成而使粘结相增多且分布平均，加之抑制了硅酸二钙的相变使粉化率降低，因而提高了烧结矿的质量和产量。高炉使用配人钢渣的烧结矿，由于烧结矿强度提高、粒度组成改善，尽管铁品位略有降低，炼铁渣量增加，但高炉操作顺利，对其产量提高、焦比的降低依旧有利的。(2)作高炉熔剂。将热泼法处理得到的钢渣碎石破裂到8～30mm之间，直截了当返回高炉用以代替石灰石，并回收利用其中的有益成分，能够节约熔剂(石灰石、白云石、萤石)消耗，改善高炉渣的流淌性能，增加了铁水产量。缺点是钢渣成分波动大，有些钢渣易粉化，粒度不易操纵。关于利用高碱度烧结矿或熔剂性烧结矿的高炉，由于差不多上不加石灰石，钢渣在这类高炉上的应用受到了限制。(3)作化铁炉熔剂。用钢渣代替部分石灰石和萤石作化铁炉熔剂，对铁水温度、铁水含硫量、熔化率、炉渣的碱度及流淌性均无明显阻碍，关于使用化铁炉的钢厂和一部分生产铁铸件的机械厂都能够应用。(4)作炼钢返回渣。转炉炼钢，每吨加高碱度钢渣25kg左右，并配合使用白云石，可使冶炼成渣早，减少炼钢初期对炉衬的腐蚀，有利于提高炉龄，降低耐火材料消耗，或减少萤石用量。
用作筑路和建筑材料含游离氧化钙低，含磷也高而不适宜作冶炼熔剂的钢渣，能够考虑用作筑路、河道和水工建筑材料。钢渣是经高温煅烧过的含有硅酸盐、铁铝酸盐矿相的物质，可用作钢渣矿渣水泥原料，水泥混合材料、烧制水泥熟料的原料和建筑制品等。(1)作筑路材料。钢渣物理力学性能优于高炉渣和一般碎石，是筑路工程较好的骨料，但其化学组成中存在游离氧化钙，阻碍其安定性。筑路用钢渣为通过陈化或其他方法处理差不多稳固的钢渣。修建路基一样使用纯钢渣，修建路基层一样使用钢渣混合料。其中以使用钢渣、粉煤灰、石灰混合料为宜，参考配合比(％)为72：20：8。钢渣的最大粒径不大于50mm，压碎值不大于35％。路基碾压成型后应在潮湿状态下养生，一样采纳洒水养生，养生期一样许多于7d。(2)作铁路道渣。钢渣碎块能够代替碎石作为铁路道渣，除稳固性好、不滑移、耐蚀、耐久性好外，还具有导电性小，可不能干扰铁路系统的电讯工作，路床不生杂草，不易被雨水洪水冲刷，可不能因铁路使用过程的冲撞力而滑移等优点。(3)作水泥生产的原料或混合料。以平炉、转炉钢渣为要紧组分，加入一定量粒化高炉矿渣和适量石膏，磨细可制得钢渣矿渣水泥。钢渣的最少掺量以重量计许多于35％，必要时，可掺入重量不超过20％的硅酸盐水泥。用于钢渣矿渣水泥中的钢渣要符合如下要求：钢渣的碱度不应小于1.8；钢渣中的游离氧化钙含量不应超过5％；钢渣中不应含有耐火砖、工业垃圾和泥砂等物；钢渣中金属铁的含量不应超过1％。钢渣矿渣水泥的参考配比见表2。无熟料钢渣矿渣水泥早期强度低，仅用于砌筑砂浆、墙体材料、预制混凝土构件和农田水利工程等方面。少熟料钢渣矿渣水泥的早期和后期强度都比较高。钢渣矿渣水泥具有水化热低、微膨胀、抗渗、抗冻等特点，因而专门适宜于水利工程。利用钢
渣做一般水泥外，中国一些企业还用电炉渣生产白钢渣水泥，标号325以上，白度75度左右。(4)生产钢渣砖。以粉状钢渣或水淬钢渣为要紧原料，掺入部分水淬矿渣(或粉煤灰)和激发剂(石灰、石膏或芒硝)加水搅拌，经轮碾、压制成型、蒸养(或自然养护)而成。(5)作工程回填材料。钢渣可用作工业和民用建(构)筑物地基以及场坪的填筑材料。用它填筑的建筑物地基和场坪整体性好、承载力高。回填用钢渣应为通过陈化或其他方法处理差不多稳固的钢渣，其最大粒径视使用部位的要求而定，一样不大于200～300mm。
用于农业钢渣中含有CaO，可用来改良酸性土壤。钢渣可作磷肥，也可作硅钙肥，在一定的土壤环境下对植物早期和晚期都有肥效。当采纳中、高磷铁水炼钢时，在不加萤石造渣情形下，回收的初期含磷渣，经破裂一磁选一破裂等工
艺条件，就得到成品钢渣磷肥。钢渣中的P
2O
5
虽不溶于水，但具有枸溶性，即能
溶于酸度相当2％枸橼酸(柠檬酸)或枸橼酸铵的溶液中，可被植物吸取。一样用作基肥，每亩可施用50～200kg。
浅谈钢渣热闷处理工艺及热闷成效的提高
、摘要：本文介绍了转炉钢渣热闷处理的工艺流程，特点、原理及热闷处理钢渣粉化的三个时期，并通过对入池温度的操纵、打水的原则、蒸汽量的操纵三者分析，使钢渣热闷成效得到一定的提高。
关键词：钢渣热闷工艺成效
1.前言
随着我国钢铁产量的迅速增长，钢铁企业产生的要紧固体废弃物——钢渣的总量也在急剧增加，对钢渣的的回收利用已成为阻碍钢铁生产与环境，社会和谐进展的重要因素之一。然而，随着生产技术的不断提高，国内转炉钢渣预处理工艺较多，要紧有热闷法，水碎法、风碎法、热泼法以及滚筒法，各有其优缺点。但从近几年来的生产实际看，比较有代表性的热闷处理工艺，它兼顾了钢渣性能的稳固和环保要求。因此，大型钢铁企业应用热闷处理工艺越来越普遍，逐步成为进
展趋势之一，天铁资源有限公司于2007年4月成功将此应用于钢渣处理生产线上。
2.转炉钢渣热闷处理
2.1工艺流程及特点
将转炉热融的钢渣在渣罐中冷却一定时刻后，由天车将渣罐吊起倒入另外一个渣罐将其摔碎，再用天车将渣罐翻入热闷池，打水热闷。热闷好的钢渣由挖掘机或天车抓斗运至条筛，由胶带输送机送至破裂，筛分、磁选、提纯加工生产线。其工艺流程图：
图1.天铁资源有限公司钢渣热闷处理工艺流程
其特点是：高温钢渣在热闷池内，打水后钢渣激冷破裂粉化，使得渣铁分离和钢渣的化学性能得到进一步的稳固，为后续再利用钢渣粉奠定了基础。
2.2转炉钢渣要紧化学成分（单位：%）
转炉钢渣处理中能源利用的探究与研究
前言
转炉钢渣是炼钢过程中产生的副产品，转炉钢渣的产生开释大量的热能。大部分钢渣处理方法差不多上将热态钢渣进行冷却后进行破裂-筛分-磁选加工，提取金属后再加以利用。而熔融钢渣从1600℃冷却到常温，钢渣中含有丰富热能都被白费，在冷却过程中白费大量的水，通过自然冷却的方法处理钢渣则需要大量的占地并造成对周围环境的污染。如能利用熔渣中的显热不但能减少污染，且节约资源庞大，如何利用钢渣显热成为需要攻克的一个难题。
1 钢渣能源利用的战略意义
1.1 环保效益分析
作为全世界共同面对的咨询题，温室效应严峻威逼着人类的生存，二氧化碳的过度排放是产生温室效应的罪魁祸首，低碳经济在世界进展中成为共同关注的话题，2018年联合国在哥本哈根召开世界气候大会，来自192个国家首脑和环境部长讨论如何应对气候变化和温室气体，节能减排在能源进展中具有重大的战略意义，2018年国内钢产量约为5.6亿吨，要产生约10亿吨二氧化碳，全球约4﹪-5﹪的二氧化碳来自钢铁业，减少传统燃料式能源利用新型环保能源将成为以后钢铁业能源进展的方向，工业锅炉每燃烧一吨煤就产生二氧化碳2.7吨,假如将熔融钢渣回收的余热代替燃煤所产生的热量，就会减少燃煤所产生的二氧化碳，同时也减少炼钢过程中二氧化碳的产生，2018年鞍钢排放钢渣约300万吨，假如将其热能利用代替燃煤，就能减少约13万吨标准煤所产生的35万吨二氧化碳的排放，全国排放的钢渣热量就能减少燃煤所带来大约1000万吨的二氧化碳的排放，熔融钢渣能源的合理利用再进展低碳经济的同时，也减少对不可再生资源的肆意开采，环保意义重大。
1.2 节能效益分析
国家大力提倡循环经济，建资源节约型、清洁型企业，熔渣热能是典型的清洁节约型能源。据测算，2018年钢铁企业电力总消耗为2153亿千瓦时，其中钢厂自发电比例约占总用电量的28﹪，外购电量约占72﹪，即1550亿千瓦时，随着电价的不断升高，钢铁业的电力成本不断加大，积极利用二次能源发电，扩大自发电量成为节约能源和降低成本的最有效措施。假如将2018年全国钢渣热能100﹪回收用于发电，可发电440亿千瓦时，接近全国年发电总量的1/70，
相当于3个葛洲坝水电站发电量，相当于22个中等火力发电站的发电量，既减少钢铁企业外购电量，又节约能源，同时大大降低企业成本。熔渣余热除用于发电外，还能够用于余热锅炉的供热、供水、供气等领域，真正实现清洁能源的循环利用。
1.3 经济效益分析
炼钢产生的熔融态钢渣在1600℃左右，含有大量热能。据实验测得，每千克钢渣含有热量2000KJ（1600℃）。如全部回收，09年鞍钢产生的300万吨钢渣所包蕴的总热量超过6×1012KJ。单从降低煤耗一点即可为企业每年节约上亿元。而全国每年产生约8千万吨的钢渣，其热量值达1. 6×1014KJ，相当于节约约350万吨标准煤，省煤效益超到28亿元，如热量全部回收用于发电，经济效益超过200多亿元。
钢渣能源利用的战略意义要紧表达在既节能减排，减少了能源的白费，且在环境爱护等方面有着重大综合效益，高品质、高效的回收转炉熔渣显热也将成为钢铁企业降低综合能耗的重要手段，给企业带来庞大经济效益的同时，实现低碳经济。
2 钢渣能源利用的可行性
2.1 热闷工艺
热闷法是近些年兴起的一种先进的钢渣预处理工艺，它利用熔融钢渣余热使水汽化，从而达到快速膨胀自解的过程，热闷后钢渣中f-CaO和f-MgO状态发生全然变化，使f-CaO和f-MgO由有害物质变成有用物质，变害为利的同时使钢渣应用的稳固性得到保证。热闷工艺的原理是利用钢渣余热使水迅速汽化，产生饱和蒸汽，饱和蒸汽与钢渣中CaO、MgO以及游离态CaO、MgO迅速发生反应，在那个过程中产生化学应力、相变应力和热应力，在这些力的作用下，钢渣发生迅速自膨现象。
要紧反应方程式：
CaO+H2O=CaOH2
MgO+H2O=MgOH2
f-CaO+H2O=CaOH2
f-MgO+H2O=MgOH2
2.2 闪蒸发电技术
闪蒸是指水的一种相变过程，即在一定压力和温度下的未饱和水，当压力下降至某温度下的饱和压力时，就会进入饱和区而开始汽化，同时随着压力的下降，其汽化程度不断提高。闪蒸余热发电技术是在常规余热发电系统的主机以外增设闪蒸和闪蒸型除氧器，当机组正常运行带负荷后，从省煤器集箱中抽取达到参数要求的一部分热水引入闪蒸器，热水在闪蒸器内迅速扩容降压后闪蒸分离出低压饱和蒸汽和低压饱和热水。分离出的低压饱和蒸汽和余热锅炉的主过热蒸汽分不进入多进汽汽轮机的低压气缸和高压气缸做功发电，而分离出的低压饱和水进入除氧器作为除氧热源进行充分利用。充分利用余热发电缓解电力资源的紧张，利用回收的余热代替传统火力发电燃煤所产生的热量不但减少燃煤对环境的污染，同时大大增加企业的经济效益。
热闷法是通过打水将热闷装置内的高温熔渣冷却的过程，闪蒸技术是利用高温蒸汽、热水带动汽轮机发电，即热能→动能→电能的过程，将1600℃的熔渣通过喷淋降温至200℃以下，其本身是一种热能白费过程，而闪蒸发电技术恰恰能够利用熔渣降温的热能，将钢渣热闷技术和闪蒸发电技术有效结合不但能够解决热能的白费，也减少热闷喷淋打水过程中大量水资源的白费，钢渣热能用于发电是钢渣显热回收的一种新途径。
3 热闷法显热回收构想
将熔融钢渣从渣罐倒入热闷装置中，启动闷渣池壁和液压推拉杆中水循环系统，使水注入其中并保持动态循环，启动液压系统推动液压推拉杆向上运动，现在液压推拉杆平均而有效的分布在闷渣池中并充分接触熔融钢渣，推拉杆和闷渣池壁中的水循环系统充分吸取热能并将其输送出去，将回收的余热水通入发电装置内进行发电，待闷渣池内钢渣温度达到热闷要求时，打开水雾喷淋装置进行热闷，同时打开蒸汽回收装置进行蒸汽回收，同样将回收的蒸汽也通入发电装置，待闷渣终止后，关闭蒸汽回收装置，使液压推拉杆向下运动至闷渣池底，停止所有水循环系统，打开热闷盖，将钢渣清出。
4 热闷显热回收的咨询题和技术可行性
4.1 热闷显热回收的咨询题
硅酸盐类炉渣有如下特点：①导热系数低，1400～1500℃的液相时期约为0.1～0.3 W／m·K；②粘度随温度降低急剧升高。尽管熔渣热焓大，然而由于其导热率低，换热慢，换热介质难以选择，钢渣中的热含量随着渣的温度变化波动专门大见图4，其中液态时期温度为1400℃~1600℃，当温度进一步下降，逐步丧失流淌性。
4.2 热闷显热回收的技术可行性
由于钢渣导热性差，粘度随温度降低急剧升高，钢渣冷却成坨后中心热量不易回收，导致显热回收效率低，液压推拉杆法采纳平均分布的多个水冷系统与熔渣内外部充分接触的方式，从而有效的吸取钢渣不易被吸取的中心热量，克服熔渣粘度大、导热性差的缺点，充分回收钢渣开释的热量，显热回收率高，同时克服传统热闷法热能和水资源大量白费的缺点。
5.结论
热闷法显热回收采纳水冷壁与熔渣内外部充分接触的热能回收方式，利用水冷璧和蒸汽回收装置回收余热水和热蒸汽，从全然上解决传统显热回收中热能回收率低的弊端，其回收率估量可达80﹪，从经济效益上看，按2018年鞍钢的钢渣排放量300万吨运算，热量回收值可超过4.8×1012KJ，回收的热量相当于14亿千瓦时的电量，发电制造的经济效益可达6亿元，由此可见，熔融钢渣热能回收是专门必要的。
钢渣热闷处理技术
一、概述
钢渣由转炉产生，吨钢产渣量约200kg，钢渣的组成来源于铁水与废钢中所含铝、硅、锰等元素氧化后形成的氧化物；金属料带入的泥沙；加入的造渣剂，如石灰、萤石等；作为氧化物或冷却剂使用的铁矿石、烧结矿、氧化铁皮等；腐蚀下来的炼钢炉炉衬材料，脱氧用合金的脱氢产物和熔渣的脱硫产物等。我国的钢铁企业每年产生大量的钢渣，专门多采纳弃渣法处理，这不仅占用土地资源，污染环境，同时也因堆渣、运渣等咨询题，阻碍炼钢的正常生产。
我公司依照多年的实践，以最大限度实现钢渣循环利用为目的，总结出钢渣资源化深加工线，它的差不多设备构成有：破裂机、辊压机、振动筛、磁选机、
皮带机等设备构成，最终产品为一定粒径的钢渣和渣钢。依照不同的需求可作为炉料、冶炼溶剂、干混砂浆，钢渣水泥的原料等。
二、钢渣性质
钢渣性质因不同的钢厂及冶炼方法而有区不。
（2）、钢渣要紧物化性质
密度：3.2-3.6g/cm3
容重：80目标准筛渣粉，1.74g/cm3
易磨性：指数：标准砂1，钢渣为0.7
活性：高碱性钢渣，C3S C2S含量65% 75%
稳固性：冷却膨胀率约10%
抗压性：压碎值为20.4%-27.5%。
三、钢渣处理工艺总体描述
钢渣资源综合利用工艺包括：预处理工艺和钢渣加工工艺
1、预处理工艺
预处理的任务是把转炉排出的热熔渣处理成粒径小于250mm的常温块渣，核心技术是热闷工艺。其处理方法是：熔融状态的钢渣被置于的渣盘中，用平车送到渣跨自然冷却至300~400℃，待炉渣固化后用桥式起重机翻出并装入闷渣池（或热闷罐），待闷渣池（罐）装满后，关闭池（罐）盖水封闭匀热，然后进行间歇喷水热闷处理，通过调剂水渣比，喷水强度、排气量并操纵排水，使闷渣池（罐）坚持足够的饱和蒸汽和较高水浸温度，从而达到中意的处理成效，热闷完毕后开盖，用挖掘机挖出破裂后的钢渣进入钢渣深加工系统。
2、钢渣深加工工艺即破裂、筛分磁选系统，处理工艺如图
钢渣深加工工艺流程框图
钢渣经格筛筛分，粒径大于250mm的渣沱经落锤破裂，磁盘除铁后送陈化场堆放，小于250mm经板式给料机、皮带机送去双层振动筛，筛上（粒径大于80mm)进入带液压爱护颚式破裂机，皮带机上安装磁选机，选出的渣钢通过皮带机送入渣钢场。颚破出料和筛下料经皮带机送入下一级振动筛，该皮带机上安装磁选机，振动筛筛上料（粒径大于40mm)进入下一级带液压爱护颚式破裂机，破裂机出料和筛下料通过皮带送入辊压机，该皮带机上一样有磁选机选出渣钢。辊压机出料经双层振动筛分出三种产品，即-3mm，3-10mm，10mm以上。
以上流程考虑了物料性质。钢渣是比较难破裂的，为减轻破裂机负荷，在其前设置振动筛进行分流，同时可合理设置磁选机，进行充分磁选，获得渣钢，渣钢可直截了当进行冶炼。
钢渣的三种产品可做如下应用，-3mm可做干混砂浆原料，也可直截了当进烧结厂，3-10mm可作为转炉溶剂，10mm（10-40mm)以上物料可用作建筑骨料。
注：该工艺随用户对最终产品的要求不同而不同，其设备选择、布置会有区不。
3、我公司在钢渣综合利用上的优势
（1）该工艺中的要紧设备我公司都有独到的技术，已在国内大钢厂内得到应用。
（2）我公司有成套成功运行的工艺工程设计案例。