钢渣处理技术及综合利用途径
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钢铁冶炼废弃物处理的新技术钢铁产业是世界工业的重要组成部分,但由于冶炼过程产生的废渣和废气等副产品,给环境带来了严重的污染问题,成为当前环保工作的难点之一。
废渣中最主要的为钢渣和炉渣。
传统的废弃物处理方式只是采用填埋、倾倒等手段,不仅浪费资源而且污染环境。
为了减少废弃物的产生和更有效地处理钢铁冶炼废弃物,人们开发出了新的处理技术,采用高科技手段解决废弃物处理问题。
本文将介绍一些钢铁冶炼废弃物处理的新技术。
1. 钢渣资源化利用技术钢渣是钢铁冶炼过程中产生的主要废弃物,传统处理方式是倾倒或填埋。
但随着资源的日益紧缺,以及环保意识的不断提高,对钢渣的资源化利用提出了新的要求。
现在,钢渣可以被冶金、建筑、水泥、路基等多个领域用作原材料。
其中,冶金行业利用钢渣可以生产钢材、铁合金等。
比如利用电弧炉钢渣熔炼技术可以生产低碳钢、不锈钢等;利用炼钢渣加热技术可以生产钢坯,同样还可以配合其他原料生产铁合金。
此外,热处理钢渣也可以生产泡沫玻璃、砖块、陶瓷等,这些产品在建筑行业中应用广泛。
2. 炉渣综合利用技术炉渣是冶炼过程中铁水脱碳后的副产物,也是一种常见的钢铁冶炼废弃物,传统处理方式同样是倾倒或填埋。
但是,炉渣中含有大量的SiO2、FeO、CaO等物质,因此可以通过特殊的处理手段变废为宝。
炉渣综合利用技术中,最重要的是炉渣水淬技术。
这种技术是将炉渣加快冷却,使其玻璃化,进而制成微粉。
炉渣微粉可以用于耐火材料、水泥、建筑材料等领域。
另外,炉渣中的FeO、CaO等元素也可以用于水泥、钙硅磷肥料、玻璃纤维、陶瓷等行业,甚至还可以用于生产高纯的金属铁和加工炉渣制成道路建设用的环保型材石料。
3. 废气回收技术在钢铁冶炼过程中,除废渣外,还伴随着大量的废气产生,这些废气经常包含有一定量的CO、CO2、SO2、NOx等物质。
这些废气直接排放,会对空气造成严重污染,危害人民的身体健康。
所以,废气回收技术是冶炼工业环保的重要手段之一。
钢渣的处理与综合应用研究的开题报告一、研究背景钢渣是钢铁生产过程中产生的一种含水量较高的多元复合材料。
长期以来,钢渣一直被视为钢铁生产中的“废弃物”,对环境造成了严重的污染。
近年来,随着环保意识的不断加强和资源回收利用的呼声越来越高,如何有效地处理和综合利用钢渣成为了当前钢铁生产面临的重要问题。
二、研究目的本研究旨在探究钢渣的处理方法和综合应用途径,为提高钢铁生产过程的资源利用率和环境保护水平提供技术支持。
三、研究内容和方法1. 国内外钢渣处理方法的比较研究。
2. 钢渣的物理、化学、矿物学等性质的分析与测试研究。
3. 钢渣的综合应用研究,包括在水泥、混凝土、路面等建材中的应用;在农林生产中的应用;在环境治理中的应用等。
4. 运用多种实验方法和模拟分析手段,对钢渣加工及综合利用研究进行实验和推导,对其经济效益和环境效益进行分析。
5. 进行社会调查和经济分析,了解钢渣处理与综合应用的市场需求及存在的问题,为钢渣处理及综合应用提供决策参考。
四、研究意义1. 有助于提高钢铁生产过程的资源利用率,减少浪费和环境污染。
2. 有助于研发新型材料和构建循环经济体系。
3. 有助于促进钢渣处理及综合利用产业化进程,扩大产业规模,提高经济效益。
4. 对加强资源利用和环境保护的工作具有积极意义。
五、预期研究结果1. 确定最佳的钢渣处理和综合利用途径。
2. 探索开发新型钢渣综合利用产品,壮大钢渣产业发展。
3. 初步了解钢渣产业发展的现状以及存在问题,为钢渣产业的进一步发展提供参考。
六、研究计划1. 文献综述:2周2. 钢渣的基本性质测试:4个月3. 钢渣处理及综合利用实验研究:6个月4. 社会调查和经济分析:2个月5. 论文撰写和答辩:2个月七、预期研究方案本研究将运用多种实验方法和模拟分析手段,探究钢渣处理与综合应用的有效途径,在实践中尝试发掘和创新,建立钢渣资源化利用新模式,并对钢渣产业进行综合评估,为加强资源利用和环保工作提供借鉴。
钢渣处理技术及综合利用途径钢渣是工业生产过程中产生的一种重要副产物,它通常以各种物理和化学性质不可逆变的形式存在于环境中,饱受环境污染的威胁。
因此,如何有效处理和有效利用钢渣已成为当前重要的科学问题。
一般来说,钢渣的处理技术可以分为三类:冶金法、物理法和化学法。
冶金法是将冶金钢渣进行再加工,以制备钢材、硅钢和不锈钢等小件或尺寸的产品的一种技术。
这种方法的优点是能够实现钢渣的资源化利用,但也存在一些问题,其中污染问题是最为突出的,这种技术排放的大量有机物和重金属会对环境造成极大的危害。
物理法是指通过使用物理方法,如破碎、焙烧和电熔法等,使钢渣分解、消化、回收的一种技术,优点是在处理时不会污染环境,此外,它不仅可以回收钢渣中的有价值的材料,还可以将剩余的钢粉作为混凝土和涂料的良好原料。
化学法是以化学物质对原料进行处理,以改变其形态或组成,或者采用反应与吸附来回收有价值的成分,如提炼钢渣中的钒、金属元素等,从而获得可再利用的结果。
除了以上三类处理技术以外,人们还可以采取其他方式进行钢渣的利用,如真空脱渣及其他技术的结合、改性技术、钢渣混凝土技术等。
真空脱渣是将钢渣进行预混并在真空状态下加热分解,以提炼优质钢渣的一种方法。
这种方法可以提炼出高质量的钢渣,并将其用于制造汽车零部件和一般结构件等产品。
钢渣改性技术是利用化学聚合物等改性剂,将无机、粗糙、块状钢渣变成中等粒度钢渣,从而提高钢渣的利用率。
钢渣混凝土技术是一种将钢渣用作混凝土建筑材料的新型技术,它可以有效替代传统建筑材料,钢渣混凝土具有轻质、高强度、防水、防火、耐腐蚀等优点,可以大大降低建筑工程中的成本并有效保护环境。
综上所述,钢渣的处理技术有冶金法、物理法和化学法等,它们可以用于减少钢渣污染,实现资源化利用。
另外,人们还可以采取真空脱渣技术、改性技术以及钢渣混凝土技术等手段进行钢渣的利用,以提高钢渣的利用效率。
总之,钢渣处理技术及其综合利用可以有效解决环境污染问题,提高资源的利用效率,促进工业发展,具有重要的经济意义和社会意义。
钢渣的处理工艺【摘要】钢渣是一种“放错了地方的资源”。
钢渣的综合利用不但可以消除环境污染,还能够变废为宝创造巨大的经济效益,是可持续发展的有效途径,对国家、对社会都具有十分重要的意义。
本文从目前钢渣主要处理工艺和国内钢渣利用概况两方面进行了分析。
【关键词】钢渣;处理工艺;利用1 目前钢渣主要处理工艺1.1 风淬法热熔钢渣被压缩空气击碎落入水中急冷、改质、粒化。
其优点是排渣速度快、占地面积少、污染少、处理后钢渣粒度均匀;其缺点是处理率低、钢渣利用途径窄。
1.2 粒化轮法将熔融的钢渣落到高速旋转的粒化轮上,因机械作用将熔渣破碎、粒化,被粒化的熔渣在空间经喷水冷却后,渣水一同落入脱水转鼓。
其优点是排渣速度快、污染少;其缺点是处理率低(一般在50%左右)、只能处理流动性好的钢渣、设备磨损严重、钢渣胶凝性能变差影响其利用。
1.3 热泼法(1)渣线热泼法。
将钢渣倾翻,喷水冷却3~4天后使钢渣大部分自解破碎,运至磁选线处理。
此工艺的优点在于对渣的物理状态无特殊要求、操作简单、处理量大。
其缺点为占地面积大、浇水时间长、耗水量大,处理后渣铁分离不好、回收的渣钢含铁品位低、污染环境、钢渣稳定性不好、不利于尾渣的综合利用。
(2)渣跨内箱式热泼法。
该工艺的翻渣场地为三面砌筑并镶有钢坯的储渣槽,钢渣罐直接从炼钢车间吊运至渣跨内,翻入槽式箱中,然后浇水冷却。
此工艺的优点在于占地面积比渣线热泼小、对渣的物理状态无特殊要求、处理量大、操作简单、建设费用比热闷装置少。
其缺点为浇水时间24h以上、耗水量大、污染渣跨和炼钢作业区、厂房内蒸汽大、影响作业安全。
钢渣稳定性不好、不利于尾渣综合利用。
1.4 盘泼法将热熔钢渣倒在渣罐中,用吊车将罐中钢渣均匀倒在渣盘上,喷淋大量水急冷,再倾翻到渣车中喷水冷却,最后翻入水池中冷却。
其优点是快速冷却、占地少、粉尘少、钢渣活性较高;其缺点是渣盘易变形、工艺复杂、投资和运行费用高、钢渣稳定性差。
1.5 水淬法钢渣水淬是20世纪70年代为获得粒度小于8mm钢渣返回烧结而研究成功的工艺。
钢渣处理工艺及资源化利用技术“十五”以来,在钢渣综合利用方面走出一条以废养废、自我完善、良性循环的可持续发展道路,成功探索出“资源-产品-再生资源-再生产品”的循环经济模式,建立了钢渣资源化循环利用平台,即环保稳定型钢渣全粉化处理工艺―节能高效型渣铁分离生产工艺―循环提质的含铁渣粉精选工艺―资源化利用的建材生产工艺―综合利用的钢渣微粉生产工艺,再建立输送物流平台,形成一体化综合控制系统,使莱钢转炉钢渣得到了100%资源化处理利用。
2钢渣处理工艺2.1节能环保型钢渣全粉化处理工艺将热融钢渣加热至300~800℃后流入冷炖池中,展开洒水冷炖处置,利用钢渣自身热量所产生的热应力并使大块钢渣水解,同时在罐中产生的大量常压饱和状态蒸汽与渣中游离氧化钙、游离氧化镁促进作用所产生的化学形变并使钢渣进一步碎裂过氧化苯甲酰,达至钢渣碎裂的目的。
该工艺主要包含甩盆装置、自动踢水装置、冷炖池、蒸汽废旧装置、冷炖砌、循环水系统、筛分耐旱性系统等。
工艺流程为:钢渣盆→甩盆好像渣至冷炖池→封盖洗衣服冷炖淋化→挑渣→筛分(<200mm钢渣)→步入各料仓→皮带机运送至碎裂磁选生产线受到料仓。
该工艺主要特点:1)同时实现了白钢渣盆一次甩盆入池作业,提升了作业效率。
通过对喷淋水电动阀门的流量掌控,同时实现了自动准确喷淋水粉化钢渣,钢渣过氧化苯甲酰率为100%。
2)冷炖法对飞溅渣、流动性钢渣都能够展开处置。
通过优化冷炖池壁板坯民主自由内模工艺,板坯加装并无螺栓相连接,高温下不变形,同时实现了冷炖池的新机制利用。
3)通过在冷炖池砌上设计水封装置及防爆膜,既保证了冷炖池蒸汽不溢出,又能够确保蒸汽压力少于0.16mpa时池砌不被顶起。
4)通过在蒸汽管道上加设引风机或电动掌控阀门及自控压力表,同时实现了蒸汽采暖的废旧利用,增加蒸汽的阴之木,节约了能源。
5)通过对过氧化苯甲酰后钢渣漏水搜集,并展开三级过滤器,同时实现了污水的再循环利用。
钢渣处理技术及综合利用途径
钢渣处理技术及综合利用途径
钢渣是冶金工业中产生的一种有害废弃物,其组成质量大都在Fe含量较高,具有可回收利用价值的特性。
然而,在许多的现实中,大量的钢渣仍然浪费在环境中,这对环境和资源造成了巨大的威胁,也使得钢渣的循环利用显得尤为重要。
钢渣处理技术的发展,主要包括钢渣净化、再生、再利用等,这些技术均可以有效地减少钢渣的排放,改善环境质量。
钢渣净化技术是指在钢渣净化工艺过程中,将粉尘、油污和有机物等污染物去除掉,以达到钢渣的环境净化。
其主要技术有湿法净化、干法净化、真空净化、离心分离净化等。
钢渣再生技术是指将钢渣原材料加工成新的钢材,以满足市场需求。
其主要技术有熔炼再生、烧结再生、电弧熔炼再生等。
钢渣再利用技术旨在利用钢渣的余热和余磁属性。
其主要技术有热处理再利用、磁选再利用、轧制再利用等。
此外,钢渣还可以综合利用,如利用钢渣改性处理技术来制备新型建材材料,如钢渣砂浆、钢渣混凝土、钢渣
水泥等;利用钢渣发电、加热、冶炼等;可以作为原料加工制备各种肥料,用于农业生产;还可以制备多种铁合金等。
综上所述,钢渣处理技术及综合利用途径,不仅可以减少钢渣的排放,改善环境质量,还可以将钢渣变为有价值的原料,实现其价值最大化。
钢渣利用存在的问题主要包括:
1.利用率低:我国钢渣平均资源综合利用率不到40%,钢渣以每年上千万吨的数量不断增加,已经成为制约钢铁企业绿色可持续发展的瓶颈。
2.缺乏行业联席机制:由于缺乏沟通交流,钢铁与建材行业间的协同、融合不足,这使得钢渣的利用面临诸多困难。
3.缺乏有效的处理技术和资源化利用新技术: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。
针对以上问题,可以采取以下解决措施:
1.推广钢渣高效综合回收利用生产工艺和成套设备:根据各钢铁企业的特点,研制出钢渣高效综合回收利用生产工艺和成套设备,使钢渣得到高效综合利用实现零排放,为钢铁企业实现循环发展,建设节约型企业提供成套高效节能工艺和设备保障。
2.加强行业间的合作与交流:钢铁与建材行业间应加强协同、融合,通过建立行业联席机制等方式,共同解决钢渣利用的问题。
3.完善政策支持:政府可以出台相关财税政策,鼓励企业开展钢渣利用工作,同时加大对钢渣利用技术研发的支持力度。
钢渣的综合利用途径主要包括:
1.内循环利用: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。
这样可以不但可以代替石灰石,且可以从中回收大量的金属铁和其他有用元素。
2.外循环利用:用于建筑建材行业。
例如用于制造筑路材料、建筑材料或农业肥料等原材料。
此外,钢渣还可生产免烧砖、铸造砂、水泥膨胀剂、制流态砂硬化剂等。
以上内容仅供参考,如需获取更多信息,建议查阅关于钢渣利用的资料或者咨询专业人士。
钢渣综合利用技术及发展方向钢渣主要来源于:金属炉料中各元素被氧化后生成的氧化物及;被侵蚀的炉衬及炉衬材料;金属炉料带入的杂质,如泥沙等;为调整钢渣性质所加人的造渣材料,如石灰石、铁矿石、萤石等。
按炼钢工艺钢渣可分为平炉渣、转炉渣和电炉渣。
由于转炉比平炉产量高、能耗低,大多数钢铁厂已改为转炉,但由于钢渣综合利用问题没有很好地解决,钢渣堆场上仍然有大量的平炉渣及平炉与转炉的混合渣。
1、钢渣的理化性质1、1钢渣的物理性质由于化学成分及冷却条件不同造成钢渣外观形态、颜色差异很大。
碱度较低的钢渣呈黑灰色,碱度较高的钢渣呈褐灰色、灰白色。
渣块松散不粘结,质地坚硬密实,孔隙较少。
渣佗和渣壳结晶细密,界线分明,尤其是渣壳,断口整齐。
自然冷却的渣块堆放一段时间后,发生膨胀风化,变成土块状和粉状。
钢渣通常含水在3%~8%。
1.2钢渣的化学成份随着钢品种、原料、冶炼工艺及堆放期限的不同,钢渣的化学成份波动较大。
大多情况下,钢渣的主要化学成份为CaO 、52O P 、32O Al 、MgO 、32O Fe 、MnO 、CaO f -等。
转炉渣的化学成份较稳定,MgO 和32O Fe 含量低,碱度高,一般为2.9~3.2,杂质含量少,并随堆放期的延长CaO f -含量降低。
同时,堆放的转炉渣发生自然膨胀风化,形成不同粒径的钢渣颗粒,当钢渣的粒径不同时,其化学成份不同,随着堆放期延长,化学成份差异增大。
钢渣中游离的CaO 、MgO 含量较高,因而稳定性差。
此外,钢渣中铁和锰的含量也比较高,由于铁、锰离子具有较强的极化能力,对氧有很大的亲和力,因此,氧离子能脱离正硅酸钙(锰)四面体破坏正硅酸盐结构,使四面体互相连接起来,生成巨大而复杂的硅氧团,从而降低其易磨性。
2、钢渣的处理钢渣成分复杂、流动性差别大、性能不稳定、处理技术发展缓慢,主要为热态处理和冷态加工两个环节。
前者是指高温熔渣处理成常温固态渣的过程,侧重于钢渣快速、清洁的处理;后者是指固态渣经破碎、磁选等工序,加工成不同粒度、不同金属含量的尾渣、渣粉、渣钢的过程,侧重于钢渣的资源化利用。
试论转炉钢渣处理技术及综合利用摘要:伴随着我国钢铁行业的快速发展,其钢铁生产量也在急速的增加,导致在钢铁生产过程中所产生的固废的产量也在日益的增加。
受技术方面的限制,使钢铁企业的固废的综合利用率降低,造成了严重的资源浪费,同时也产生了严重的环境和资源利用问题,这也是阻碍现阶段我国众多钢铁企业进一步发展的重要因素。
针对这一情况,我国近些年来一直重视和开发的钢铁资源的回收和钢铁生产过程中固体废料的综合利用,需借助有效的方式提升其废物的利用率,也减少资源浪费现象的进一步加剧,发展节能循环经济,有利于我国钢铁资源产业的健康和持续性发展。
本文基于此,对转炉钢渣处理技术和其综合利用途径进行相应的探究与分析。
关键词:转炉钢渣处理技术;综合利用;钢铁企业引言:基于转炉钢渣的化学组成不稳定性,无法直接进行钢渣的回收,因此为了更好地解决转炉钢渣的回收利用问题需要对钢渣进行预先处理。
处理完成以后的废渣其化学组成和结构相对已经稳定,然后就可以进行转炉渣的回收处理。
所以需要对现阶段最为常见的几种转炉渣的预处理技术进行相应的探究。
而国内的转炉钢渣处理技术在具体实践的过程中,其种类也较为繁多,较为常见的有水萃工艺、热闷工艺和滚筒法等处理工艺,这些工艺在一定程度上都有利于先进的我国钢铁企业的持续性发展,因此需要对其进行深入的探究。
1.转炉钢渣处理技术1.1露天倒渣水淬法露天倒渣水萃法在具体应用的过程中,一般会选择一个地点将其设置为露天渣坑,在此区域内对钢铁生产过程中所产生的废渣进行相应的处理。
首先需要用渣罐车来运输废渣,将废渣从转炉运输的已经挖掘完成的露天渣坑的旁边,然后将废渣倾倒在渣坑内,再打水进行淬渣。
萃渣以后需要确保所有的渣坑都碎裂成块之后再进行筛分,在筛分的过程中如果发现有碎渣并没有碎裂成块,还需要进行重复萃渣,通过这样的方式确保萃渣的成效。
这种方法对于钢渣处理整个过程中所需要的机械设备较少,操作较为便捷,但是一般需要占用企业大量的厂房场地。
钢渣处理工艺及综合利用途径选择、分析与实践选择处理工艺一般从钢渣综合利用途径、节能和环境保护、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动性,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,降低钢渣的不稳定性。
从液态钢渣流动性的角度考虑,滚筒法、风淬法、水淬法和粒化轮法只能处理流动性好的钢渣,盘泼法、热泼法和热闷法可以处理流动性差的渣;从工艺繁杂程度、装置投资角度看,风淬法、热闷法较简单,投资少、设备磨损小;从节能和环境保护角度考虑,风淬法、热闷法、滚筒法可行;从处理后钢渣粒度的均匀程度考虑,风淬法得到的钢渣粒度最小而且均匀;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,处理流动性好的钢渣的最佳工艺是风淬法,处理流动性差的钢渣的最佳工艺是热闷法。
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。
热焖法钢渣处理及综合利用工程实践热焖法钢渣处理及综合利用工程实践是一种能够将钢厂产生的钢渣进行有效处理和综合利用的方法。
目前,钢渣处理和综合利用是一个重要的环保和能源问题,特别是对于龙头企业来说更加重要。
本文将从钢渣的定义、热焖法钢渣处理原理及实施方案、热焖法处理后钢渣的综合利用和热焖法钢渣处理及综合利用工程实践的优点等方面进行了详细的介绍和分析。
1. 钢渣的定义钢渣是钢铁冶炼过程中,由于炉料、燃料和炉渣的不同组成,以及工艺操作方式的不同,使得铁矿石、焦炭等不纯物质与钢水接触并发生反应后产生的一种富含氧化物的渣。
根据来源不同,钢渣可分为高炉渣、转炉渣、电炉渣、其他钢渣等几种类型。
2. 热焖法钢渣处理原理及实施方案热焖法钢渣处理原理是通过热焖技术对高炉渣进行精细化处理,将其转化成可替代耐火材料的膨胀性耐火砖原料。
热焖技术是一种比较新颖的处理渣的方法,它除去了冷却过程,取消了水淬等传统技术工艺,使得处理后的渣能够改善其物理化学性质,从而达到可用作原料的目的。
热焖法钢渣的实施方案包括以下几个步骤:(1)将钢渣从炉内排出,转移至热焖设备中;(2)将热焖设备中的钢渣充分预热;(3)在设备中添加造渣剂;(4)将钢渣进行热焖处理;(5)将热焖好的渣块进行破碎、筛分等处理;(6)将处理好的炉渣送入加工车间进行综合利用。
3. 热焖法处理后钢渣的综合利用热焖法处理后产生的钢渣是一种可以综合利用的材料,这种材料可以用于路基填充、土工填海、建筑材料等多个方面。
下面对热焖法处理后产生的钢渣的综合利用进行了具体的介绍。
(1)路基填充:热焖法处理后的钢渣在路基填充方面的应用正在逐渐增多。
随着交通基础设施的不断完善,铁路、高速公路、市政道路等公共交通工程的建设中对路基填充材料的要求也越来越高。
热焖法处理后的钢渣不仅具有良好的承压性,而且具有较强的耐水、耐久性和优秀的抗弯强度。
(2)土工填海:热焖法处理后的钢渣在土工填海方面也有较广泛的应用。
国家自然科学基金(52004097),华北理工大学博士启动基金(28411099)唐山市特种冶金及材料制备基础创新团队项目(17130202D)收稿日期:2020-05-11佟 帅(1996- ),硕士;063210河北省唐山市。
通讯作者:李晨晓,博士/讲师;E-mail:lichenxiao34@163.com钢渣处理工艺及综合利用分析佟 帅 李晨晓 王书桓 赵定国 薛月凯 刘吉猛(华北理工大学冶金与能源学院)摘 要 钢渣作为钢铁企业的副产品,产量巨大且富含有价值矿物,但其综合利用率很低。
文章主要对炉外钢渣处理工艺热泼法、热闷法和滚筒法进行介绍,分别从生产操作流程、钢渣处理工艺的优缺点进行对比分析,同时也介绍了炉内钢渣处理留渣+双渣工艺和气化脱磷渣循环炼钢技术,为钢铁企业进行钢渣清洁处理及综合利用提供了方向。
关键词 滚筒法 热泼法 热闷法 气化脱磷渣 留渣+双渣文献标识码:A 文章编号:1001-1617(2020)06-0003-05SteelslagtreatmentprocessandcomprehensiveutilizationanalysisTongShuai LiChenxiao WangShuhuan ZhaoDingguo XueYuekai LiuJimeng(NorthChinaUniversityofTechnology)Abstract Asaby-productofsteelcompanies,steelslaghashugeoutputandisrichinvaluableminerals,butitscomprehensiveutilizationrateisverylow.Thearticlemainlycomparesandanalyzesthehotslagtreatmentmethod,hotstuffymethodandrollermethodofthesteelslagtreatmentprocessoutsidethefurnace,andcomparestheproductionoperationprocessandtheadvantagesanddisadvanta gesofthesteelslagtreatmentprocess.Atthesametime,italsointroducesthesteelslagtreatmentres idue+doubleresidueandgasificationdephosphorizationslagrecyclingsteelmakingtechnologyprovidethedirectionforsteelcompaniestocleanandcomprehensivelyutilizesteelslag.Keywords roller hotsplash hotdisintegrating gasificationdephosphorizationslag residue+doubleresidue 我国是钢铁大国,钢铁行业是我国支柱性产业。
钢渣处理技术及综合利用途径
喻润梅
【期刊名称】《企业技术开发:中旬刊》
【年(卷),期】2014(033)003
【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。
【总页数】2页(P7-8)
【作者】喻润梅
【作者单位】湖北轻工职业技术学院,湖北武汉430070
【正文语种】中文
【中图分类】X75
【相关文献】
1.国内外钢渣处理技术与综合利用技术的发展分析
2.浅谈转炉钢渣处理技术及综合利用
3.钢渣综合利用途径及处理工艺的选择
4.钢渣处理技术及综合利用途径
5.宝钢钢渣处理技术和综合利用前景探讨
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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,
通过传送皮带送到渣场。
2 钢渣的综合利用
我国从20世纪70年代提出了“综合利用、变废为宝”的口号,开展了固体废物综合利用技术的研究和推广工作,现已取得了显著成果,部分地区的综合利用率已超过了80%,但钢渣利用率一直不高的原因是因为钢渣成分复杂,见表1。
近年来,各产钢国都已经将如何利用钢渣的问题提到了重要日程上来,迄今,钢渣综合利用主要涉及建筑材料、农业、冶金、废水处理等领域。
2.1 用于建筑材料
2.1.1 生产水泥
由于钢渣中含有和水泥相似的硅酸三钙、硅酸二钙及铁铝酸盐等活性矿物质,具有水硬胶凝性,因此可成为生产无熟料或少熟料水泥的原料,也可作为水泥掺和料。
日本研究用钢渣生产铁酸盐水泥,其抗压强度等性能与硅酸盐水泥一样,研究中所用主要原料的配比见表2。
与普通硅酸盐水泥相比,铁酸盐水泥早期强度高,水化热低。
铁酸盐水泥中掺入石膏后,可生成大量硫铁酸盐,能有效地减少水泥的干缩和提高抗海水腐蚀的性能。
2.1.2 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,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。
钢渣作为筑路材料,优点明显,并且还具有导电性小不会干扰铁路系统的电信工作的特点,被用作铁路道砟。
2.2 用于农业
而且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。
2.2.1 作钢渣磷肥
钢渣在冶炼过程中经过高温煅烧后,溶解度已大为改变,其中主要成分易溶量达全量的一半或更高,较易被植物吸收。
另外,钢渣中具有大量有益于植物生长的元素如Mg、Ca、P等,尤其是P成分高,很适合作磷肥。
钢渣磷肥不仅在酸性土壤里施用效果好,在缺磷的土壤里施用也有增产效果,在水田和旱田里均可取得较好的肥效。
2.2.2 作硅肥和硅钾肥
2.2.3 作酸性土壤改良剂
钢渣中的磷和各种微量元素,可增强农作物的抗病虫害能力,而且CaO、MgO含量高的钢渣磨细后,可作为酸性土壤改良剂。
2.3 用于冶金
2.3.1 作烧结熔剂
2.3.2 作高炉熔剂
目前高炉利用高碱度烧结矿或熔剂性烧结矿,基本上不加石灰石,但对于烧结能力不够,高炉仍加石灰石的炼铁厂,把钢渣作高炉熔剂,可让其中的CaO、MgO等作为助熔剂,从而节省大量石灰石、白云石,同时还可以回收其中的Fe。
2.3.3 回收废钢铁
在基本建设中,开发旧有渣山,除钢渣可利用外,还可回收大量废钢铁及部分磁性氧化物,因为钢渣中一般含有7%~10%的废钢及钢粒,用水淬法处理的钢粒,磁选机较易提取,可作为炼钢调温剂。
相比其他用途,钢渣在钢铁厂内部作为冶金原料使用,不仅利用价值高,而且效果显著。
这是钢渣资源化主要途径。
2.4 用于废水治理
2.4.1 用钢渣作为吸附剂
2.4.2 用钢渣作为滤床
钢渣可用来作生物滤池滤床,滤床的主要组成就是滤料,滤料是微生物生长栖息的场所,理想的滤料应具备:能为微生物附着提供大理的表面积,有足够的空隙率,保证通风(即保证氧的供给)和使脱落的生物膜能随水流出滤池,不被微生物分解,也不抑制微生物生长,有较好的化学稳定性,有一定机械强度,价格便宜等特征,而钢渣正好符合上述要求有研究者将钢渣与活性炭等滤料进行了吸附效果比较,发现钢渣对分散染料的吸附效果优于活性炭,这一结果为低成本的滤料走向工业化应用提供了科学依据。
以钢渣为滤料处理活性翠蓝染料废水、结晶紫、亚甲基蓝染料废水、碱性品红染料废水、孔雀石绿染料废水,脱色率均可达到90%以上。
2.4.3 用钢渣作絮凝剂
由于钢渣中含有较多的Fe、Al和Si等元素,可以作为制备絮凝剂的重要材
料,絮凝剂是废水处理的主要药剂,用钢渣制备絮凝剂可以改善原有絮凝剂的不足,使其具有较强的架桥和吸附性能。
如利用钢渣、铁屑以一定的质量比混合用硝酸和盐酸的混酸溶解,经抽滤后取其滤液,在搅拌回流下加热到120 ℃,反应3~4 h,冷却后得到棕红色稠状絮凝剂,用此絮凝剂处理印染废水,在钢渣和铁屑质量比为4:1,混酸的体积为20 ml,混凝剂投加量为25 mg/L,PH值为6的条件下,其处理后的CODcr去除率为87.4%,透光率为89.3%,色度去除率为93.3%。
3 结语
①由于炼钢设备、工艺布置、排渣特点不同,处理工艺有多种形式,钢铁企业可根据钢渣的利用方向选择适合自己的钢渣处理工艺。
②将钢渣应用于建筑、冶金、农业、废水处理是固体废物综合利用的一项重要技术,对增加钢渣的再利用率,减少堆弃占地及保护环境具有现实意义。
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