钢渣处理西创(钢渣利用率 量 含量 处理方式)
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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。
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。
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。
钢渣的回收再利用方法钢渣是一种工业固体废物。
炼钢排出的渣,依炉型分为转炉渣、平炉渣、电炉渣。
排出量约为粗钢产量的15~20%。
对于钢渣,长期以来一直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。
世界许多国家处理钢渣的通行方法是热泼法,即将液体钢渣泼入专门的处理场,渣层厚度在30厘米以下,喷淋适量的水促其冷却,然后进行破碎、筛分、磁选,以回收其中金属,渣块则进行综合利用。
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。
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。
包钢钢渣处理简介我国是世界最大钢铁生产国,年产钢2亿多吨。
目前我国工业废渣堆积量达60亿吨,每个大型钢铁企业为钢渣占地、运输钢渣的支出每年都在几千万元。
包钢树立科学发展观和建设生态工业的发展理念,按照“开源——节约——再利用”和“减量、再用、循环”的原则,织就循环网,建造循环圈,使企业成为促进地区经济和社会发展的循环经济型企业。
织就循环网企业发展循环经济,就是把资源循环利用,从而降低生产成本,减少生产对环境的影响。
包钢织就了庞大的循环网,把“三废”有效利用起来。
——让水循环起来。
钢铁企业是用水大户,也是产出废水的大户。
去年6月,包钢投资1.6亿多元建立了包钢污水处理中心,每小时处理污水6000立方米。
污水经处理后,回用水量每小时5700立方米,总排水循环利用率达到95%,吨钢耗新水下降了4吨。
除了总排外,在选矿、烧结、炼钢、轧钢、焦化等厂都有水处理系统,处理后的水都再用于生产,让用水全部循环起来,使包钢工业废水实现零排放。
——让废气循环起来。
包钢在产铁、产钢、产焦炭的同时产生了大量煤气。
以往除焦炉煤气部分用于民用和轧钢加热炉外,其余基本上排放掉,不仅浪费,而且对大气造成污染。
为了让这些宝贵的资源再利用,包钢在全国冶金行业率先将热电厂燃煤锅炉改造为烧高炉煤气锅炉,经改烧高炉煤气后的热电厂3台工业锅炉,每小时利用高炉煤气40多万立方米,每年节煤60万吨,减少25万吨的排灰量和250万吨的灰渣排放量。
同时,还减少二氧化硫排放量7000吨、烟尘排放量6125吨,每年降低生产成本6000万元。
包钢先后在本公司三座高炉上配备了TRT装置(利用高炉煤气余压发电)。
其中较早投入运行的包钢4号高炉TRT已发电1.6473亿千瓦时,按照每度电0.34元测算,平均一年为包钢节省电费支出1000万元。
除此之外,包钢还对蒸气等废气、副产的热能等加以利用,变废为宝。
——让固体废物循环起来。
包钢的固体废弃物主要有尾矿、高炉渣、钢渣、粉煤灰、含铁尘泥(灰)等,过去废弃堆积,成了名副其实的垃圾和污染源。
近年来,包钢已将其作为宝贵资源进行开发利用。
对高炉渣,采用INBA水渣处理系统处理,现年产150万吨可利用炉渣,部分用于周边水泥厂,部分用于生产超细粉替代水泥。
对炼钢尾渣,包钢通过三种方式再利用:一是建设制砖生产线。
包钢3家集体企业与福建民营企业联合成立了包钢恒之源新型环保建材有限公司,用钢渣作为主要原料生产地面砖,目前地面砖生产能力达1000平方米/日;二是包钢引资联合建设冶金渣微粉项目基地。
三是用钢渣做路基回填料。
上半年,包钢共用钢渣回填9万立方米。
钢渣用作路基回填料和做公路路面“骨”料,其承载力比普通材料所铺路面更高,而且能大大降低公路建设成本。
固体废物的循环利用,延伸了产业链。
由包头钢铁研究设计总院发明的转炉钢渣粒化处理工艺在包钢薄板厂210吨转炉上成功热试车,该工艺在国内尚属首创,将给我国冶金行业带来巨大的经济效益。
这一工艺采用机械破碎与水淬相结合的办法,熔渣被高速旋转的粒化轮碎成小颗粒,然后被高压水冷却、水淬而成为产品。
即使钢渣中含40%以上钢液,也不会爆炸,安全可靠。
该工艺对渣中残钢回收率达98%以上,可回收残钢量为钢总量的3.43%一3.92%。
包钢每年可由钢渣中回收粒子钢20万至23万吨,以市场价每吨800元计算,效益为16 46万元至1882万元。
该工艺提出残钢后,剩余的粒化渣可做钢渣硅酸盐道路水泥原料、烧结配料、硅肥材料,砼空心砌块砖和彩砖原料等。
日前从包钢获悉,包钢正在形成以冶金渣为主要原料的建筑材料产业链,走出了钢渣堆积成山,谈渣色变的困境。
目前,钢渣基本实现了零排放。
一是钢渣综合利用。
建成年产地砖140万平方米或墙砖14万立方米的7条生产线,年可消耗钢渣15万吨,年产值可达2000万元。
2006年用于制砖、建设工程回填和道路修筑使用钢渣76万吨。
2007年包钢将采用国内领先技术,建设一条钢渣热泼、热焖生产线,进一步提高钢渣尾渣综合利用的附加值。
投资6000多万元,引进国内先进工艺和设备,建设年产冶金渣微粉80万吨的生产线。
二是对水淬的高炉渣采用磁选工艺分选渣铁后,其渣铁返烧结工艺利用,尾渣则用于建材行业。
目前,包钢高炉水淬渣全部用于水泥掺合料和地面砖等建材行业,2006年高炉水淬渣利用量30万吨。
根据包钢铁渣的实际情况,2007年包钢将逐步开辟高炉重矿渣在混凝土、道路、矿渣棉及建材制品等领域的利用途径。
三是粉煤灰的综合利用。
计划投资1亿元,建成年产1亿块粉煤灰砖生产线和年产20万立方米粉煤灰加气混凝土砌块及新型墙体材料生产线,工程计划在2007年建成投产。
四是含铁尘泥及含铁废料综合利用。
烧结工艺大部分除尘灰直返烧结工艺利用;炼铁瓦斯灰全部返烧结工艺利用;一、二炼钢部分转炉泥经造球后直接返转炉工艺利用;给水厂二车间瓦斯泥经磁选、重选复合处理工艺加工后返烧结工艺利用;其他运往污泥车间的含铁泥经污泥车间混合加工后返烧结工艺利用。
2006年共利用含铁尘泥进30万吨,直接经济效益7884万元。
让固体废物循环起来。
包钢的固体废弃物主要有尾矿、高炉渣、钢渣、粉煤灰、含铁尘泥(灰)等,过去废弃堆积,成了名副其实的垃圾和污染源。
近年来,包钢已将其作为宝贵资源进行开发利用。
对高炉渣,采用INBA水渣处理系统处理,现年产150万吨可利用炉渣,部分用于周边水泥厂,部分用于生产超细粉替代水泥。
对炼钢尾渣,包钢通过三种方式再利用:一是建设制砖生产线。
包钢3家集体企业与福建民营企业联合成立了包钢恒之源新型环保建材有限公司,用钢渣作为主要原料生产地面砖,目前地面砖生产能力达1000平方米/日;二是包钢引资联合建设冶金渣微粉项目基地。
三是用钢渣做路基回填料。
上半年,包钢共用钢渣回填9万立方米。
钢渣用作路基回填料和做公路路面“骨”料,其承载力比普通材料所铺路面更高,而且能大大降低公路建设成本。
固体废物的循环利用,延伸了产业链。
国外钢渣综合利用情况1 前言日本在钢铁渣资源化方面做了大量工作,1976年在铁钢连盟内成立“渣资源化委员会”重点了解渣的基本特性,开发有关利用和生产的基础技术,并且把JIS(标准)化等社会公认作为研究开发目的。
经过10年的研究,高炉渣100%资源化,钢渣也几乎完成了基础研究。
高炉渣的应用已向高附价值产品发展,高炉水渣微粉在高强度混凝土中应用就是一个例子,宝钢开发总公司也已完成高炉水渣微粉在高强度混凝土中应用的课题,目前正在进行工业设备的建造工作。
钢渣因含游离氧化钙(fCaO),吸水后体积膨胀,给钢渣利用带来了麻烦,消除钢渣中fCaO是钢渣大量利用的关键,如何快速、大量、低价处理钢渣水化膨胀性能成了开发钢渣利用的热题。
宝钢已引进俄罗斯滚筒法处理钢渣,待该设备投产后,钢渣水化膨胀性可得到解决。
目前的问题是如何有效利用。
2 钢渣的综合利用钢渣主要成分是CaO、SiO2、FeO、fCaO含量比高炉渣多。
矿物相以硅酸二钙为主,因固溶P2O5所以是稳定相,几乎无反应特性。
钢渣遇水后,水溶液呈强碱性,可作为高炉水淬渣的碱性刺激剂来利用,也是水硬性材质。
因钢渣内含有CaO和FeO,可作为部分原料返回高炉、烧结而循环使用,使用量要根据试验结果而定。
大部分钢渣经过处理,消除因fCaO引起膨胀崩坏因素后,可作填埋材料、道路材料、建筑材料如钢渣矿渣水泥和钢渣砖、砌块等墙体材料、钢渣肥料。
2.1 日本钢渣综合利用情况日本于1979年起,建设省土木研究所、土木研究中心和钢铁联盟的钢铁渣协会共同研究钢渣在道路中应用,1988年修订《沥青路面铺路纲要》,确认可以使用钢渣。
此外,钢渣可作水泥熟料;作特殊肥料使用,1986年日本认定矿渣硅酸质肥料当作普通肥料使用或作酸性土壤改良剂;利用钢渣中石灰等有效成分提高受污泥等污染的封闭性海域的海底水质和底质,如东京湾、伊势湾、濑户内海等,已有预试验结果,从1990年起,得到专家协作,正在研究。
1992年日本住友金属公司钢渣利用情况如下:钢渣总量150万t,填埋工程等占40%,土木工程占32%,高炉、烧结循环利用占21%,水泥占4%,加工原料占2%,道路占1%。
现在日本许多钢厂都是用蒸汽陈化方式处理钢渣,处理后的钢渣作上层路基材料是钢渣高附加价值利用之一。
住友金属公司研究的钢渣作上层路基材料配比为钢渣75%,高炉缓冷渣20%,高炉水淬渣5%,商品名为S-HMS-25。
因单一钢渣水硬性差,不能单独作上层路基材料,需配水硬性好的高炉缓冷渣和水硬性特好的高炉水淬渣。
S-HMS-25作上层路基材料的性能相当于HMS-25(调整水硬性粒度钢铁渣)标准。
住友金属公司经过室内试验和在小仓、鹿岛和歌山三个厂内道路试验,以及2年的跟踪调查,完全证实道路表面质量没有因钢渣膨胀而造成异常现象,说明S-HMS-25可作上层路基材料。
在日本,钢渣与高炉缓冷渣、水渣混和后符合HMS标准,就可作商品出售,供作上层路基材料,增加钢渣销售量。
上层路基材料性能比较见表1。
1996 年日本钢渣生产量及利用量见表2。
2.2 浦项钢铁公司钢渣综合利用情况浦项钢铁公司年产钢渣量为150万t,其中25%厂内循环利用,37%填埋,38%外售。
浦项转炉钢渣分为转炉渣、脱硫渣和钢包渣三类。
钢渣经过破碎和磁性分离后,分成磁性渣和非磁性渣,非磁性渣含有许多钙和硅,可代替生产烧结矿用的石灰石和蛇纹石,使烧结床透气性改善,缩短时间。
当加入量增至4%时,烧结矿的常温强度与生产率均提高,但RDI恶化。
通过试验,转炉渣的最大使用量达到2.34%时,对烧结矿质量、生产率无特殊影响。
浦项公司的这一措施可使钢渣的利用率从25%提高到33%,填埋部分由42%下降至33%,并使烧结生产成本下降。
2.3 德国钢渣综合利用情况德国杜依斯堡·莱茵豪森炉渣研究所是世界上独一无二的炉渣研究所,它为炉渣的有效利用作出了贡献。
1994年德国钢铁渣利用率为95%以上。
其中56%用于土建,如铺路、土方工程和水利工程;30%用于生产矿渣硅酸盐和高炉渣水泥;7%在钢厂内返回使用;2%用于制做肥料,只有小于5%的炉渣因达不到使用要求而被送往渣场。
该研究所认为用炉渣作铺路材料,有很好的工程特性:承载力大,坚固性好,耐冰冻,体积稳定性强,耐磨性能好,耐浪花拍打和潮流的冲击。
尤其是用混合炉渣(高炉块渣、钢渣和水渣)铺路,其承载力比普通材料铺的路面更高,因此沥青层的厚度也可以减少2cm,可以降低造价。
德国北部一些钢厂的炉渣常常出口到丹麦,作为制做沥青混凝土的原料。
此外,炉渣中的矿物质对道路两旁树木生长有着良好的促进作用,尤其是将炉渣作为疏松剂填在树木根部周围的土中,效果更佳。
关于炉渣不是废料的问题,尚需国际经济和开发组织给予定性,并通过对炉渣的性能等制定统一标准后,炉渣就可以象钢材一样作为产品而进出国境予以销售。