转炉钢渣处理的工艺方法解析

转炉脱磷造渣工艺1. 简介转炉脱磷造渣工艺是一种钢铁生产过程中常用的炼铁工艺，用于将炼钢过程中产生的高磷铁水进行脱磷处理，并同时生成具有一定含铁量的渣。

脱磷是炼钢过程中的一个重要环节，因为高磷含量的钢铁会使钢的力学性能下降，同时还会影响钢的冷加工性能。

因此，通过转炉脱磷造渣工艺，可以有效降低钢铁中的磷含量，提高钢的质量。

2. 工艺原理转炉脱磷造渣工艺的主要原理是利用氧气气体在高温条件下与铁水中的磷发生氧化反应，生成氧化磷（P2O5）。

氧化磷被熔融的渣中吸附，从而实现了脱磷的目的。

具体来说，转炉脱磷造渣工艺分为两个步骤：2.1 碱性补矿在转炉炼钢过程中，通常需要进行钙质或镁质的碱性物料的补矿。

这是因为转炉炼钢过程中消耗了大量的碱质物料，导致炉渣中的碱度下降。

通过补充碱性物料，可以提高炉渣的碱度，为脱磷创造良好的条件。

2.2 硅酸盐造渣在转炉炼钢的末期，废钢或铁水被注入转炉。

同时，掺入含有大量氧化剂的硅酸盐物料，如硅石、硅灰石等。

在高温条件下，硅酸盐物料会与铁水中的磷发生反应，生成氧化磷。

氧化磷被熔融的渣中吸附，从而脱离钢水，实现脱磷的目的。

3. 工艺流程转炉脱磷造渣工艺的流程如下：1.准备碱性物料：根据炉渣的碱度要求，准备钙质或镁质的碱性物料，并进行补充。

常用的碱性物料包括石灰石、白云石等。

2.准备硅酸盐物料：选择合适的硅酸盐物料，如硅石、硅灰石等，并加入适量的氧化剂。

3.开始转炉炼钢：将废钢或铁水注入转炉，并进行炼钢操作。

4.碱性补矿：在适当的时机，通过给炉内注入碱性物料，提高炉渣的碱度。

5.硅酸盐造渣：当转炉炼钢接近末期时，通过给炉内注入硅酸盐物料，利用氧化剂促进磷的氧化反应。

6.淋渣：根据炉内的渣情况，选择合适的时间进行淋渣操作。

淋渣可以通过人工或机械设备进行。

7.渣铁分离：在脱磷过程中，渣中生成的氧化磷会被吸附在渣中，从而脱离钢水。

通过合适的方法，将渣与钢水分离。

8.尾渣处理：处理分离出来的尾渣，并对其进行资源化利用或安全处理。

钢渣的冶金备件处理技术鉴于钢渣中自由氧化钙的存在不利于钢渣的利用，钢渣处理首先要把钢渣破碎，然后与水作用使氧化钙转变为氢氧化钙，使钢渣体积变的稳定。

冶金备件熔融钢渣的破碎或粒化有热泼、盘泼水冷、水淬、风淬、滚筒法、粒化轮法等工艺。

初步处理后的钢淹，再运至钢渣处理间进行粉碎、筛分、磁选等工艺处理，以回收铁粒。

(1)焖淹法：转炉钢渣的焖渣方式原为热融钢渣全部倒人渣罐，至渣场倾倒，钢渔经雨季后自然粉化，自然粉化的时间约为一年。

冶金备件为提高钢渣粉化速度，用人工浇水焖渣，焖渣约两周后钢渲粉化。

耗水量为lm3/t淹。

焖渣后钢渣运至粒铁回收生产线。

鞍钢、首钢、武钢、唐钢早期的钢渣处理均采用此类工艺，仅在粒铁磁选分离和回收阶段采用的破碎和筛分设备有所不同。

钢渣热闷处理工艺经过十余年的生产实践不断完善，新的工艺设备采用自动化喷雾系统，冷却至800 ~ 300弋的钢渣装人热闷装置中，喷雾遇热渣产生饱和蒸汽，与钢渣中游离氧化钙f- CaO、游离氧化镁f-MgO发生反应，分别生成Ca(0H)2、Mg(0H)2 ,体积膨胀，致使钢渣自解粉化。

(2)风淬法：渣罐接渣后，运到风淬装置处，倾翻猹罐，熔揸经过中间包流出，被一种特殊喷嘴喷出的空气吹散，破碎成微粒，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揸粒。

经过风淬而形成微粒的转炉渣，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。

冶金备件日本钢管（原NKK,现JFESteel)公司与三菱重工业公司合作1981年在福山厂第三炼钢车间建成世界第一套用于生产的转炉钢渣处理设备，渣处理能力为2万t/月。

工艺流程由四部分组成：前处理段、风淬段、热回收段和后处理段(见图11*8)。

高压风速为80~300m/s,风淬渣是粒度小于3mm的小球，性质稳定，便于应用。

风淬能力平均20t/h,最大80t/h。

压缩空气用量是lOOOmVt渣，每天可获得蒸汽200t。

这种方法的优点是处理钢渣的同时，可回收钢渣显热的41%。

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；侵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，很多采用弃渣法处理，这不仅占用土地资源，污染环境，同时也因堆渣、运渣等问题，影响炼钢的正常生产。

我公司根据多年的实践，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，它的基本设备构成有：破碎机、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。

根据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别。

（2）、钢渣主要物化性质密度：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%稳定性：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，通过调节水渣比，喷水强度、排气量并控制排水，使闷渣池（罐）维持足够的饱和蒸汽和较高水浸温度，从而达到满意的处理效果，热闷完毕后开盖，用挖掘机挖出破碎后的钢渣进入钢渣深加工系统。

2、钢渣深加工工艺即破碎、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的渣沱经落锤破碎，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)进入带液压保护颚式破碎机，皮带机上安装磁选机，选出的渣钢通过皮带机送入渣钢场。

钢渣处理工艺方案转炉钢渣是转炉冶炼过程中的产物，是一种固体废弃物，占钢产量的10%左右。

转炉炼钢过程中，因造渣形成的熔融转炉渣具有一定的黏性而夹裹部分金属铁，长期堆存渣场会占用场地，不能有效回收金属铁而造成资源的浪费。

我公司是采用热泼法处理钢渣，在炉渣温度高于可碎温度时，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，冷却水继续沿裂纹渗入，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。

通过渣处理车间两级破碎处理。

钢渣粒度在50mm左右。

内部还有部分金属铁存在，造成资源的浪费。

2.钢渣的特性密度：3.2～3.6g/cm3容重：80目标准筛渣粉，1.74g/cm3极易磨性：指数：标准砂1，钢渣为0.7活性：高碱性钢渣，c3s、c2s含量65%、75%炼钢钢渣；基本上属于硅酸二钙或硅酸三钙渣。

碱度高时，常发生的矿物存有橄榄石(cao•ro•sio2)、蔷薇辉石(3cao•ro•2sio2)、ro二者。

碱度低的钢渣所含硅酸二钙(2cao•sio2)和硅酸三钙(3cao•sio2)。

按钢渣的碱度分类；钢渣的碱度就是所指其主要成分中的碱性氧化物和酸性氧化物的含量比。

m=1.8～2.5称为中碱度钢渣；m>2.5称作低碱度钢渣。

按钢渣的形态可分为水淬粒状钢渣、块状钢渣和粉状钢渣。

形态的差异是因对钢渣进行处理时所采用工艺方法的不同所致。

钢渣的主要化学成分存有：cao、sio2、al2o3、feo、fe2o3、mgo、mno、p2o5、f-cao等。

有的钢渣还所含v2o5、tio2等。

各种成分的含量依炉型、钢种相同存有很大范围的波动。

3.钢渣处理流程钢渣深加工工艺即为碎裂、筛分、磁选系统，处理工艺例如图：钢渣处理方法，包括破碎机、球磨机（辊压机）、分选、磁选、球磨，其特征在于：以含tfe量为20～25％，粒度为0～50mm的粗选渣钢为原料，生产含fe量＞90％的优质钢粒。

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】。

浅谈莱钢转炉钢渣处理及综合利用【摘要】该文介绍了莱钢转炉钢渣热焖处理工艺及焖炉结构，转炉钢渣经破碎、磁选、水洗球磨深加工回收含铁物料后，尾渣用于钢铁冶金内、外循环综合利用的途径。

【关键词】转炉钢渣；热焖；水洗球磨；综合利用0.前言随着中国钢铁工业的迅猛发展，钢企产生的固体废物——冶金渣的产量也日益增加，但受各种条件所限，其综合利用率目前仅约70%。

由此引发的环境及资源利用问题成为了众多企业的难题。

因此，开发和应用资源化利用新技术，提高其利用率，实现钢铁废渣的“零”排放，是钢企节能减排、发展循环经济、实现可持续发展的重要课题之一。

莱钢通过“十一五”发展建设，生产规模得到跨越式提升。

现有6座120吨转炉，4座60吨转炉，年产钢千万吨，年钢渣产量200万吨以上。

加快转炉钢渣的综合利用步伐，不仅可以节省大量资源、能源，还可以减少排渣占地和对环境的污染，其社会效益和经济效益均非常显著。

1.转炉钢渣处理工艺国内转炉钢渣处理工艺主要有盘泼处理工艺、热泼工艺、水淬工艺、风淬工艺、热焖工艺和滚筒法处理工艺。

莱钢通过多年的实验和研究，创造出了钢铁余热自解热焖处理工艺，热熔钢渣冷却至700℃以内装入闷罐炉内，利用渣中f-CaO、f-MgO和高温热渣的自身热能，在密闭装置内喷水激冷，以及热渣遇水产生大量的饱和蒸汽使钢渣自行碎裂粉化的一种新工艺。

钢渣中的游离氧化钙f-CaO、游离氧化镁f-MgO遇水发生如下反应：f-CaO+H2O=Ca（OH）2 体积膨胀97.8%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。

1.1工艺特点（1）该工艺技术先进，与国际先进工艺接轨。

为了消解钢渣中游离氧化钙和氧化镁，日本住友金属株式会社等企业采用慢冷钢渣装入热焖罐中，用外来蒸汽进行蒸压处理，本工艺的先进性是利用钢渣本身的余热产生蒸汽，而不需外供蒸汽，具有节约能源的优点。

（2）适应性强。

很多企业炼钢过程中采用转炉溅渣护炉技术，钢渣粘度提高，流动性变差，使水淬工艺、风淬工艺等处理率很低，而用该工艺可以出现100%的处理率。

钢渣的处理1、钢渣的预处理工艺钢渣预处理是将熔融态的钢渣处理成小于300 mm的常温块体，以便后续加工利用。

常见的预处理工艺有热泼法、盘泼水冷法、水淬法、风淬法、滚筒法等。

1）热泼法将熔渣倒在坡度为3—5％的热泼床上或直接倒在地上，熔渣自流形成渣饼，加水急冷。

热泼法排渣速度快，但需大型装载挖掘机械，设备损耗大，占地面积大，破碎加工粉尘量多。

2）盘泼水冷法将流动性较好的A、B、C渣通过渣罐，运到热泼车间后倒人渣盘形成100 mm厚渣层，洒水急冷，待温度降至500℃左右翻人排渣车，洒水二次冷却，温度降至200℃以下后倒人渣池，冷却至50～70℃以下用斗车捞出，待后续处理。

该工艺有利于钢渣中粒状残钢的回收。

经遴选后的钢渣金属铁含量低，而且稳定性和活性均较好，有良好的综合利用价值。

3）水淬法水淬工艺可采取渣罐倾翻法、渣罐开孔法、喷水轮式法等多种形式。

由于水淬是急冷过程，钢渣中β—C2S产生相变形成γ一C2S以及C3S分解成C2S和f-CaO均受到抑制，因此水淬渣属于高温介稳状态，安定性好，活性也较高，但要求熔渣流动性好，实际生产中尚存在安全性问题。

4）风淬法液态钢渣经中间罐流出，受到下方空气粒化器喷出的高速气流冲击、吹撒，成为细小的液态钢渣粒。

渣粒在表面张力的作用下收缩为球状，并由于空气的作用，表面温度急速下降，而变为固态。

该法的主要缺点是钢渣必须为液态，且需要通过中间罐控制流量，故可以风淬处理的钢渣不会超过总渣量的50％。

5）滚筒法液态钢渣自转炉倒入渣罐后，经渣罐车运输至渣处理场，用吊车将渣罐中的渣以一定速度倒入滚筒装置内，钢渣在滚筒内同时完成冷却、固化、破碎等过程，经板式输送机排出到渣场。

经滚筒法处理后钢渣的粒度小于15mm的钢渣约占总量的97％以上。

2、钢渣的加工工艺钢渣加工可采用机械破碎和自磨两种工艺。

其作用是将经预处理的钢渣再破碎、磁选、筛分，选出渣钢(含铁多在55％以上)，分级成符合要求的规格渣。

1文献综述1.1转炉炼钢钢渣处理概况1.1.1钢渣来源刚刚钢渣特指在炼钢过程时排出的熔渣，主要是指在吹炼过程中金属炉料中各元素被氧化后生成的氧化物、被侵蚀的炉衬料和补炉材料、金属炉料带入的杂质和为调整钢渣性质而特意加入的造渣材料，如石灰石、白云石、铁矿石、硅石等。

一般渣量是钢产量的8%~15%[1]。

钢渣的主要化学成分有：CaO、SiO2、Al2O3、FeO、Fe2O3、MgO、MnO、P2O5、f-CaO，对于一些特殊的冶炼钢种，其钢渣中还含有V2O5、TiO2等。

钢渣中Fe的氧化物以FeO和Fe2O3形式存在，而以FeO为主，总量在25%以下。

如表2-1为常见各种钢渣的成分[2]。

表1-1钢渣的化学成分（%）钢渣的矿物组成与钢渣的化学成分有关，特别是取决于钢渣的碱度（CaO与SiO2的比）。

在我国主要以转炉炼钢为主，因此大部分钢渣为转炉炼钢渣。

矿物按下式反应：2（CaO·RO·SiO2）+CaO→3CaO·RO·2 SiO2+RO3（CaO·RO·SiO2）+CaO→2（2CaO·SiO2）+RO2CaO·SiO2）+CaO→3CaO·SiO2其中RO代表二价金属（一般为Mg2+、Fe2+、Mn2+）氧化物的连续固熔体。

在炼钢初期，碱度比较低，钢渣的矿物组成主要是钙镁橄榄（CaO·MgO·SiO2），其中的镁可被锰和铁所代替。

当碱度提高时，橄榄石吸收氧化钙变成蔷薇辉石（3CaO·RO·2SiO2），同时放出RO相（CaO·MnO·FeO的固熔体）。

再进一步增加石灰含量，则生成硅酸二钙（2CaO·SiO2）和硅酸三钙（3CaO·SiO2）。

在吹炼末期，氧化物增加的速度很快，这个时候，硅酸三钙（3CaO·SiO2）会随温度变化分解成硅酸二钙（2CaO·SiO2）和氧化钙（CaO），还会生成一部分铁酸二钙（2CaO·Fe2O3）。

钢铁冶炼中的转炉钢渣处理技术钢铁冶炼是重工业生产中的重要环节之一，其产生的钢渣处理技术对整个工业链的环保安全和经济效益都有着重要影响。

在钢铁冶炼过程中，转炉钢渣处理技术是一种常见的处理方式，本文将对转炉钢渣处理技术进行详细介绍。

一、转炉钢渣生成原因钢铁冶炼过程中，将生铁和废钢放入转炉中进行冶炼，转炉中加入的生料在高温下熔融，氧化生成气体和钢渣。

钢渣是指在钢铁冶炼过程中，从熔炼金属中分离出来的杂质物质，它是熔体和熔渣中的一部分物质。

而转炉钢渣则是指在转炉冶炼过程中产生的钢渣。

二、转炉钢渣组成以及处理方式转炉钢渣主要由氧化物和还原物质组成，包括氧化铁、氧化硅、氧化钙、氧化镁、氧化铝等，还有少量的碳酸盐、硅酸盐、氧化钾、氧化钠等。

不同氧化物的含量和比例不同，对应着钢渣的不同性质。

转炉钢渣处理技术主要包括常规方法和新型方法。

常规方法包括混合熔炼、渣铸、风冷、半干法处理、干法处理等，这些处理方法主要是通过钢渣的物化性质差异，采用相应的方法将其分离，保留其中有用的物质。

渣铸方法是把热钢渣倒入浇铸模型中，冷却后从模具中取出，得到经过初步分离的钢渣块。

这种处理方法不仅可以将有用的物质得到回收利用，还可以减少运输和处理的成本。

风冷方法则是将熔融的钢渣放入钢渣散落区内，通过冷却吹风使其迅速冷却硬化并散落。

这种方法具有成本低、空间占用少、对环境污染小等特点，但处理效率较低。

半干法处理和干法处理是化学方法，将熔融的钢渣加入反应器中，加入石灰石等化学剂，使钢渣成为固态。

这种方式不仅可以减少钢渣的体积，还可以回收其中的有价值的物质。

三、传统转炉钢渣处理存在的问题虽然传统转炉钢渣处理技术在一定程度上解决了钢渣处理的问题，但其存在着许多问题，主要表现在以下几个方面：1、难以满足环保要求。

传统的钢渣处理方法，往往会对环境造成一定的危害，例如渣铸处理方式会在周围环境中产生大量灰尘和噪音，而风冷处理方式则会对空气产生一定的污染。

这种处理方式对环境造成的危害大大降低了其应用范围和市场竞争力。

焖渣法来处理转炉钢渣的优点济南钢铁公司结合本厂生产的具体情况，采用优化了的焖渣法来处理转炉钢渣，取得了良好的效果。

所谓焖渣法就是利用钢渣余热，在有盖容器内加入冷水使其成为蒸汽，使钢渣得到消解，通过膨胀冷缩达到渣铁分离和粉碎。

处理后的钢渣，性能稳定，游离态CaO对钢渣性能的影响得以消除，所获产物可作为钢渣微粉或钢渣砖等的原料。

济南钢铁公司采取的具体方法如下：转炉出渣后，用吊车吊至焖渣坑倾翻倒渣，然后盖上焖渣坑盖，喷水焖渣处理。

待钢渣冷却到50℃后，吊起焖渣坑盖，用挖掘机将渣抓至汽车运走。

焖渣坑有效装渣深度为4米，装渣量约190吨，焖渣时间约10小时。

为减少倒渣时焖渣坑内粉状烟尘从坑中飘出，造成环境污染，在焖渣坑侧面设喷雾降尘装置。

为了能调节焖渣压力，每个焖渣坑设计了3根蒸汽排放管，每根蒸汽排放管设一调节阀及压力-温度检测仪，根据压力数据在不同阶段调节焖渣坑内压力，既保证焖渣效果，又保证蒸汽畅通。

为保证安全，一方面在焖渣盖上设计了焖渣盖锁紧装置，将焖渣盖与焖渣坑固定，防止发生爆炸时焖渣盖掀起，发生钢渣四溅伤人事故；另一方面，在焖渣盖上设防爆阀，当焖渣坑内压力超过一定值时，防爆装置自动打开，释放焖渣坑的蒸汽压力。

为了改进焖渣效果，对装在盖上的水管加喷头以调整喷水点的分布，并对焖渣喷水制度作了优化调整，以保证渣快速急冷湿透。

通过采用新型的焖渣方式、合理的工艺设计及对转炉渣冷却时间、焖渣水压力和焖渣水流量的优化，实现了全量焖渣，取得了良好的焖渣效果，钢渣完全粉碎，粒度在20mm以下，不再有冷却不均匀及红渣现象。

转炉炼钢过程中，因造渣形成的液态转炉渣具有一定的粘性而夹裹部分金属铁，不能有效回收这些金属铁会造成资源的浪费；长期堆存渣场会占用场地。

目前转炉钢渣的初步处理方法较多，我国各个钢厂主要采用的方式有冷弃、热泼、水淬、风淬、滚筒、浅盘和粒化轮法等。

一些钢厂原来采用简便的水淬工艺，但随着溅渣护炉工艺的采用，水淬工艺已经不适合工艺要求。

转炉炼钢原理及工艺介绍引言转炉炼钢是一种常用的钢铁生产工艺，具有高效、灵活、环保等特点。

本文将介绍转炉炼钢的原理及工艺流程。

一、转炉炼钢原理转炉炼钢是通过在高温下将生铁与废钢等原料进行反应，去除杂质，调整合金成分来生产钢铁。

其原理基于以下几个重要的化学反应步骤：1.氧化反应：在高温下，将生铁中的杂质氧化为气体或溶于渣中。

主要的氧化反应有：Fe+C+O2=FeO+CO、Mn+C+O2=MnO+CO等。

2.还原反应：在氧化反应的基础上，通过还原剂（如脱氧剂）来还原产生的氧化物。

主要还原反应有：FeO+CO=Fe+CO2、MnO+CO=Mn+CO2等。

3.合金化反应：在还原反应的基础上，通过加入适量合金元素来调整合金成分。

合金化反应可以通过添加合金块、废钢等方式实现。

通过以上化学反应的组合，转炉炼钢可以控制合金成分、去除杂质、调整温度等，从而得到符合要求的钢铁产品。

二、转炉炼钢工艺介绍转炉炼钢的工艺可以分为以下几个主要步骤：1.预处理：生铁、废钢等原料经过破碎、除尘等处理后，进入转炉炉前料斗。

2.加料：原料从炉前料斗通过螺旋输送机被输送至转炉炉缸中。

3.预热：将炉缸中的原料进行预热，以提高反应效果。

4.吹炼：将炉底引入的高纯氧吹入炉缸中，通过氧化反应和还原反应去除杂质、调整合金成分。

5.加料：在吹炼过程中，适量添加合金块、废钢等调整合金成分。

6.测温：通过测温仪器监测和调节炉内温度。

7.出渣：通过倾炉装置将产生的渣浆从转炉中排出。

8.抽炉：将炉内得到的钢液通过倾炉装置倾出，并进行钢液处理（如脱氧、出气、精炼等）9.浇铸：将经过处理的钢液进行浇铸，得到需要的钢铁产品。

三、转炉炼钢的优势转炉炼钢工艺具有以下几个优势：1.高效：转炉炼钢的操作灵活，能够快速调整合金成分和生产规格，生产效率高。

2.资源利用：转炉炼钢可以利用废钢等再生资源，减少资源浪费。

3.环保：转炉炼钢排放的烟尘、废气等污染物可以通过环保设施进行处理，达到环保要求。

0引言作为钢铁生产过程的副产品，钢渣的产量是粗钢产量的10%-15%。

2014年，我国粗钢产量8.2亿吨，钢渣产量约为0.82-1.2亿吨，约有70%的钢渣处于堆存和填埋状态[1]，我国目前转炉钢渣的利用率只有10%[2-3]。

钢渣的露天堆放，不仅会占用大量的土地，而且会严重污染周边生态环境特别是水环境[4]。

如果能循环利用这些钢渣，不仅能回收大量的有价金属，还能减轻环境负担。

本文分析转炉渣滚筒法处理工艺、转炉渣热泼处理工艺不同钢渣处理工艺及其技术特点。

1宝钢转炉钢渣处理工艺1.1转炉渣滚筒法处理工艺该工艺是将钢渣倒入渣罐后，用渣包台车将渣罐运到钢渣处理车间，用行车将渣罐内放在滚筒专用倾翻台上，由倾翻台将高温红渣沿着旋转溜槽将高温熔渣倒入筒体，滚筒边旋转边向桶内急速喷水使钢渣冷却，在水的冷却作用下急冷结块，随着滚筒的转动，滚筒里的钢球不断地对钢渣进行碾磨挤压破碎，钢渣变成小于70mm 的固态渣粒（70%≤20mm ），然后随水渣从筒下部出口流出，经渣水分离，渣子经链板机、提升机到高位料仓，放料进自卸汽车后到运到其他场地处理。

液态红渣与水进行热交换产生的蒸汽由排汽管收集经烟囱有组织排放。

废水由出渣口和链板输送机渗漏进入汇集池，然后经汇集池的溢流口排入沉淀池，处理后循环使用。

作为世界上第一台工业化运行装置，宝钢滚筒法处理装置是一项综合利用环保新技术，利用高温钢渣自身余热和矿相组成发生变化时产生的热应力、化学应力、相变应力及外界机械破碎力，使钢渣速冷、急碎，生成以硅酸三钙和硅酸二钙为主的颗粒状成品渣，同时保证金属和渣的完好分离。

1.2转炉渣热泼法处理工艺该工艺是将钢渣倒入渣罐后，用渣包台车将渣罐运到钢渣处理车间，用行车将渣罐内的熔渣分摊倒在干燥渣处理场地上，喷淋适量的水，使钢渣急冷碎裂，待水分蒸发后，用装载机进行翻转处理，在洒水冷却，待钢渣部分变黑，没有流动性后，用装载机运到其他场地继续洒水冷却，待钢渣冷却到常温后，用汽车到运到其他渣场进行下道工序处理。

转炉钢渣处理风淬工艺的探讨
转炉钢渣处理是指在钢铁生产过程中，将转炉产生的钢渣进行处理，以减少资源浪费和环境污染。

而钢渣处理中常用的一种方法就是风淬工艺。

风淬工艺是利用高压气流对钢渣进行冷却和硬化处理的一种方法。

它的基本原理是通过将高压气流从炉顶或其他设备喷射到钢渣表面，使钢渣迅速冷却，从而使钢渣表面形成一层硬化的皮层。

这种硬化的钢渣皮层可以有效固化钢渣，并减少钢渣的溶解和溢出。

风淬工艺的主要优点在于能够有效固化钢渣，减少钢渣的流失。

同时，风淬还能提高钢渣的稳定性和机械强度，减少钢渣的显微裂纹和脆化现象，提高钢渣的利用价值。

此外，风淬还可以减少钢渣处理过程中的能耗，并降低钢渣处理设备的磨损。

然而，风淬工艺也存在一些不足之处。

首先，风淬工艺的设备较为复杂，需要投资较多。

其次，风淬过程中产生的高压气流可能会造成环境噪音和空气污染。

此外，风淬工艺对钢渣的处理效果受到钢渣组成、温度、粒度等因素的影响，需要根据实际情况进行调整和优化。

综上所述，风淬工艺是一种常用的钢渣处理方法，可以有效固化钢渣，提高钢渣的稳定性和利用价值。

然而，在实际应用中还需考虑到设备投资、环境影响等方面的因素，以便更好地实现钢渣处理的目标。

1文献综述1.1转炉炼钢钢渣处理概况1.1.1钢渣来源刚刚钢渣特指在炼钢过程时排出的熔渣，主要是指在吹炼过程中金属炉料中各元素被氧化后生成的氧化物、被侵蚀的炉衬料和补炉材料、金属炉料带入的杂质和为调整钢渣性质而特意加入的造渣材料，如石灰石、白云石、铁矿石、硅石等。

一般渣量是钢产量的8%~15%[1]。

钢渣的主要化学成分有：CaO、SiO2、Al2O3、FeO、Fe2O3、MgO、MnO、P2O5、f-CaO，对于一些特殊的冶炼钢种，其钢渣中还含有V2O5、TiO2等。

钢渣中Fe的氧化物以FeO和Fe2O3形式存在，而以FeO为主，总量在25%以下。

如表2-1为常见各种钢渣的成分[2]。

表1-1钢渣的化学成分（%）钢渣的矿物组成与钢渣的化学成分有关，特别是取决于钢渣的碱度（CaO与SiO2的比）。

在我国主要以转炉炼钢为主，因此大部分钢渣为转炉炼钢渣。

矿物按下式反应：2（CaO·RO·SiO2）+CaO→3CaO·RO·2 SiO2+RO3（CaO·RO·SiO2）+CaO→2（2CaO·SiO2）+RO2CaO·SiO2）+CaO→3CaO·SiO2其中RO代表二价金属（一般为Mg2+、Fe2+、Mn2+）氧化物的连续固熔体。

在炼钢初期，碱度比较低，钢渣的矿物组成主要是钙镁橄榄（CaO·MgO·SiO2），其中的镁可被锰和铁所代替。

当碱度提高时，橄榄石吸收氧化钙变成蔷薇辉石（3CaO·RO·2SiO2），同时放出RO相（CaO·MnO·FeO的固熔体）。

再进一步增加石灰含量，则生成硅酸二钙（2CaO·SiO2）和硅酸三钙（3CaO·SiO2）。

在吹炼末期，氧化物增加的速度很快，这个时候，硅酸三钙（3CaO·SiO2）会随温度变化分解成硅酸二钙（2CaO·SiO2）和氧化钙（CaO），还会生成一部分铁酸二钙（2CaO·Fe2O3）。