高炉渣综合利用的研究进展

高炉渣余热利用技术的现状及发展趋势摘要：本文系统的分析了高炉渣湿法与干法处理工艺及其余热利用的国内外现状,简述了底滤法(OCP)、因巴法(INBA)、拉萨法(RASA)、图拉法(TYNA)等典型的水淬法工艺，总结了水淬渣方式存在的诸多弊端，对风淬法、双内冷却转筒粒化法、Merotec 熔渣粒化流化法、机械粒化法、连铸连轧法、化学法等干法处理技术的研究进展和发展现状进行了总结。

最后得出结论: 离心粒化等干式余热回收技术在利用高炉渣的高品质热源时,不会造成水资源的浪费, 不会产生硫化氢、二氧化硫等有害气体,在克服水渣法固有缺点的同时，还可以得到玻璃化程度高的高附加值成品渣，是今后高炉渣余热回收工艺的发展趋势。

关键词：高炉渣；余热利用；水淬；干式粒化1 前言中国目前是全球最大的钢铁生产国。

中国钢铁产量已连续16年保持世界第一，并且遥遥领先于其他国家。

同时伴随我国高炉冶炼生产排出的含丰富热能的高炉渣数量也是巨大的，从节能与环保以及提高钢铁厂的经济效益的角度来看，对高炉渣的热量进行回收和高炉渣的资源化利用是十分必要的。

炉渣的出炉温度一般在1400～1550℃之间。

每吨渣含（1260～1880）×103kJ的显热，相当于60kg标准煤的热值[1]。

每生产1吨生铁要副产0.3吨高炉渣，每生产1吨钢要副产0.13吨钢渣[2]，以目前我国的钢铁产量6.83亿吨进行计算，可产生2.9亿吨以上的高炉渣和转炉渣，其显热量相当于1740万吨标准煤，尽管并非可以全部回收高炉渣的热能，但若能部分回收利用，其节能效益也是显著的，非常具有市场开发潜力。

就目前应用大量应用水淬技术情况来看，这部分高温热源显然是被浪费了，该高温热源就温度品质来说，完全符合高品位能源的要求，如果能回收这部分热量得以重新利用，就可以为社会和企业带来可观的经济、社会和环保效益。

开展余热余能的回收利用不仅是钢铁企业节约能源降低成本，提高竞争力的重要手段，而且也符合国家钢铁工业的政策要求。

高炉渣处理、回收利用技术的现状与进展学院：矿业工程学院班级：矿加10姓名：范明阳学号：120103707026高炉渣处理、回收利用技术的现状与进展范明阳（辽宁科技大学矿业工程学院）摘要：介绍了目前国内外高炉渣处理、回收利用的现状，对比分析了高炉渣各种处理工艺的优点和不足，指出目前的高炉渣处理存在新水消耗大、炉渣物理热无法回收和二氧化硫、硫化氢等污染物排放的问题，提出了解决高炉渣处理和回收利用过程中渣粒化及热量回收问题的新方法，并展望了高炉渣综合利用的发展趋势．关键词：高炉渣；处理；回收利用；发展趋势Abstract：The current status of the recovery and utilization of blast furnace slag both at home and abroad a．re described，andthe advantages and the disadvantages of various treatment processes compared in the present discussion．It is indieated thatthe treatment method of blast furnace slag now in use has the shortcomings of large fresh water consumption，impossibility torecover the physical heat of the slag，and emission of contaminants SO2 and H2 S．Key words：blast furnace slag；treatment；recovery and utilization；developing trend0 .前言钢铁工业是我国国民经济的重要基础产业．高炉渣是一种性能良好的硅酸盐材料，可作为生产水泥的原料．高炉渣的主要成分是氧化钙、氧化镁、三氧化二铝、二氧化硅，属于硅酸盐质材料，其化学组成与天然矿石、硅酸盐水泥相似．在急冷处理的过程中，熔态炉渣中的绝大部分物质没能形成稳定的化合物晶体，以无定形体或玻璃体的状态将没能释放的热能转化为化学能储存起来，从而具有潜在的化学活性，是优良的水泥原料．据统计，我国冶金企业每年用于处理废弃炉渣资金高达上亿元，尤其是对于高炉渣的显热，国内还没有一家钢铁联合企业将其作为余热资源回收利用．高炉渣的处理工艺可分为水淬处理工艺、干法处理工艺和化学处理工艺．在我国工业生产中，主要以水淬法作为高炉渣的处理工艺．1 .高炉渣处理工艺现状1．1 水淬处理工艺水淬处理工艺就是将熔融状态的高炉渣置于水中急速冷却，限制其结晶，并使其在热应力作用下发生粒化．水淬后得到沙粒状的粒化渣，绝大部分为非晶态．其主要方法有：底滤(OCP)法、拉萨(RASA)法、因巴(INBA)法和图拉(TYNA)法等．水渣处理工艺处理的高炉渣，玻璃质(非晶体)含量超过95％，可以用作硅酸盐水泥的部分替代品，生产普通硅酸盐水泥．但此法不可避免地释放出大量的硫化物，污染地下水源，渣粒研磨前必须干燥，能源消耗大，消除污染投资大，循环水系统的磨损大．1．1．1 底滤法高炉熔渣在冲制箱内由多孔喷头喷出的高压水进行水淬，水淬渣流经粒化槽，然后进人沉渣池，沉渣池中的水渣由抓斗吊抓出堆放于渣场继续脱水．1．1．2 拉萨法拉萨法水冲渣系统是由日本钢管公司与英国RASA贸易公司共同研制成功的．1967年在日本福山1号高炉上首次使用．我国宝钢1号高炉首次从日本“拉萨商社”引进了这套工艺设备．1．1．3 因巴法因巴法水渣处理系统是2O世纪80年代初由比利时西德玛公司(SIDMAR)与卢森堡PW公司共同开发的一项渣处理技术．现因巴法分为热因巴、冷因巴和环保型因巴三种类型．我国首次引进用于宝钢2号高炉，于1991年6月投产．目前我国仍在使用该处理技术的有武钢、马钢、鞍钢、本钢、太钢等钢铁公司.1．1．4 图拉法图拉法首次在俄罗斯图拉厂2 000 m。

高炉炉渣中铁的回收和利用技术随着钢铁工业的不断发展，生产中产生的废渣也越来越多。

其中，高炉炉渣作为钢铁生产废弃物的重要组成部分，一直被认为是一种资源性材料，固体回收利用具有广泛的应用前景。

高炉炉渣是一种带有一定氧化性的铁质物质，其中含有大量的铁，因此实现高炉炉渣中铁的回收和利用技术具有重要意义。

1.高炉炉渣中铁的含量高炉炉渣中含有的铁主要来源于铁矿石和焦炭。

在高炉内，铁矿石被还原为高炉渣中的还原铁，这样高炉内的铁就可以得到充分利用。

根据炉渣的不同组成成分，炉渣中所含的还原铁也不断变化，因此高炉炉渣中的铁含量的大小也是一个关键性问题。

炉渣中铁含量通常在20%到60%之间。

当炉渣中含有较高的铁时，可以采取回收和回用的方式使其得到充分利用。

回收的铁要求质量良好、不能受到污染，否则会对炉渣的利用产生不利影响。

2.高炉炉渣中铁的回收技术（1）重力选别技术重力选别技术是一种非常常见的采用的高炉炉渣铁的回收技术。

通过重力分离的作用，将铁和其他物质分开，这种技术能够有效地降低炉渣中铁的含量，从而提高资源的利用效率。

重力选别技术的基本原理是利用重力张力的不同，让炉渣中的铁与其他物质分离。

首先通过不同大小的筛网进行筛分，将炉渣分为不同的颗粒大小。

然后，将这些不同大小的颗粒进行分类，分别提取铁和其他物质，从而达到回收并循环利用的目的。

（2）磁选技术磁选技术是利用磁性材料本身所具备的特性，通过磁场作用将非磁性材料与磁性材料分开的一种技术。

高炉炉渣中含有大量的铁，其中些铁是具有磁性的，所以采用磁选技术可以获得高炉炉渣中铁的良好回收效果。

磁选技术的原理是利用磁性颗粒被磁场吸附的能力，使磁性颗粒与非磁性颗粒分离。

将高炉炉渣样品在磁场的作用下进行分离，可以得到不同富含铁矿物的产品。

（3）气固两相分离技术气固两相分离技术是利用气体和固体之间的密度差异来分离炉渣中的铁。

本技术是在熔融状况下对炉渣中的铁进行分离的。

通过高速流动的气体对炉渣进行喷浆，将含有可回收铁的气体部分与不含铁的固体部分分离出来。

转鼓法高炉渣处理技术研究张海斌１①　奉京蕾２（１：中钢设备有限公司　北京１０００８０；２：北京国冶锐诚工程技术有限公司　北京１０００８０）摘　要　研究转鼓法渣处理技术对高炉炉渣进行处理，能否达到节约用水的目的。

采用高炉水渣经粒化塔冲渣沟进入转鼓，通过转鼓进行渣水分离，通过增加熔渣沟长度、采用冲制箱极速水流水淬等方法转鼓分离高炉炉渣，并分析炉渣渣水比和吨耗水率，可以明显得出运用转鼓法高炉渣处理技术的项目，渣水比和吨耗水率都有明显优化，本项目通过改进转鼓法渣处理技术对高炉炉渣处理方法进行工艺技术研究，可以达到节约用水节约能源的目的，符合国家持续发展要求，供大家参考。

关键词　高炉；炉渣；转鼓法；渣处理中图法分类号　ＴＦ７０３．６ 文献标识码　ＡＤｏｉ：１０ ３９６９／ｊ ｉｓｓｎ １００１－１２６９ ２０２４ ０２ ０１０ＲｅｓｅａｒｃｈｏｎＢｌａｓｔＦｕｒｎａｃｅＳｌａｇＴｒｅａｔｍｅｎｔＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙｂｙＲｏｔａｒｙＤｒｕｍＭｅｔｈｏｄＺｈａｎｇＨａｉｂｉｎ１　ＦｅｎｇＪｉｎｇｌｅｉ２（１：ＣｈｉｎａＳｔｅｅｌＥｑｕｉｐｍｅｎｔＣｏ．，Ｌｔｄ．，Ｂｅｉｊｉｎｇ１０００８０；２：ＣｈｉｎａＭｅｔａｌｌｕｒｇｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＣｏ．，Ｌｔｄ．，Ｂｅｉｊｉｎｇ１０００８０；）ＡＢＳＴＲＡＣＴ　Ｔｈｅｐｕｒｐｏｓｅｏｆｓａｖｉｎｇｗａｔｅｒｉｓｔｏｓｔｕｄｙｗｈｅｔｈｅｒｔｈｅｓｌａｇｔｒｅａｔｍｅｎｔｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｏｆｒｏｔａｒｙｄｒｕｍｍｅｔｈｏｄｃａｎｂｅｕｓｅｄｔｏｔｒｅａｔｔｈｅｂｌａｓｔｆｕｒｎａｃｅｓｌａｇ．Ｔｈｅｂｌａｓｔｆｕｒｎａｃｅｓｌａｇｅｎｔｅｒｓｔｈｅｄｒｕｍｔｈｒｏｕｇｈｔｈｅｓｌａｇｆｌｕｓｈｉｎｇｄｉｔｃｈｏｆｔｈｅｇｒａｎｕｌａｔｉｏｎｔｏｗｅｒ，ａｎｄｔｈｅｓｌａｇ ｗａｔｅｒｓｅｐａｒａｔｉｏｎｉｓｃａｒｒｉｅｄｏｕｔｔｈｒｏｕｇｈｔｈｅｄｒｕｍ，ｔｈｅｎｔｈｅｂｌａｓｔｆｕｒｎａｃｅｓｌａｇｉｓｓｅｐａｒａｔｅｄｆｒｏｍｔｈｅｒｏｔａｒｙｄｒｕｍｂｙｉｎｃｒｅａｓｉｎｇｔｈｅｌｅｎｇｔｈｏｆｔｈｅｓｌａｇｄｉｔｃｈ，ｕｓｉｎｇｔｈｅｍｅｔｈｏｄｏｆｅｘｔｒｅｍｅｌｙｆａｓｔｗａｔｅｒｆｌｏｗａｎｄｗａｔｅｒｑｕｅｎｃｈｉｎｇｏｆｔｈｅｐｕｎｃｈｉｎｇｂｏｘ，ａｎｄａｎａｌｙｚｉｎｇｔｈｅｓｌａｇｗａｔｅｒｒａｔｉｏａｎｄｔｏｎｗａｔｅｒｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎｒａｔｅ，ｉｔｃａｎｂｅｃｌｅａｒｌｙｃｏｎｃｌｕｄｅｄｔｈａｔｔｈｉｓｐｒｏｊｅｃｔｕｓｉｎｇｔｈｅｒｏｔａｒｙｄｒｕｍｂｌａｓｔｆｕｒｎａｃｅｓｌａｇｔｒｅａｔｍｅｎｔｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ｔｈｅｓｌａｇ ｗａｔｅｒｒａｔｉｏａｎｄｔｏｎｗａｔｅｒｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎｒａｔｅｈａｖｅｂｅｅｎｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙｏｐｔｉｍｉｚｅｄ．Ｔｈｉｓｐｒｏｊｅｃｔｃｏｎｄｕｃｔｓｔｅｃｈｎｉｃａｌｒｅｓｅａｒｃｈｏｎｔｈｅｂｌａｓｔｆｕｒｎａｃｅｓｌａｇｔｒｅａｔｍｅｎｔｍｅｔｈｏｄｂｙｉｍｐｒｏｖｉｎｇｔｈｅｄｒｕｍｍｅｔｈｏｄｓｌａｇｔｒｅａｔｍｅｎｔｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ｔｏａｃｈｉｅｖｅｔｈｅｐｕｒｐｏｓｅｏｆｓａｖｉｎｇｗａｔｅｒａｎｄｅｎｅｒｇｙ，ｗｈｉｃｈｍｅｅｔｓｔｈｅｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓｏｆｎａｔｉｏｎａｌｓｕｓｔａｉｎａｂｌｅｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ，ｆｏｒｙｏｕｒｒｅｆｅｒｅｎｃｅ．ＫＥＹＷＯＲＤＳ　Ｂｌａｓｔｆｕｒｎａｃｅ；Ｓｌａｇ；Ｒｏｔａｒｙｄｒｕｍ；Ｓｌａｇｔｒｅａｔｍｅｎｔ１　前言高炉熔渣是高炉炼铁的主要副产品之一，高炉熔渣的处理方法主要分为干渣和水渣两种，本文主要对高炉水渣进行研究。