国内外钢渣循环利用技术研究进展
一、概述
钢铁生产过程中都会产生高炉渣（矿渣）和钢渣。
高炉渣是高炉生产铁水时产出的一种废渣，出炉状态也是温度高达1400℃以上的液体，化学成分中CaO含量约30%-40%，SiO2含量约30%-40%，反应形成的矿物主要是低钙硅酸钙。目前，高炉渣已经得到很好的资源化利用。
钢渣是转炉炼钢产生的一种废渣，出炉状态温度高达1400℃以上的液体，化学成分CaO含量约40%-60%，SiO2含量约13%-20%。主要矿物相是硅酸三钙、硅酸二钙、钙铁橄榄石、游离氧化钙、游离氧化镁等。冷却处理后的钢渣中含有大量的结晶粗大、结构致密的游离氧化钙和游离氧化镁，这些游离氧化钙（f-CaO）和游离氧化镁（f-MgO）遇水后会在很长时间内持续水化并发生体积膨胀，导致钢渣利用时的长期安定性极差，严重制约了钢渣的安全利用。目前，我国钢渣的主要应用方向是生产钢渣粉、钢铁渣复合粉。
2014年我国粗钢产量8.2亿吨，按照钢渣的产量是粗钢产量的10%-15%核算，2014年我国钢渣产量约为0.82-1.2亿吨。目前约有70%的钢渣处于堆存和填埋状态。如果能循环利用这些钢渣，不仅能回收大量的有价金属，而且能减轻环境负担。
二、我国钢渣循环利用现状
1、钢渣一次处理工艺利用现状
常规的钢渣一次处理方法主要有热焖分解法、机械破碎法。其中，热焖分解法包括热焖法、热泼法及浅盘法，这类处理工艺的原理是在高温条件下利用钢渣中的氧化钙、氧化镁等碱性氧化物与水反应形成氢氧化物，由体积的膨胀破碎来达到粒化钢渣的目的。机械破碎法，顾名思义，是通过机械外力作用对流动状态的钢渣进行冲击，使其破碎。机械破碎法包括水淬法、风淬法、滚筒法及钢渣风淬粒化法。
冶金工业信息标准研究院冶金咨询中心统计国内129家大中型钢铁企业的钢渣一次处理数据，见图1。
图1 钢渣一次处理法的分类统计
由图可知，采用热焖法的有59家，占比达到45.73%；采用热泼法的改进处理工艺“热泼焖渣法”的共有51家，比例达到39.53%；居第三位的是宝钢工程的滚筒钢渣处理法，占比为7.75%。值得一提的是，宝钢滚筒钢渣处理法虽然在国内占有率较低，但因其具有处理速度快、环保效果好等优点，已在韩国浦项制铁、印度JSW、中国台湾中龙和巴西CSP钢厂得到应用。
2、钢渣二次处理工艺利用现状
二次处理工艺包括水洗精铁粉工艺技术、精铁球磨制提纯工艺、渣钢铁回收工艺（含破碎、磁选及筛分技术）及高纯大块渣钢铁加工提纯工艺等。较早期的钢渣二次处理工艺主要为简单的破碎和筛分，目前都已升级为多级破碎、多级筛分和多级磁选，如梅钢为3破7选5筛分、太钢为2破3选5筛分等，都是为了能充分回收钢渣中的金属以及使尾渣得到充分利用。但是随着处理工序的增加，设备投资、厂房投资以及日常维护人工都要成倍增加，因此，破碎、筛分及磁选还应该根据一次钢渣处理的情况来调整。
钢渣的细碎设备如惯性圆锥破碎机，制粉设备如柔性立式磨机、圆锥磨、卧式磨和辊压磨等应用比较广泛。机械法处理后的钢渣粒度都比较细小，因此其在二次处理时则可以减少破碎、筛分和磁选的设备投资。从整体来看，国内钢渣二次处理工序各有特色，需要结合钢渣一次处理工序的整体价值优势来判断其优劣。
3、尾渣利用现状
目前，我国正在研究钢渣尾渣应用的领域有钢渣尾渣制备改性黏结剂、新型渣罐保护剂、钢渣填料-潜流湿地、焦煤中配入钢渣、酸改性钢渣处理、改性钢渣除藻、转炉钢渣制备陶瓷等。
钢渣尾渣的应用也是多样化。以热泼法为代表的杭钢，其钢渣处理企业哈斯科2014年的钢渣粉产量为19.5万吨，尾渣产量为31.5万吨，其中钢渣用作沥青100吨、路基料4.7万吨、配重砂1.3万吨，尾渣用于水泥混凝土20万吨，大块尾渣堆存5.5万吨。以热焖法为
代表的鞍钢矿渣公司，自2014年9月辊压机终粉磨钢渣粉生产线投产以来，先后进行了生产不同比表面积450-600m2/kg的钢渣粉工艺参数的优化，实现了台时产量达80t以上的平稳生产。用钢渣粉和矿渣粉进行钢铁渣粉生产，并将其成功应用在鞍钢的大型技改工程、冷轧厂高强连退工程和炼钢三工区改造工程等项目中，使用效果良好，均达到设计标准C30混凝土的强度要求。钢铁渣粉的使用比例占混凝土胶凝材料的15%-30%；同时将钢渣粉和矿渣粉应用在人工鱼礁工业化试验中，钢渣粉和矿渣粉的使用比例达到90%以上。钢渣粉及钢铁渣粉在水泥生产的应用中，可以配置高标号42.5级钢渣硅酸盐水泥。
4、“少渣冶炼”工艺应用
目前，国内转炉炼钢兴起了“少渣冶炼”工艺，它是第一炉留渣，第二炉脱磷期将含有二氧化硅、五氧化二磷等杂质的炉渣倒掉一部分，达到在脱碳期加少量原料重新造渣，冶炼终点留渣并固化，进行循环冶炼的一种工艺，能使渣中f-CaO达到充分利用。目前，国内实现此工艺最有代表性的企业是首钢迁钢，其全品种系列中采用“少渣冶炼”工艺的比例将近50%。
对比普通转炉冶炼工艺和“少渣冶炼”工艺的钢渣成分可以发现，采用普通冶炼的钢渣中f-CaO的含量达到5.7%；采用“少渣冶炼”工艺的钢渣中f-CaO的含量仅为2.1%。由此可见，采用“少渣冶炼”工艺对钢渣循环利用有促进作用。
5、钢渣利用途径
早先，国内钢渣主要用于加工生产钢渣水泥。但是，随着建筑工
程对高强度水泥的需求，钢渣矿渣水泥中钢渣的掺量逐渐减少。目前大多数钢渣矿渣水泥厂在生产中已不配加钢渣，而改产矿渣复合水泥。随着钢渣产量的增多，以及钢渣矿渣水泥中钢渣掺量的降低，开发钢渣新的大宗利用途径已势在必行。图2列举了钢渣的利用途径及相对价值。
图2 钢渣利用途径及相对价值
目前，国内外钢渣主要用作建筑石子或建筑物基础用集料等，这属于钢渣低附加值利用范畴。而将钢渣与水泥熟料、矿渣、石膏等混磨后制备钢渣矿渣水泥，或是将钢渣单独粉磨、将钢渣与矿渣共磨后制备混凝土掺合料，已成为钢渣高附加值利用的主要途径。
三、钢渣高附加值利用的重要途径
生产复合粉是实现钢渣高附加值利用的重要途径。
1、高活性复合掺合料已成为实现混凝土高性能的关键组分
高性能混凝土已经成为现代混凝土技术的发展趋势，混凝土耐久性问题日益受到重视。由于传统硅酸盐水泥水化时，形成了大量的强
度较低、稳定性较差的水化硅酸钙和Ca(OH)2（Ca/Si=1.6-1.9），从根本上不利于混凝土性能的改善。通过在混凝土原料中掺入活性掺合料，可使水化产物中的高碱性水化硅酸钙转化为低碱性水化硅酸钙，并可大量减少和消除Ca(OH)2的不良影响。同时，还可以降低混凝土温升，优化混凝土内部结构，改善混凝土的耐久性。
矿渣被认为是高活性的混凝土掺和料。目前，采用较多的是在混凝土中掺配单一的矿物掺合料。由于单掺矿物掺合料时，往往只是利用了这种物料的某一种性能，而使混凝土综合性能提高有限。在将钢渣和矿渣复合制备掺合料时，使二者作用效果相互促进产生明显的“超叠加效应”。这不但能够使混凝土具有较好的工作性能，而且由于钢渣中高钙物质的引入，使钢筋表面的钝化膜不易被破坏，改善了混凝土的耐久性能。同时由于钢渣的价格低廉还在很大程度上降低了混凝土的制备成本。因此，目前钢渣矿渣双掺制备混凝土复合掺合料，已成为钢渣高附加值利用的主要方向。
2、钢渣矿渣复合掺合料生产与应用
中冶集团建筑研究总院等单位从20世纪90年代，就开始研究粒化高炉矿渣粉的性能及生产工艺，为起草《用于水泥和混凝土中的粒化高炉矿渣粉》国家标准提供了依据。同时还进行了钢渣粉及钢铁渣双掺粉的性能及生产工艺研究。目前湖南涟源、武汉、北京、杭州等地均建有钢渣粉生产厂，制订了相应的企业标准，进行生产和应用。其中，涟钢钢渣开发公司新建15万t超细粉生产线，采用70%高炉渣和30%钢渣制备复合粉，不但可用于生产水泥，而且也可用于水泥混凝土的制备。
莱芜钢铁公司10万t钢渣粉生产线自2003年10月投产以来，按照《用于水泥中的钢渣》YB/T022和GB/18046-2000的标准生产钢渣微粉，比表面积在400m2/kg-550m2/kg，7天活性指数为100%，28天111%。所产钢渣粉在混凝土中的掺量可在10%-35%的范围内依据用户需求波动。
济钢年产10万t钢渣粉生产线自2006年3月份投产以来，也取得了较好的生产效果。应用结果表明，单独掺加钢渣粉时，混凝土强度略低于单独掺矿渣粉的强度，但钢渣和矿渣复合之后作为掺合料。按照10%钢渣+20%矿渣加入水泥中的强度，比单纯加入30%矿渣作为掺合料的强度效果还好。当用钢渣粉单独代替水泥量低于15%时，对混凝土强度影响不明显，但如果钢渣粉含量大于30%时，混凝土性能显著恶化。目前，济钢生产的钢渣微粉作为水泥混合材或混凝土掺合料使用时，各厂家掺加量大都控制在l5%左右。
由首钢总公司环保部生产的钢渣矿渣复合粉，在用于首建集团生活小区学生公寓楼施工时，工程选用抗压强度试验以C30为基准。应用结果表明，掺加钢渣矿渣磨细粉比例为3∶2，替代50%水泥配制C30混凝土时，7天强度达到设计强度等级的77%，28天强度达到设计强度要求的130%，各项指标达到工程要求的标准。
大量的研究和生产实践结果表明，若能在钢渣和矿渣复合粉中加入适宜、适量的水泥强度增长剂，则不但可以进一步提高钢渣粉在复合粉中的比例，而且还可在保证混凝土性能不恶化的基础上，提高复合粉对水泥的替代量，从而进一步降低混凝土的制备成本。
3、钢渣矿渣复合掺合料应用实践
2001-2002年，在福建省福宁高速公路A19标段中的马头大桥、崎后大桥、下白石大桥应用掺钢渣矿渣复合粉的混凝土。2000年开始武汉市有11家混凝土搅拌站均使用掺钢渣矿渣复合粉的混凝土，建设桥梁、电杆、排水管等水泥制品中。秦山核电站的钢筋混凝土储罐，其混凝土中掺入钢渣矿渣复合粉。北京市一些混凝土公司从2004年开始使用钢渣矿渣复合粉作混凝土掺合料。结果表明，掺入钢渣矿渣复合粉对提高混凝土后期强度、降低水化热、减少坍落度损失、改善混凝土和易性、防止混凝土早期收缩裂缝均有显著效果，是混凝土矿物掺合材料的最佳产品之一。
相对于将钢渣粉用于生产钢渣水泥、钢渣矿渣水泥，将钢渣粉与矿渣粉复掺后，用于制备水泥混凝土具有较好的经济、性能和市场优势。在将钢渣粉与矿渣粉按3∶7比例混合后，等量取代10%-30%的水泥，不但可显著改善混凝土的工作性能、力学性能、耐久性能，而且还可在很大程度上降低混凝土的制备成本。
将钢渣矿渣复合粉用作混凝土掺合料的推广应用，属于国家鼓励的政策范畴，是钢铁工业发展循环经济、走可持续发展之路的重要内容，也是实现钢渣高附加值大宗利用的最有效途径之一。
四、国外钢渣利用情况介绍
钢渣利用日德美走在前列。国外钢渣利用的研究开展的比较早，世界著名的几个产钢大国钢渣的主要利用途径是选铁、做水泥原料、筑路材料、市政工程材料、肥料、土壤调节剂，一部分钢渣返高炉、烧结作熔剂等，各国钢渣的综合利用发展并不平衡。
1、日本钢渣资源化利用情况
日本钢铁工业在进入循环型经济社会的课题之一就是将产生的大量钢渣进行再资源化循环利用。日本钢企将钢渣大部分粉碎后磁选回收废钢，剩余尾渣几乎全部被用于水泥、道路工程、混凝土骨料和土建材料等方面。例如，JFE公司炼钢渣的利用分为两部分：一部分是约有50％的炼钢渣在兼顾精炼工艺要求的情况下用于炼铁工序再循环；另一部分是约有50％的炼钢渣作为厂外土木建筑材料使用。除此之外，日本钢渣在改善海洋环境方面开发了一些新工艺—利用钢渣修复海域环境。钢渣中含有大量的海藻生长所需的2价铁(FeO)和SiO2，可将钢渣作为在营养贫化海域制造海藻场的基质材料和肥料。同时，钢渣中含有CaO，将导致封闭性海域营养富化的磷元素变成磷灰石进行固化；钢渣呈碱性并含有铁，具有抑制沉积在疏浚凹地和海底的硫化物还原为硫化氢的功能。因此，钢渣可用来抑制富营养物的产生，改善海底质量。住友金属、新日铁等钢铁企业正在采用此法改善日本邻海。JFE钢铁公司已成功开发出利用钢渣造人工礁，该公司将钢渣粉碎回收部分废钢铁后，通过喷吹CO2与尾渣中CaO反应形成CaCO3块状物且带孔，将其沉入近海的海底，海藻类附在带孔渔礁上生长，有利于改善海洋生态环境，该法现已在日本海岸的近海推广。
2、德国钢渣资源化利用情况
德国钢渣利用率较高，可以替代土木工程、道路工程、水利工程和铁路工程技术的矿质材料，也可以用作农肥以及配入烧结和高炉进行再利用。德国钢渣处理主要有热泼法堆存和其它特殊处理法，对于
安定性好的钢渣采用超慢冷却，获取到直径为100mm-500mm的粒度，满足水利工程所需的粗粒径。
3、美国钢渣资源化利用情况
美国的钢渣已达到排用平衡，37%用于路基工程，22%用于回填工程，22%用于沥青混凝土集料，剩余钢渣用于钢铁企业内部循环利用、生产水泥和改善土壤的肥料。
4、英国钢渣资源化利用情况
英国在钢渣处理上，开发了干式成粒法工艺。钢渣主要用于沥青混凝土、大体积混凝土、柏油路骨架料、道路建筑材料。干式颗粒可作为水泥补充剂或填料。
5、其他国家利用情况
加拿大的钢渣少部分配入烧结和高炉等再利用和道路建设，大部分用于就地堆积或者运往其他地方进行回填；土耳其等国也开始将钢渣作为水泥掺合料进行研究，但还未见大规模应用的报道；南非土壤是酸性的，其钢渣一部分做土壤改良剂，其它填埋、堆存；瑞典通过向熔融钢渣中加入碳、硅和铝质材料对钢渣进行成分重构后，回收渣中渣钢尾渣用于水泥生产。
从国外钢渣应用情况可以看出，各国钢渣的资源化利用目前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发展方向，市场前景广阔。钢铁工业较为发达的国家在钢渣利用方面研究较深，投入较多，成果显著，基本达到了钢渣“零排放”。但其他国家大部分堆存，利用情况不理想。
五、日本钢渣显热回收技术开发
随着能源循环利用意识的上升，除了关注钢渣产品的循环利用，钢渣的热量回收利用也受到了重视。出炉时钢渣温度高达1400℃，含有大量的显热，如何高效利用这部分热量，日本率先进行了研究。以下将对日本新能源产业技术综合开发机构研究的钢渣显热回收技术进行详细的介绍。
日本新能源产业技术综合开发机构（NEDO）从2008年度开始以大幅度减少钢铁厂CO2排放量为目标，确立了“环境和谐型炼铁工艺技术（COURSE50）”项目并进行研究。该项目开发的化学吸收法CO2分离技术，从吸收液中分离CO2需要消耗热能，温度高达1200℃的炼钢熔渣是钢铁厂内未利用的显热和散热。JFE钢铁公司承担了在将高温钢渣制成钢渣制品的过程中，回收钢渣显热的技术开发工作。
钢渣显热回收技术的关键点是从热传导率小的钢渣，高效率地回收显热。JFE钢铁公司提出了双辊式连续制作片状渣，在填充床与空气进行热交换的工艺方案，开发目标是显热回收率大于30%，回收气体温度大于140℃。JFE钢铁公司建造了接近实用规模的试验装置，进行钢渣显热回收试验。
作为COURSE50项目的研发内容，用双辊式钢渣连续凝固和钢渣显热回收联合装置对炼钢厂的实际钢渣进行了显热回收试验。将双辊成型试验装置连续凝固的1000℃以上的7mm厚的片状凝固渣投入显热回收试验装置进行显热回收，对熔渣显热的回收率达到34%。下面对COURSE50第一阶段的钢渣显热回收技术开发情况进行详细介绍。
1、钢渣连续凝固工艺开发
⑴双辊式钢渣连续凝固试验装置概要
双辊式钢渣连续凝固试验装置如图3所示，装置参数见表1。
图3 双辊式钢渣连续冷却实验装置概要
表1 双辊式钢渣连续凝固试验装置的主要参数
设备主要参数
尺寸φ1.6m×W1.5m
辊数 2
冷却辊
材料Cu
转数最大20rpm
冷却水流量125-130m3/h·辊
倾动速度最大65°/min 渣罐倾动机
负荷最大140t
尺寸W1.3M×L14.5
搬送高度 5.5m 钢渣运输机
搬送速度25m/min
材料SUS304 装置的主要构成是使熔渣连续凝固的两个冷却辊、以一定流量向冷却辊供给熔渣的渣罐倾动机以及搬送被冷却辊成型钢渣的运输机。为使熔渣有较长的凝固时间，两个冷却辊接触并向外转动，熔渣和冷却辊同时向上卷起。冷却辊的材质采用铜，以便对熔渣进行强制冷却，
冷却辊内进行水冷。冷却辊外径1.6m，长度1.5m。向冷却辊供给熔渣的速度是1t/min，使熔渣连续凝固成厚度约为5mm的渣片。渣罐倾动机上可装载炼钢厂的渣罐，用液压油缸控制渣罐以稳定的速度倾倒。钢渣运输机的输送带是不锈钢制作的，以便输送被冷却辊成型的高温凝固渣，输送带下面有冷却水喷嘴。本试验所用熔渣是铬矿石熔融还原炉炉渣。
⑵冷却辊设计
为研究冷却辊的最佳结构，采用有限元法对缝隙式、蓬头式和螺旋式三种冷却水路的铜冷却辊的温度和应力分布进行了解析比较。解析条件是，熔渣温度1500℃、与铜辊接触面为半周，冷却水量125t/h、冷却水入口温度和外面气温都是30℃。解析结果见图4。三种水路的冷却能力都很好，均可使铜辊表面温度达到300℃以下，使铜辊保持足够的强度。螺旋式水路的铜辊表面热应力最小。螺旋式水路结构简单，具有加工制作的优越性。因此，本试验装置采用螺旋式水路。
图4 冷却辊内水路形状比较
另一方面，螺旋式水路的铜辊与其他水路形状的冷却辊相比，热膨胀量大。当热膨胀使铜辊与不锈钢辊芯之间产生间隙时，水流中心的流速变得很小，使铜辊的冷却能力下降，铜辊温度升高。为保持冷却水流速不变，采用热流体通用解析软件FLUENT6.3对1型水路和2型水路进行解析分析。解析条件是，冷却辊冷却水总量不变为125t/h，铜辊与不锈钢辊芯之间间隙为 2.5mm。解析结果见图5。在间隙为2.5mm的情况下，2型水路水流中心流速是2.0m/s，1型水路中心流速是1.5m/s。2型水路冷却能力强。本试验装置采用2型水路，即二重螺旋式水路。冷却辊的外观如图6所示。
图5 水路类型对冷却水流速的影响
图6 冷却辊外观
2、熔渣连续凝固试验结果
利用双辊式钢渣连续凝固试验装置进行试验的流程如下：利用液压油缸使渣罐倾倒装置倾动，以稳定流量将熔渣通过溜槽供给到两个冷却辊之间，两个对置的冷却辊向外转动，冷却辊表面上冷却的凝固渣附着在辊面并被卷起，冷却辊转动半周凝固渣落到输送机的输送带上，在输送带末端落入渣坑。凝固渣在渣坑内经喷水冷却或自然放冷后，由电铲运出。用辐射温度计测定从渣罐流出的熔渣温度，用红外线自记式温度计测定冷却辊上和输送带上钢渣的温度。辐射率均为0.92。双辊式钢渣连续凝固试验中，熔渣在冷却辊全长连续卷上。红外热摄像仪测定的冷却辊上凝固渣表面温度。熔渣在冷却辊上凝固时温度下降200-250℃，在输送带上的温降较少，到输送带末端，凝固渣表面温度约为1100℃。因此实现了显热回收前钢渣温度大于1000℃的目标。凝固渣从输送带末端落下时产生裂纹，落入渣坑中被摔碎。观察回收的钢渣发现，钢渣与冷却辊接触面平坦而坚硬，钢渣的自由面是多孔状的凸凹面，外观见图7。冷却辊转动数对凝固渣厚度的影响见图8。在冷却辊转动数为5-10r/min的条件下进行了试验，当冷却辊转动速度为10r/min时，凝固渣的平均厚度为7-8mm。
图7 凝固渣的外观图图8 冷却辊转动速度和凝固渣厚度关系
3、熔渣显热回收工艺的开发
⑴熔渣显热回收试验装置设计
本研究建立的显热回收试验装置与干熄焦（CDQ）装备一样，是逆流填充床式热交换装置。在处理量和装入温度相同的情况下，熔渣显热回收装置的回收热量约为CDQ的1/2。CDQ装置是回收熄焦产生的可燃气体的潜热，所以回收热量多。CDQ装备的填充物焦炭是块装的，可以近似看作球状。CDQ装备填充床内的传热系数可用高炉模型使用的Ranz-Marshall公式进行推算。由于前述的熔渣经冷却辊成型后是片状的，形状与CDQ填充物不同，所以不能采用已有模型推算本显热回收装置填充床的传热系数。此外，由于本显热回收装置填充床的填充物凝固渣是片状的，当热回收气体流量大时，可能发生填充凝固渣的流态化。
因此，在本显热回收装置设计时，首先进行了实验室规模的试验。在实验室中，制作了φ300mm的热回收试验装置，将厚度为7mm片状凝固渣的破碎试样进行再加热并填充到热回收试验装置，在回收气体流量为60-200L/min的条件下进行热回收试验，以便对片状凝固渣填充床的传热系数进行精确测定。试验结果表明，采用修正系数β=0.25的Johnson-Rubesn公式（1）对片状凝固渣填充床传热系数的预测精度好于Ranz-Marshall公式的预测精度。修正系数β的值是对填充床内气体流动容易程度和气流不均匀性的修正，对本试验的片状凝固渣填充床，β=0.25。
hs=βkg/Lm（0.037Pr1/3Re4/5）公式（1）
式中，Pr：普兰特数；Re：雷诺数；kg：热传导率；Lm：填充物平均边长；β：修正系数（β=0.25）。
图9是填充物颗粒直径和起始流化速度的关系。形状系数越小（1.0：球状、0.5-0.3：片状）填充物颗粒越容易流态化。冷却辊成型的凝固渣经落下冲击和破碎机破碎后，成为边长15mm以上的片状。根据图7，为防止凝固渣片状颗粒的流态化，热回收气体的空塔速度应小于10m/s。
图9 填充物的颗粒直径与起始流化速度的关系按照显热回收试验装置的尺寸对热回收时钢渣的冷却速度和热回收气体的温度进行了计算，并推算了达到钢渣热回收率≥30%，熔渣处理能力60t/h的COURSE50目标的设备规模。推算出达到COURSE50目标的设备及工艺参数是，热回收气体流量40000m3/h、填充床内径≥2.5m（断面面积≥4.9m2、热回收气体空塔速度≤8.5m/s）、凝固渣填充高度≥1.5m。
由于场地等因素的限制，本试验建立的显热回收试验装置是上述推算结果的缩小装置，装置的热回收气体流量是上述数值的1/4、处理能力为10t/h 。考虑到凝固渣形状和破碎尺寸的不确定性以及热回收气流的不均匀性，填充床的断面面积为3m 2，相对于推算的热回收气体流量，面积有所增加。热回收气体空塔速度为3m/s 。
⑵ 熔渣显热回收试验装置概要
本研究的熔渣显热回收试验装置主要参数见表2。
表2 钢渣显热回收试验装置的主要参数 熔渣供给速度：1t/min
作业条件 熔渣的却能力：10t/h （凝固渣落料温度250℃）
破碎机：辊链式，能力60t/h
斗式提升机：提升能力60t/h
显热回收槽：凝固渣堆积的最大尺寸L1.5×W2.0×H2.5， 凝固渣堆积的最大重量6t （表观比重1t/m 3）
鼓风机：热回收气体流速6000Nm 3×2，马达75kW ×2
装置的主要
参数 旋风集尘器：尺寸φ2.2×H7.5m
熔渣经冷却辊成型试验装置凝固成片状，被平板运输机搬送。在运输机出口采取排出的一部分凝固渣进行热回收试验。凝固渣经简易破碎机破碎、调整大小后，被斗式提升机连续送入钢渣显热回收槽。两台鼓风机向填充在钢渣显热回收槽内的钢渣送风，进行热交换。对热回收气体的温度变化和在填充床内的压力损失进行测定，以评价热回收效率。本研究建立的试验装置中没有锅炉等热能利用设备，所以在对热回收气体特性进行评价后，用冷却水喷嘴将热回收气体冷却并经旋风式集尘器除尘后，将热回收气体放散。根据Ergun 公式预测，热回收气体填充床内的压力损失较小，约为10kPa 。为使钢渣的装入
和排出机构简易化，将热回收装置本体设计为方形。
⑶钢渣显热回收试验结果
凝固渣依次被破碎机破碎，破碎后的凝固渣被装入斗式提升机的装料口，随后被送入显热回收炉。斗式提升机的运送时间很短，约为20s，因此凝固渣在搬送过程中的热损失也很小，温降小于50℃。
热回收试验中，热回收装置本体装入1.7t凝固渣，鼓风机的送风量为6000m3。热回收气体的温度变化如图10所示。热回收装置本体的额定钢渣装入量为6t，本试验中的钢渣装入量为1.7t，相对于额定装入量较少。凝固渣的有效填充高度是0.57m（距鼓风机送风口约0.4m），高温热回收气体的温度可达450℃。图10中的阴影部分是COURSE50规定的回收气体温度大于140℃区域。从图中可看出，本试验装置可以连续63min回收140℃以上的热回收气体。用辐射温度计测定试验前熔渣的温度是1442℃，根据这个温度求出的140℃以上的热回收气体对熔渣的显热回收率是34%。
图10 热回收气体的温度变化分析
虽然日本开展了钢渣显热回收应用研究，但是仍然停留在试验阶段，目前还未见实践应用的新闻报道，今后需进行跟踪。
六、国内钢渣显热回收研究进展
国内的钢厂企业在钢渣的显热回收利用上也开展了研究。
2011年首钢开发的钢渣显热回收与密闭式连续化及稳定化技术，被国家发改委列入国家低碳技术创新及产业化示范工程项目计划、国家资金资助项目，国家资助资金1500万元。报道中称，首钢自主开发的钢渣显热回收技术采用空气作为冷却介质，在处理设备中利用机械力搅动、切割钢渣的同时实现余热回收，重点解决了热态钢渣入料的普适性、钢渣间歇进料与连续出料、热态钢渣持续稳定换热和游离氧化钙快速稳定化处理四项问题，在对钢渣干法粒化处理的同时，实现了对钢渣余热的回收，同时通过稳定化处理和钢渣后续处理技术，达到一条龙处理钢渣的目的。钢渣显热回收与密闭式连续化及稳定化技术项目设计年处理熔融钢渣30万吨，回收余热50%以上，预计年可节约标准煤9000吨，相应减少CO2排放26100吨，节水30万吨。
2014年召开的国家科学技术奖励大会上，由唐钢公司承担，河北联合大学、中国钢研科技集团有限公司、北京科技大学共同参与完成的国家科技支撑计划重点项目“钢铁企业低压余热蒸汽发电和钢渣改性气淬处理技术及示范”项目获得国家科学技术进步奖二等奖。这一项目运用现代冶金与热能理论，结合实验室研究和工业试验，以研发钢铁生产过程中烧结与转炉烟气和钢渣显热的动力回收技术为目标，开展联合攻关，取得多项创新性成果并应用于工业生产。在国际
钢渣的综合利用 钢渣是在转炉、电炉或精炼炉熔炼过程中产生的由炉料杂质、造渣材料等熔化形成的以氧化物为主、有时还含有少量氟化物、硫化物及渣钢渣粒的冶炼废物，发生量约占钢铁企业固废总量的25%。近年来，我国钢铁业发展迅猛，粗钢产量年均增长22.4%，2010年1～9月已达4.75亿t计，由此产生近1亿t的钢渣。钢渣中富含Ca、Si、Fe、Mg、A1等有价元素，蕴含大量热能，是一种宝贵的次生资源，而有效处理和利用钢渣，不仅有利于节能降耗和温室气体减排，还是钢铁企业实现可持续发展和循环经济的必由之路。 1钢渣的种类与来源 冶金企业生产工艺的各异导致渣的种类也不尽相同，特别是化学成分和物理性能存在巨大差异。鞍钢长流程生产工艺所产生的渣，大体上分为脱硫渣、转炉炼钢渣、连铸渣和精炼渣等：①脱硫渣。转炉炼钢前进行铁水预处理，在脱硫站脱硫扒渣，炉渣碱度较高。一般，因脱硫渣的硫过高而须脱硫处理，否则，其冶金用途不大。②转炉钢渣。鞍钢日产5000t左右的转炉钢渣，占钢厂渣总量的60%以上，是一种利用范围较广和使用价值最高的钢渣。③连铸渣。鞍钢采用全流程的连铸生产工艺，连铸过程中的保护渣成分在使用前后变化不大，理论上可循环使用。但现实中因连铸保护渣随二冷水流走并与其它杂质混杂，且含较多难以回收的氟，故大部分堆放在渣场，目前利用率偏低，其应用问题还有待于进一步研究。④精炼渣。鞍钢采用炉外精炼等措施冶炼高纯净度的钢水，精炼过程产生大量副渣，其除含高碱度的碱性氧化物外，还有非常高的三氧化二铝和非常低的金属铁量，适合制造水泥和耐火材料。同时，国外已开展对精炼渣深人利用的研究，如日本己对LF炉的顶渣利用课题立项，开展了热渣循环利用的研究。 2钢渣的基本物性 2.1钢渣的物理性质 钢渣呈黑色，外观像结块的水泥熟料，其中夹带部分铁粒，硬度大，密度为
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。
转炉钢渣处理的工艺方法 冶金13-A1 高善超 120133201133 摘要：介绍了钢渣的组成成分，简述了目前国内钢渣的主要处理工艺，对其中最为主流的热泼法、滚筒法、热闷法等钢渣处理工艺的工作原理及其优缺点进行简要评述。转炉渣中的f-CaO是影响转炉渣安定性的主要因素，钢渣中的f-CaO遇水会进行如下化学反应：f-CaO+H2O→Ca（OH）2，会使转炉渣体积膨胀98%左右，导致道路、建材制品或建筑物的开裂而破坏。如果能够降低转炉渣中f-CaO的含量，那么对钢渣的利用具有很大的指导意义。 游离氧化钙与二氧化碳酸化反应生成CaCO3，以消解游离氧化钙，使钢渣中氧化钙降低至3%以下，达到国家规定，从而可以在各个工程中得到良好的应用。 高炉渣中含SiO2一般是32%~42%，可见高炉渣可以视为一种含SiO2物料，具有潜在消解转炉钢渣中f-CaO 的能力，如果实现高炉渣与转炉渣熔融态下同步处理，这无疑拓宽了冶金渣资源化处理的有效途径。本文对以上两种钢渣中游离氧化钙的处理方法进行了论述。 关键词：高炉渣；转炉钢渣；游离氧化钙；二氧化碳；石英砂；高温反应；消解率 0引言 钢渣是生产钢铁的过程中，由于造渣材料、冶炼材料、冶炼过程中掉落的炉体材料、修补炉体的补炉料和各种金属杂质所混合成的高温固溶体，是炼钢过程中所产生的附属产品，需要再次加工方可应用【1】。 钢渣在欧美等发达国家可以广泛的利用，说明了钢渣具有非常好的应用前景，对钢渣的处理、利用、开发已经成为我们国家钢铁企业的重要发展方向。由于钢渣中存在游离氧化钙这种物质，其含量在钢渣中约占0~10%，游离氧化钙遇水后发生反应生成Ca（OH）2，这种反应会使钢渣体积发生膨胀，膨胀后钢渣的体积约会增长一倍，这种情况制约了钢渣的使用方向，使其很难在建材与道路工程中加以使用。由于我国正处于高速发展中，各项基础设施建设需要建设，其中高速公路的发展快速，如果可以将处理后的钢渣应用其中，代替其他岩土材料，可以降低建设成本，降低其他材料的消耗，有效的处理了堆积巨大的废弃钢渣，达到实际的经济效益【1-2】。因此对钢渣进行合理的处理并应用已经成为我国钢铁企业重要的发展方向之一。
新兴钢渣处理技术介绍 关键字：钢渣处理热焖法钢渣热焖干式磁选钢渣回收 摘要：为克服传统干法工艺和水洗球磨机处理工艺的缺陷，新兴河北工程技术有限公司借鉴日本、韩国先进钢渣处理工艺，消化吸收，开发出全新的钢渣处理新工艺。“钢渣热焖—干式磁选”处理技术可实现整个钢渣处理过程的机械化和连续化，从各方面最大程度地降低了投产运行后的经营成本，因此，采用该方案进行钢渣处理在经济方面可实现其效益的最大化。 一、新兴干法钢渣回收利用技术介绍 目前国内钢渣二次处理工艺有： 1、传统干法加工工艺：目前国内大部分钢铁厂所采用的钢渣处理方式多为简单的破碎磁选工艺，所采用的设备为颚式破碎机1~2台或圆锥破碎机1台+带式除铁器若干或干式磁选机1~2台。工序繁多，渣、铁分离不彻底，回收废钢品位低（TFe含量约40%）,不利于炼钢使用；尾渣MFe含量高（约6%），造成资源大量浪费，经济效益差。 低品位渣钢对炼钢生产的影响如下： a、钢渣中硫磷等有害元素回到钢水中并不断富集，影响钢水质量； b、因杂质多，造成渣量增大，喷溅严重； c、冶炼过程中因不能准确确定金属液的重量而影响钢水化学成分的准确控制，浇注时，因钢液重量不足，容易造成短尺废品； 会降低碱度，改变熔渣的组成，这对脱磷及提高炉衬的使用寿 d、钢渣中的主要成分SiO 2 命不利。 此工艺一般小型钢铁厂应用较多。 2、水磨湿选法: 投资大，占地多、小粒度产品品位高，不适合大块钢渣处理，处理大块渣需与其它粗选法配合，尾泥须浓缩、沉淀、脱水、烘干处理才可利用，既污染环境又增加占地、投资，经济效益差。此工艺的致命缺点是： a、尾渣泥处理成本高。目前尾泥处理使用自然沉淀法和机械法。自然沉淀法需要建设大规模的沉淀池系统，沉淀时间长，效果差；机械法以湘潭钢铁为代表，使用斜板沉淀器和压滤机及配套水池、泵、管网系统处理尾渣泥浆。无论哪种方式，都大幅提高了投资及运营成本。 b、脱水后的尾渣含水量也较大，且经细磨水洗后活性丧失，已不能用于钢渣粉的生产，基本丧失利用价值。且经水洗选出的废钢易生锈，铁锈主要成分是Fe（OH）2，在炉内分解
钢渣的回收再利用 钢铁工业是国民经济的基础产业，在国家经济快速发展的形势下，钢铁工业也呈现出跳跃式发展的态势，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，2013年我国钢渣的产生量为7.82亿ｔ，钢渣利用率仅为10%左右，该数据显示钢渣利用率很低，距离钢铁企业固体废弃物“零”排放的目标尚远。因此，导致大量钢渣弃置堆积。堆积钢渣形成渣山，既污染环境又占用大量的土地。为了适应钢铁工业发展的需要，必须消除渣害。 钢渣、矿渣和粉煤灰被统称为三大工业废渣。但钢渣的利用率远低于矿渣和粉煤灰。通常钢渣用来做填料,或者用来烧制水泥,总体而言利用率不高。 钢渣中含有一定数量的水泥熟料的主要矿物C2S、C3S 等，具备可用作水泥混合材和混凝土掺合料的条件。 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，是钢铁企业发展循环经济，实现可持续发展的重要课题之一。 1.处理工艺技术设计与流程 钢渣分选工艺，按破碎原理可分为机械破碎-磁选-和自磨-磁选两种。①机械破碎-磁选工艺钢渣机械破碎-磁选工艺流程，它是回收渣钢最基本的工艺流程。工艺中所用的破碎机包括颗式破碎机、圆锥式破碎机、反击式破碎机和双辊破碎机等。磁选机包括吊挂式磁选机和电磁铁式磁选机。筛子包括格筛、单层振动筛和双层振动筛等。钢渣分选时，用皮带运输机和提升机，按不同要求把这凡种设备连接起来，组成二破三选-两筛、一破两级复合磁选、两破-三选一筛等工艺流程。 ②钢渣自磨分选工艺钢渣自磨分选工艺是利用钢渣在旋转的自磨机内互相碰撞而破碎。钢渣先经筛分、磁选、筛分，再进入自磨机自磨。粒度小于自磨机周边出料孔径的钢渣自行漏出。
一、钢渣生产线简介： 钢渣处理生产线是指对钢渣进行处理的生产线，主要是从钢渣中提取钢粒、铁块的成套生产线，高科机械在此对钢渣处理生产线和铬铁渣处理工艺流程作简单介绍，以供参考！ 从上图中可以看出，大块钢渣质地紧密，黑色灰质中含有金属光泽的物质，而左下图为提选出的细粒铁粉，右下图为同时分选出的纯铁块，也就是业内人士俗称的粒子钢。钢渣的的利用价值在于钢渣中含有一定量的钢粒和铁粉，也就是回收钢粒和铁粉是利用钢渣的主要途径。那么钢粒和铁粉如何回收呢？巩义市高科机械厂接下来讲解一下钢渣处理工艺流程，供相关人士参考。 二、钢渣处理工艺流程
一般情况下，对于钢渣的处理加工分为两个步骤进行。 步骤一：钢渣的破碎。 钢厂生产的钢渣都呈规则不均匀的块状，钢粒、铁粉和渣子都混合在一起。必须先通过破碎、研磨，把钢渣打碎，才能够分选。由于钢渣多成块状，且硬度较大，采用破碎比大、耐用的颚式破碎机对钢渣进行粗碎，粗碎过后的钢渣如果大小能够达到10mm以下，那么可以直接送入球磨机内进行研磨；否则需要将粗碎后的钢渣送入细粒颚式破碎机进行第二道破碎。 步骤二：球磨机的磨矿。 仅仅通过破碎机无法将钢渣彻底打碎，还需要球磨机。破碎后的达到10mm以下粒度的钢渣直接送入球磨机内磨矿，经过充分研磨将钢渣、铁粉、渣子之间的连接体结构打碎，从而进行下一步分选。我厂生产的球磨机的尾端加有筛笼，这样当物料从球磨机内出来后，筛笼直接将颗粒状的钢粒和细粒的铁粉、渣子分开，省去了振动筛，减少了客户的投资成本。 步骤三：钢粒（粒子钢）和铁粉的提取。 由于钢粒和铁粉都具有磁性，因此分选、提取钢粒和铁粉的设备就是磁选机。我厂生产的球磨机尾端有筛笼装置，筛出来的钢粒可以直接采用皮带式磁选机（腾空磁选机）进
我国钢铁渣资源化利用现状 1前言 节约资源是我国的基本国策。开展资源综合利用是实施节约资源和转变经济增长方式的具体体现，是发展循环经济、建设资源节约型和环境友好型社会的一项紧迫任务。 钢铁工业是资源、能源消耗最多的行业，在冶炼过程势必产生大量的钢铁渣。每炼一吨铁约产生0.34吨高炉渣，每炼一吨钢约产生0.12吨的钢渣。随着钢铁工业的快速发展，钢铁渣的数量随之增加，钢铁渣的“零排放”成为钢铁工业走循环经济道路，实现可持续发展的重要问题。 “十一五”以来，我国大中型钢铁企业，普遍重视钢铁渣的科学处理和资源化利用。如鞍钢鲅鱼圈新炼钢、首钢京唐钢铁公司（曹妃甸）、新余中冶环保资源开发有限公司、九江中冶环保资源开发有限公司等企业都以先进技术作为支撑，建设钢铁渣“零排放”的示范工程，改善了企业的环境，创造了相应的经济效益，使钢铁渣的处理和利用工作纳入循环经济的轨道。 然而，我国钢铁渣的综合利用率还不高，与国家要求2010年利用率达到86%以上还有一定的差距。部分企业仍采用简单的处理造成钢渣不能全部利用，转移至农村，粗选废钢后堆弃、占用土地、污染环境、浪费资源，使企业可持续发展面临严峻的挑战。 因此，按照科学发展观和走新型工业化道路的要求，加快钢铁渣“零排放”是钢铁行业的责任和紧迫的任务。 2我国钢铁渣资源化利用现状 2009年国家实施了《循环经济促进法》，将资源化综合利用作为一项重大的技术经济政策推进，并以法律形式确定。近几年在国家有关法规和优惠政策支持下，在各企业领导的重视下，钢铁渣的处理工作不断创新，资源化利用途径更加明确，利用规模不断扩大，技术水平逐步提高，一批具有自主知识产权的技术和装备大力推广应用，取得了较好的经济效益、社会效益和环境效益。 2.1取得的成绩 2.1.1高炉渣高价值资源化利用规模不断扩大 2008年我国高炉渣的产生量约为1.6亿吨，综合利用率约为80%。用于生产粒化高炉矿渣粉和水泥混合材的数量约为76.7%。 在二十世纪九十年代中冶建筑研究总院有限公司协同有关单位即进行粒化高炉矿渣粉的研究、生产和推广应用。中冶建筑研究总院有限公司在院属试验厂生产了2万吨粒化矿渣粉用于北京第三航站楼和地铁复八线工程建设，取得了良好的技术经济效果，获得了业内认可，为起草《用于水泥和混凝土中的粒化高炉矿渣粉》国家标准及在国内推广起技术支撑作用。经调研及论证1999年提出采用立式辊磨生产矿渣粉。2000年我国粒化高炉矿渣粉的年产量只有120万吨。2008年我国粒化高炉矿渣粉生产线约有100多条，年产量约为6000万吨。
钢渣的性质：钢渣是一种由多种矿物组成的固熔体，其性质与其化学成分有密切的关系。 (1)密度由于钢渣含铁较高，因此比高炉渣密度高，一般在3.1-3.6g/cm3 (2)容重钢渣容重不仅受其密度影响，还与粒度由关。通过80目标准筛的渣粉，平炉渣为2.17一2.20g/cm3，电炉渣为1.62g/cm3左右，转炉渣为1. 74g/cm3左右。 (3)易磨性由于钢渣致密，因此较耐磨。易磨指数:标准砂为1，高炉渣为0.96，而钢渣仅为0.7,钢渣比高炉渣要耐磨。 (4)活性C3S、C2S等为活性矿物，具有水硬胶凝性。当钢渣中成分比值(碱度)大于1.8时，便含有60%一80%的C3S和C2S，并且碱度值的提高，C3S含量也增加，当碱度达到2.5以上时，钢渣的主要矿物为C3S.用碱度高于2.5的钢渣加10%的石青研磨制成的水泥，强度可达325号。因此，C3S和C2S含量高的高碱度钢渣，可作水泥生产原料和制造建材制品。 (5)稳定性钢渣含游离氧化钙等，这些组分在一定条件下都具有不稳定性。钢渣的不稳定性，使在处理和应用钢渣时必须注意以下几点:①用作生产水泥的钢渣场S含量要高，因此在处理时最好不采用缓冷技术;②含f-CaO高的钢渣不宜用作水泥和建筑制品生产及工程回填材料;③利用f-Cad消解膨胀的特点，可对含f-CaO高的钢渣采用余热自解的处理技术。 (6）抗压性钢渣抗压性能好，压碎值为20.4%一30.8%
钢渣的主要利用：钢渣的利用是最近十几年冶金渣综合利用的重点研究项目，也是十五期间冶金行业重点开发的课题,各钢铁企业都在不断地寻找适合于自己的钢渣处理线，国内钢渣的处理能力逐年增加，目前，钢渣的利用主要有6种途径：（1）回收金属：采湿法棒磨机将钢渣磨成细度为-200目87 84％的矿浆，然后再采用磁选方法回收金属回炉[1]。 （2）作为炉料：冶炼钢铁时，造渣都需加石灰或石灰石，所以钢渣（除电炉氧化渣）的氧化钙成分较高，从国内外开发利用钢渣代替石灰石的经验可知，钢渣作为冶金炉料非常值得推广[2]； （3）作为道路材料：风淬钢渣的物理性能、混凝土拌和物性能及力学性能可以替代混凝土中细骨料——黄砂来生产普通道路混凝土[3]。钢渣作筑路材料是国外最大宗利用途径，不仅用于基层，而且用于面层，充分利用钢渣质硬耐磨性好的特点； （4）钢渣中具有大量有益于植物生长的元素,而大部分钢渣中的有害物含量低于农业标准的，因而适于生产农业肥料。钢渣经过处理后可以作钢渣磷肥，硅肥和硅钾肥，或作酸性土壤改良剂[4] （5）钢渣作建筑材料：钢渣的化学成分及矿相组成，属硅酸盐、铝酸盐、铁铝酸盐组成,采用钢渣代替铁粉配料可以烧制合格的硅酸盐水泥熟料[5]。经陈化性能稳定后可作骨料，磨细后可作胶凝材料。 (6)作回填工程和筑路材料，钢渣具有活性，能板结成大块，所以很适合作沼泽地的筑路材料[6]，另外，由于钢渣表面不光滑性，耐磨性和稳定性，并且和沥青结合牢固，所以被大量用在铁路、公路和工程回填方面。
钢渣处理技术及综合利用途径 摘要：国内外对钢渣的利用都作了不少研究，但钢渣利用率不高的原因是其成分很复杂，但随着矿源能源的紧张，对钢渣进行处理和综合利用一直是值得关注和探索的课题，文章就目前较为成熟的方法进行了介绍。 关键词：钢渣处理；技术；综合利用 钢渣是炼钢过程中排出的废渣。钢渣主要来源于铁水与废钢中所含元素氧化后形成的氧化物，加入的造渣剂，金属炉料带入的杂质以及脱硫产物和被侵蚀的炉衬材料等。目前我国钢渣年产量1亿多t，累计堆放尚未利用的钢渣达3亿t，对其进行处理和综合利用，具有很大的经济效益、社会效益和环境效益。 1 钢渣的处理工艺 1.1 冷弃法 钢渣倒入渣罐缓冷后直接运到渣场抛弃，这种处理技术不仅占地大，易形成渣山，而且不利于钢渣加工和合理利用，所以不建议采用此种工艺。 1.2 热泼法 随着炼钢炉容量加大，氧气在炼钢炉中的应用，快速炼钢要求快速排渣，从而发展了热泼法技术。热泼法是把炼钢渣倒进渣罐后，用吊车将渣罐吊起并将里面的熔渣分层倒在渣床上，经空气冷却降温至350～400 ℃时再喷淋适量的水，使高温炉渣急冷碎裂并加速冷却。 1.3 水淬法 由于钢渣比高炉渣碱度高、黏度大，其水淬难度也大。该法原理是；液态高温钢渣在流出和下降过程中，被压力水击碎、分割，同时高温熔渣遇水急冷收缩产生应力集中而破裂，使熔渣在水幕中进行粒化。 1.4 盘泼水冷法 该法是用吊车把渣罐内熔渣泼在高架泼渣盘内，喷淋适量的水使钢渣急冷碎裂，渣层一般厚3～12 cm。然后再用吊车把渣盘翻倒，对碎渣进行池边喷水降温，最后把渣倒入水池内进一步降温冷却，使渣粉碎到粒度为0.5～10 cm，用抓斗抓出装车，送到钢渣车间再处理。 1.5 粒化法 该法和水淬法有相似之处，原理是把液态钢渣均匀流入粒化器，在粒化器中被高速旋转的粒化轮破碎并沿切线方向抛出，同时受高压水流冷却后落入水箱，
钢渣处理技术介绍 一、新兴干法钢渣回收利用技术介绍 目前国内钢渣二次处理工艺有： 1.传统干法加工工艺：目前国内大部分钢铁厂所采用的钢渣处理方式多为简单的破碎磁选工艺，所采用的设备为颚式破碎机1~2台或圆锥破碎机1台+带式除铁器若干或干式磁选机1~2台。工序繁多，渣、铁分离不彻底，回收废钢品位低（TFe含量约40%）,不利于炼钢使用；尾渣MFe含量高（约6%），造成资源大量浪费，经济效益差。 低品位渣钢对炼钢生产的影响如下： a、钢渣中硫磷等有害元素回到钢水中并不断富集，影响钢水质量； b、因杂质多，造成渣量增大，喷溅严重； c、冶炼过程中因不能准确确定金属液的重量而影响钢水化学成分的准确控制，浇注时，因钢液重量不足，容易造成短尺废品； d、钢渣中的主要成分SiO2会降低碱度，改变熔渣的组成，这对脱磷及提高炉衬的使用寿命不利。 此工艺一般小型钢铁厂应用较多。 2. 水磨湿选法: 投资大，占地多、小粒度产品品位高，不适合大块钢渣处理，处理大块渣需与其它粗选法配合，尾泥须浓缩、沉淀、脱水、烘干处理才可利用，既污染环境又增加占地、投资，经济效益差。此工艺的致命缺点是： a、尾渣泥处理成本高。目前尾泥处理使用自然沉淀法和机械法。自然沉淀法需要建设大规模的沉淀池系统，沉淀时间长，效果差；机械法以湘潭钢铁为
代表，使用斜板沉淀器和压滤机及配套水池、泵、管网系统处理尾渣泥浆。无论哪种方式，都大幅提高了投资及运营成本。 b、脱水后的尾渣含水量也较大，且经细磨水洗后活性丧失，已不能用于钢渣粉的生产，基本丧失利用价值。且经水洗选出的废钢易生锈，铁锈主要成分是Fe（OH）2，在炉内分解会增加钢种的氢含量，影响钢材质量。 c、尾渣泥沉淀池系统需占用大量土地，且由于尾泥无利用价值只能扔掉，需占用大量土地，污染环境。 国内使用此工艺的钢铁厂较多，代表钢厂为湘潭钢铁厂。 如何利用简洁高效的工艺装备处理钢渣，生产优质废钢、铁精粉及容易利用的干尾渣，是实现钢渣高附加值利用的技术关键。 为克服传统干法工艺和水洗球磨机处理工艺的缺陷，新兴河北工程技术有限公司借鉴日本、韩国先进钢渣处理工艺，消化吸收，开发出全新的钢渣处理新工艺。此工艺采用钢渣专用棒磨机对钢渣进行破碎，通过湿度、粒度、给料量的综合控制及其它手段，实现对渣、钢的彻底剥离。且产品粒度比较均匀，过粉碎矿粒少，产品粒度在3mm左右。配之以特殊结构的可变磁场干式磁选机将金属全部回收。 本工艺处理后的钢渣所有产品质量好，可利用途径广泛。所得废钢品位～90%，完全可满足炼钢使用要求；所得铁精粉品位>65%，完全可满足烧结使用要求；所得尾渣磁性铁含量<1%，且为干尾渣，可制砖、生产微粉、作为集料等，用途广泛，可利用价值高。 本技术在新疆特钢和济源钢铁厂实际应用，回收效果良好。
钢渣的回收利用．
钢渣的回收利用—生产建筑材料论文题目：系别：化学工程系 专业： 姓名： 钢渣的回收利用—生产建筑材料
在国家经济快速发展的形势钢铁工业是国民经济的基础产业，摘要：下，钢铁工业也呈现出跳跃式发展的态势，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。亿ｔ，钢渣利用7.822013年我国钢渣的产生量为据最新资料统计，
左右，该数据显示钢渣利用率很低，距离钢铁企业固体废率仅为10%弃物“零”排放的目标尚远。因此，导致大量钢渣弃置堆积。堆积钢为了适应钢铁工业发展渣形成渣山，既污染环境又占用大量的土地。的需要，必须消除渣害。但钢渣的利用率远钢渣、矿渣和粉煤灰被统称为三大工业废渣。 总体而,通常钢渣用来做填料低于矿渣和粉煤灰。,或者用来烧制水泥言利用率不高。等，具备C3S 钢渣中含有一定数量的水泥熟料的主要矿物C2S、可用作水泥混合材和混凝土掺合料的条件。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 实现可持续发展的高其利用率和附加值，是钢铁企业发展循环经济，重要课题之一。 Iron and steel industry is the basic industry of Abstract： national economy, the rapid development in the national ecshowialso industry is steel situation, the the under onomy ng a leaping development trend, steel production improve constantly in recent years, the steel slag as process of deriv
钢渣的利用 钢渣二次利用最好的途径是用作高炉、转炉原料，在钢铁厂内循环使用。此外，钢渣还可用于道路工程、建材原料、钢渣肥料及填坑造地等。 1、钢渣用于冶金原料 1）钢渣用作烧结材料宝钢、济钢、鞍钢等公司的实践表明：烧结矿中配加钢渣代替熔剂，不仅可回收利用钢渣中残钢、FeO、CaO、MgO、MnO等有价成分，还可用作烧结矿的增强剂。烧结矿中适量配人钢渣后，可显著改善烧结矿的质量，使转鼓指数和结块率提高， 风化率降低，成品率增加。此外，由于钢渣中Fe和FeO的氧化放热，节省了烧结矿中钙、镁碳酸盐分解所需要的热量，使烧结矿燃料消耗降低。高炉使用配入钢渣的烧结矿，由于烧结矿强度高，粒度组成改善，尽管铁品位略有降低，渣量略有增加，但高炉操作顺行，对其产量提高、焦比降低很有利。烧结中配加钢渣应注意磷的富集问题。按照宝钢的统计数据，烧结矿中钢渣配人量增加10kg／t，烧结矿的磷含量将增加约0.0038％，而相应铁水中磷含量将增加0.0076％。比较可行的措施是控制烧结矿中钢渣的配入比例，另外可以在生产中有针对性地停配钢渣一个时期，待磷降下来后在恢复配料。 2）钢渣用作高炉熔剂 钢渣直接返回高炉作熔剂的主要优点是利用渣中CaO代替石灰石，节约了熔剂消耗，但由于目前高炉大都使用高碱度烧结矿，基本上不加石灰石，所以钢渣返回高炉的用量受到限制。但对于烧结能力不足的高炉，用钢渣作高炉熔剂的价值仍很大。此外，钢渣中较高的铁含量可代替部分铁矿石；钢渣中的MgO可置换部分白云石，增加炉渣的流动性和稳定性。钢渣中的MnO可回收进入铁水。 3）钢渣用作炼钢返回渣料 钢渣返回转炉冶炼能提高炉龄、促进化渣、缩短冶炼时间，又可降低副原料消耗，并减少转炉总的渣量。日本住友金属和歌山厂在160吨转炉采用返回转炉渣和白云石做造渣剂。钢渣粒度为15～50 mm。在吹炼开始3 min内全部加入，吨钢加入量20 kg到130 kg。为防止渣量过大而引起喷溅，采用低枪位操作。为了吹炼稳定，白云石分批加入。可以提前化渣。减少了石灰和萤石用量，转炉渣总量减少最高达60％。首钢电进行过转炉返回钢渣试验。吨钢加渣25～30 kg，块度小于50mm，钢渣通过炉顶料仓加入。结果表明，初渣成渣快，终渣化得透。试验中70％的炉次无须加萤石，石灰用量减少10％。返回渣配加白云石，终渣较粘，倒炉后可以形成渣壳于炉壁，提高了转炉炉龄。宝钢在国内率先开发了转炉脱磷脱碳的双联法工艺。即在转炉内进行铁水脱磷处理，出半钢后在进行脱碳处理，可以稳定地生产磷含量低于80 ppm的超低磷钢。在双联法工艺中，由于脱磷负荷主要由脱磷炉分担，因此脱碳炉的钢渣磷比较低，可以返回脱磷炉造渣，回收了资源，并降低了副原料单耗。 2、钢渣用于道路工程 钢渣用于筑路是钢渣综合利用的一个主要途径。欧美各国钢渣约有60％用于道路工程。钢渣碎石的硬度和颗粒形状都很符合道路材料的要求，与粉煤灰、高炉水渣、水泥、石灰等配料后，可用作道路的基层、垫层及面层。如宝钢在三期工程主干道纬十一路采用钢渣三渣在道路基层施工中进行试验。试验道路第一段采用水淬钢渣、粉煤灰和石灰三渣混合料，第二段采用粒铁回收后的规格渣、粉煤灰和石灰三渣混合料。对比路段采用天然碎石、粉煤灰和石灰三渣和高炉水渣、粉煤灰和石灰三渣。相比天然碎石三渣和高炉水渣三渣，钢渣三渣基层具有较高的承载力，铺筑沥青面层后，经一年行车考验，路面平整无裂纹，与其它路段无区别。此外，钢渣还可以用于沥青混凝土路面。钢渣在沥青混凝土中有很高的耐磨性、防滑性和稳定性，是公路建设中有价值的材料。国外曾在用沥青混凝土铺筑的试验路面上进行了路面抗防滑轮胎磨损试验，一种是用硬质天然碎石为骨料，另一种是用钢渣为骨料。结果表
钢渣处理 一、热闷法 1.一吨钢渣有12%的废钢，1600摄氏度液态钢渣，用高压 水喷成10mm的钢渣，温度由1600摄氏度降到800摄氏度，再进行倒渣坑，温度可降到320摄氏度，压力P=0.3MP,经热闷8~12小时变成8~10mm的钢渣。 2.工艺流程 转炉钢渣热闷处理是目前钢渣处理的一种方式，其主要特点是将温度很高的钢渣（1600摄氏度）倒入渣坑内进行喷水后，盖上闷渣盖，在密闭的渣坑内热渣遇水产生大量饱和蒸气自行破裂粉化的工艺，该处理工艺为转炉钢渣的综合利用开拓
新的途径。 1）钢渣余热自解热闷原理 液态钢渣直接倒入热闷装置中，喷雾遇热渣产生饱和蒸气与钢渣中游离的氧化钙f-CaO, 游离氧化镁f- MgO 发生如下反应： f-CaO+H2O→Ca(OH)2 体积膨胀98% f-MgO+H2O→Mg(OH)2 体积膨胀148% 由于上述反应致使钢渣自解粉化 2）工艺流程 液态钢渣→装入热闷装置（如坑闷）→盖上盖喷雾化水→蒸气热闷→钢渣粉化 ↓废钢→返回冶炼 磁选回收废钢→ 尾渣→生产钢渣粉和水泥3）钢渣热闷法的技术特点 （1）钢渣粒度小于20mm的量占60%~80%，都去了钢渣热泼工艺的多级破碎设备。 （2）钢渣分离效果好，大粒级的钢渣铁品位高，金属回收率高，尾渣中金属含量小于1%，减少金属资 源的浪费。 （3）与其它工艺相比，钢渣热闷处理可使尾渣中的游离氧化钙（f-CaO）和游离氧化镁（f-MgO）充分
进行消解反应，消除钢渣不稳定因素，使钢渣用 于建材和道理工程安全可靠，尾渣的利用率可达 100%。 （4）粉化钢渣中水硬性矿物硅酸二钙，硅酸三钙的溶性不降低，保证钢渣质量。 （5）钢渣粉化后粒度小，用于建材工业不需要破碎，磨细时亦可提高粉磨效率，节省电耗。 二、为何目前钢渣粉产量低 主要原因是因为钢渣硬度较高，难以磨细，用传统的球磨机电耗大，生产成本高，企业利润少。中国京冶工程技术有限公司经过广泛调研，确认法国FCB公司生产的卧式辊磨（HOROMILL），粉磨耗电低，试验结果钢渣的比表面积在400平方米/千克以上时，吨电耗仅为32千瓦时，为传统球磨机电耗的1/3，卧式辊磨机解决了钢渣粉生产的瓶颈问题。
成渝钒钛科技有限公司钢渣热闷处理生产线工艺规程（试用）编制人：王庆 初审人： 审核人： 批准人： 2012 年10 月
目录 第一章转炉钢渣热闷处理工艺规程 (1) 1 目的 (1) 2 用途 (1) 3 适用范围 (1) 4 钢渣热闷工艺操作规程 (1) 4.1前言 (1) 4.2生产工艺流程图 (2) 4.3主要工艺参数 (2) 4.4热态钢渣和热闷装置的技术要求 (3) 4.5 热闷前准备工作 (3) 4.6 热闷装置垫底和翻渣 (4) 4.7醒渣 (4) 4.8 均热 (4) 4.9 热闷喷水 (5) 4.10 热闷 (6) 4.11 排汽阀调节 (7) 4.12 出渣 (7) 4.13 给排水 (7) 4.14 水质处理 (8) 第二章中控室工艺规程 (9) 1 目的 (9) 2 适用范围 (9) 3 实施步骤 (9) 3.1开机前准备： (9) 3.2正常作业（闷渣操作、PLC自动化操作参数待最终调试后
确定） (9) 3.3正常作业（筛分、磁选、输送、储存操作） (10) 3.4安全作业 (10) 第三章钢渣筛分磁选生产线工艺流程 (12) 1 工艺流程 (12) 备注： (13)
第一章转炉钢渣热闷处理工艺规程 1 目的 生产工艺达到规范化、制度化和标准化管理，以确保安全顺利生产和钢渣热闷处理后达到理想质量要求以及在管理上受控，使钢渣热闷在处理线上处理后产品稳定、提高，特制定本规程。 2 用途 本工艺规程是保证和组织钢渣处理顺利以及处理效果的关键，是保证产品质量和安全顺利生产，也可作为质量和技术规程制订的主要依据、在生产作业时必须遵守的工艺法规。 3 适用范围 本工艺规程采用GB/T19000-2000标准中的术语和定义。 本工艺规程适用于成渝钒钛科技有限公司三利分厂钢渣热闷及加工处理生产线。 4 钢渣热闷工艺操作规程 4.1前言 本规程适用于高温转炉钢渣直接翻入热闷装置处理生产工艺。该工艺过程是将热融1500℃左右的钢渣倾翻在热闷装置内，通过自动化喷水系统对钢渣进行喷水处理，利用钢渣自身余热产生大量饱和蒸汽，使钢渣中f-CaO和f-MgO快速消解导致钢渣裂解粉化，进而再对处理后的钢渣进行筛分、磁选、提纯，实现充分回收金属，降低尾渣中铁含量，实现100%资源再利用。
钢渣的处理方式精编版 MQS system office room 【MQS16H-TTMS2A-MQSS8Q8-MQSH16898】
钢渣综合利用方法和处理工艺的介绍 钢铁工业是国民经济的基础产业，在国家经济快速发展的形势下，钢铁工业也呈现出跳跃式发展的态势，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很低，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，是钢铁企业发展循环经济，实现可持续发展的重要课题之一。 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。钢渣的外循环主要是指用于建筑建材行业。 1 钢渣的内循环利用 钢渣返烧结主要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，而且可以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用，配加转炉渣的烧结矿可改善高炉的流动性，增加铁的还原产量。但是配矿工艺对返烧结有影响，过度使用会造成磷等有害元素的富集；配加转炉渣的烧结矿品位、碱度有所降低。 研究表明，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，原因是明显影响球团矿的软熔特性，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%，粒度要求一般小于3ｍｍ，钢渣在成分上很难满足要求，对钢渣破碎和筛分的要求也高。
钢渣综合利用方法和处理工艺的介绍钢铁工业是国民经济的基础产业，在国家经济快速发展的形势下，钢铁工业也呈现出跳跃式发展的态势，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很低，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，是钢铁企业发展循环经济，实现可持续发展的重要课题之一。 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。钢渣的外循环主要是指用于建筑建材行业。 1 钢渣的内循环利用 钢渣返烧结主要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，而且可以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用，配加转炉渣的烧结矿可改善高炉的流动性，增加铁的还原产量。但是配矿工艺对返烧结有影响，过度使用会造成磷等有害元素的富集；配加转炉渣的烧结矿品位、碱度有所降低。 研究表明，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，原因是明显影响球团矿的软熔特性，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%，粒度要求一般小于3ｍｍ，钢渣在成分上很难满足要求，对钢渣破碎和筛分的要求也高。
实现钢渣的再利用 长期以来，钢渣被认为是炼钢过程中产生的废渣，其数量约为钢产量的15%~20%。随着我国粗钢产量不断提高，产渣量也在不断增加。然而，据资料统计，我国钢渣有效利用率仅10%左右，大部分钢渣作为废物抛弃，占用良田，污染环境。历年来我国累积钢渣堆弃量已达2亿多吨，侵占农田1400公顷以上。这与国际上的钢渣利用水平差距很大，比如，美国的钢渣利用率已超过98%。因此，钢渣的利用是我国钢铁企业的一项紧迫的环保课题。 对钢渣的利用，已经有关于用钢渣制备微晶玻璃的报道，也有用钢渣作为路基或碎石的替代品以及制作农业化肥的报道。然而，实际上，钢渣中含有10%左右的金属Fe，还含有氧化铁、氧化钙、氧化镁、氧化锰等钢铁生产的有用成分，所以在钢铁企业内部实现对钢渣的充分利用就有很大的潜力可挖。美国对钢渣的利用，主要用于配入烧结和高炉等再利用（每年达1000多万吨），占全部钢渣利用的60%。 在钢铁企业内部实现对钢渣的再利用，可以从以下几个方面入手： 1．回收废钢。通过破碎-磁选-筛分工艺可以回收其中的金属铁，一般钢渣破碎的粒度越细，回收的金属Fe越多。将钢渣破碎到直径75毫米到25毫米，回收的金属Fe量可达15%。美国1970~1972年间从钢渣中共回收近350万吨废钢，日本磁力选矿公司每年处理200万吨钢渣，从中回收18万吨含Fe95%以上的粒铁。我国鞍钢采用无介质自磨及磁选的方法回收钢渣中的废钢量达8.0%，武钢回收废钢中的金属铁达8.5%. 2．作高炉熔剂。美国有50%以上的钢渣用作高炉的替代熔剂，不仅可以回收利用渣中大量的金属铁，减少了烧结矿和石灰石用量，而且可使高炉的脱硫能力提高3%一4%。钢渣中因含有较多的Mn和MnO，能使高炉的流动性和稳定性变好，提高料柱的透气性。国内马钢、太钢、广钢等高炉大量应用转炉钢渣做熔剂，均取得了良好的经济效益。利用1吨钢渣的平均纯利润在50元以上，加上回收废钢的价值，其经济效益更高。 3．作烧结熔剂。烧结矿中配加钢渣代替熔剂，不仅可回收钢渣中的残钢、氧化铁、氧化钙、氧化镁、氧化锰等有益成分，而且可以提高烧结矿的产量。烧结矿中适量配入钢渣后，能使结块率提高，粉化率降低，成品率增加。由于水淬钢渣疏松、粒度均匀、料层透气性好，也有利于烧结造球及提高烧结速度。此外，由于钢渣中Fe和FeO的氧化放热，使烧结矿燃料消耗降低。我国首钢烧结厂配加钢渣4%，每吨烧结矿石灰消耗量减少约30公斤，烧结机利用系数可提高1%。 4．作炼钢添加料。转炉炼钢使用含磷较低的高碱度返回钢渣并配合使用白
钢渣综合利用方法和处理工艺的介绍 钢铁工业是国民经济的基础产业，在国家经济快速发展的形势下，钢铁工业也呈现出跳跃式发展的态势，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很低，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，是钢铁企业发展循环经济，实现可持续发展的重要课题之一。 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。钢渣的外循环主要是指用于建筑建材行业。 1 钢渣的内循环利用 钢渣返烧结主要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，而且可以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用，配加转炉渣的烧结矿可改善高炉的流动性，增加铁的还原产量。但是配矿工艺对返烧结有影响，过度使用会造成磷等有害元素的富集；配加转炉渣的烧结矿品位、碱度有所降低。 研究表明，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，原因是明显影响球团矿的软熔特性，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%，粒度要求一般小于3ｍｍ，钢渣在成分上很难满足要求，对钢渣破碎和筛分的要求也高。
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，在国家经济快速发展的形势 下，钢铁工业也呈现出跳跃式发展的态势，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虽的提高年产虽不断递增。据最新资料统计，2004年我国钢渣的产生竝为3819万t ,钢渣利用率仅为10%片-右，该数据显示钢渣利用率很低，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冇效的处理技术和资源化利川新技术，提高英利川率和附加值，是钢铁企业发展循环经济，实现可持续发展的重要课题之一。 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冋料。钢渣的外循环主耍是指用于建筑建材行业。 1钢渣的内循环利用 钢渣返烧结主要是利用钢渣屮的残钢、氧化铁、氧化镁、氧化钙、氧化镭等有益成分，而且可以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I古I溶体形式存在，代替溶剂后，可降低溶剂（石灰和、白云石、菱镁右）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來受到重视和普遍采用，配加转炉渣的烧结矿可改善高炉的流动性，增加铁的还原产暈。但是配矿工艺对返烧结
冇影响，过度使川会造成P等冇害元素的富集；配加转炉渣的烧结矿品位、碱度有所降低。研究表明，当高炉炉料使用100%口熔性球团矿时，5%转炉渣作为溶剂加入会引起高炉运行不畅，原因是明显影响球团矿的软熔特性，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人，烧结配矿时要求钢渣各种氧化物成分波动W±2%,粒度耍求一般小于3mm,钢渣在成分上很难满足耍求，对钢渣破碎和筛分的要求也高。 由于这些不利因素存在，尤其是各大钢铁公司普遍采用富矿冶炼，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。丨丨前马钢混匀烧结矿屮只加入1%左右，而且是间断式配加。 2钢渣的外循环利用 钢渣的外循环丄耍是建筑建材行业，钢渣在此行业屮利用受制约的主要因素是钢渣的体积不稳定性，钢渣不同于高炉渣的地方是钢渣中存在f C a 0. f Mg 0,它们在高于水泥熟料烧成温度下形成, 结构致密，水化很慢，f C a 0遇水后水化形成C a (OH)2,体积膨胀98%, f Mg 0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f CaO、f Mg O充分消解才能使用。钢渣在建筑建材行业有以下儿种利用途径。 ——做水泥生料 钢渣中CaO、M g O. FeO、F e2O3含量之和能达到70%,这些成分对水泥都是有用的，钢渣做水泥生料主要作用是做水泥的铁质校正剂，