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世界金属导报/2011年/3月/1日/第024版循环经济鞍山钢铁集团公司矿渣开发公司国内率先采用转炉熔融钢渣热闷技术编者按：我国钢铁生产中，每生产一吨钢产生100~130kg的钢渣，排放的钢渣中含有10%左右的金属铁，如果钢渣不加处理，这部分含铁资源白白流失，若钢尾渣不综合利用，排放的渣也给周围环境造成严重危害，破坏土地植被结构，污染空气与水体。
因此，实现钢渣科学处理与综合利用，既保护环境，又能达到节约能源、化害为利的目的。
然而由于钢渣中含有游离氧化钙（f-CaO）、游离氧化镁（f-MgO），如不经稳定化消解处理，应用在道路工程、建材制品及工业建筑物等会出现膨胀开裂现象，这是目前我国钢渣利用率低的关键问题。
为了发展循环经济，走可持续发展的道路，实现钢渣“零”排放，鞍山钢铁集团公司矿渣开发公司在国内率先采用转炉熔融钢渣热闷工艺技术，实现了钢渣的高粉化率，废钢的高提取率和对钢渣膨胀性的消解，为钢渣的100%高附加值应用创造了有利条件。
1.前言转炉钢渣是炼钢过程中所排出的废渣，是炼钢生产所带来的必然产物。
目前我国每年钢渣排放量约8000万t，仅鞍钢2010年排放量就达到280万t。
钢渣除部分提取含铁物料外，大部分被堆放闲置，既污染周围环境又占用大量土地。
因此如何有效的高附加值利用钢渣是钢铁企业面临的重要课题。
鞍山钢铁集团矿渣开发公司与国内研究院所合作，于2008年在鞍钢鲅鱼圈钢厂建成了全国第一条熔融钢渣热闷生产线，其熔融钢渣直接热闷的创新工艺是对原有的传统闷渣方式的一次根本性变革。
该生产线达到国际先进水平，先进的工艺装备，科技含量高，经济效益好，环境污染少，能耗低，使钢渣有害成分充分消解，消除不稳定现象，为实现钢渣的“零排放”奠定基础。
2.钢渣前期处理方法钢渣中一般含有7%~10%的金属铁，磁选加工后，可回收其中98%左右的金属铁；除金属铁外，钢渣的主要矿物组成为硅酸二钙、硅酸三钙、铁酸钙及RO相等，与水泥熟料化学成分相似，可作为建材材料。
几种成功应用的钢渣处理技术钢铁工业生产过程中产生大量包括钢渣在内的各种固体废料，不仅占用耕地，污染环境，还浪费资源。
对钢渣进行处理及综合利用，是钢铁工业可持续发展的任务之一。
以下几种是已在工程实践中获得成功应用的钢渣处理技术。
一．余热自解热闷工艺。
该工艺主要由热闷装置、多级破碎、筛分、磁选装置、输送系统、除尘系统、水循环系统和自动控制系统组成。
将转炉出来的钢渣倒在渣坑中，待钢渣温度冷却到600℃左右时装入闷罐中，通过控制向闷罐中喷洒的水量和喷水时间使钢渣在闷罐内高温淬化、冷却。
罐内水和钢渣产生复杂的温差冲击效应及物理化学反应，使钢渣淬裂。
这种热闷工艺可实现钢渣100％处理；钢渣粉化率高，热闷处理的钢渣，粒度在10ｍｍ以下的占总数的60％以上；钢和渣分离效果好，易于磁选，金属回收品位可达：废钢ｗ（TFe）＞95％、渣钢ｗ（TFe）＞80％。
经热闷处理后的钢渣游离氧化钙和游离氧化镁质量分数小于2％。
二．钢渣浅盘热泼工艺。
该工艺主要由高架浅盘、排渣台车、冷却水池、输送、破碎、筛分、磁选系统、除尘系统、水循环系统和自动控制系统组成。
炼钢生产过程中产生的温度达1500℃流动性好的熔渣先倾入渣罐，运至处理线后倒入高架浅盘上放流、喷水，使钢渣急速降温至700℃左右，然后将浅盘上的钢渣翻进排渣台车中再次喷水冷却至200℃左右；再倒入水池第3次冷却。
冷却过程中，游离氧化钙和游离氧化镁与水发生化学反应，体积膨胀，大部分钢渣被粉化。
然后进行破碎、筛分、磁选；选出粒铁和渣铁进入金属料仓，尾渣则按粒径分别进入尾渣仓后运出成为建材原料；冷却用水经沉淀冷却后循环使用。
三．钢渣风碎粒化处理工艺。
装满液态钢渣的渣罐由天车吊运至倾翻支架上，将钢渣倾入中间包。
钢渣依靠重力经出渣口进入流渣槽流到粒化器前方，粒化器喷出的高速气流将钢渣击碎，液态钢渣收缩凝固成直径约2mm左右的球形颗粒，落入冷却水池中快速冷却。
池中的钢渣通过螺旋机快速提升至干燥器内干燥，然后由皮带机输送经过磁选机实施废钢与尾渣的分离。
热焖法钢渣处理及综合利用工程实践发表时间：2014-11-25T11:38:10.967Z 来源：《价值工程》2014年第5月中旬供稿作者：唐碧军[导读] 热焖法就是利用钢渣余热，在有盖容器内加入冷水后使其成为蒸汽，使钢渣得到消解，通过膨胀冷缩达到渣铁分离。
唐碧军 TANG Bi-jun （新兴铸管股份有限公司，武安 056300）（Xinxing Ductile Iron Pipes Co.，Ltd.，Wuan 056300，China）摘要：转炉钢渣是在转炉炼钢过程中产生的废渣，是炼钢的必然副产物，据钢铁工业协会统计数据显示，2012年钢渣产生量为6228万吨，如果处置利用不当，不仅污染周边环境，而且钢渣的含铁成分也白白浪费。
钢渣的处理与利用巳成为钢铁企业发展循环经济、保护生态环境的一项紧迫任务。
Abstract: The converter slag is the waste residue generated in BOF steelmaking process, which is an inevitable by-product of steel-making. According to the statistical data of Iron and Steel Industry Association, in 2012, the steel slag production was 62280000 tons. If used improperly, it will not only pollute the surrounding environment, but also waste the slag iron components. Steel slag processing and utilization have become an urgent task for the iron and steel enterprises to develop recycling economy and protect the ecological environment.关键词：转炉钢渣；炼钢；生态环境 Key words: converter slag；steelmaking；ecological environment 中图分类号：TF042 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2014）14-0279-02 1 转炉钢渣处理技术的确定随着炼钢工艺、造渣制度以及钢渣物化性能的多样性和利用上的多种途径，国内外的钢渣资源化处理工艺也呈现出多样化，有冷弃法、焖渣法、滚筒法、热泼法、风淬法、盘泼法、水淬法、粒化轮法等。
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。
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。
钢渣热焖炉的变形原因分析与改进措施一、转炉钢渣处理方法简介转炉钢渣处理方法有自然风化法、热泼法、热焖法、水淬法（滚筒法）。
自然风化法为最原始的处理方法,将钢渣堆积成钢渣山，由于该方法占地面积大，粉尘污染严重，通过自然风化,处理周期长（需要数年时间），渣铁分离不彻底,现今已完全淘汰。
热泼法在自然风化法的基础上有了进一步的改进,利用钢渣富含氧化钙、潜热等特点，通过对其泼水使氧化钙反应膨胀继而使渣铁分离。
虽然该处理方法仍然有占地面积大，粉尘污染严重，处理周期长（处理周期需要二十天左右)，渣铁分离不理想的弊端,但热泼处理不需要厂房及大型起重设备，投资少，至今仍有部分钢厂采用。
热焖法借鉴了热泼法的原理，并在此基础上改进，在特制的焖罐炉内人为控制了钢渣的温度、块度，控制了喷水的量并做到了均衡喷水，达到了渣铁分离比较完全的效果.至此解决了钢渣处理占地面积大，粉尘污染严重，处理周期长，渣铁分离不彻底的瓶颈，取得了较大的经济效益及环保效益.但热焖处理需要厂房、大型起重设备、焖罐炉等设备设施,投资及运行成本均相对增加。
水淬法（滚筒法）的优点是占地面积小，生产过程基本无污染，渣铁分离比较彻底。
但水淬法处理钢渣存在较大的缺陷：其一，难以确保生产安全，如转炉钢渣中含有钢水,则极易发生激烈爆炸;其二，该方法只能处理全液态的钢渣，固态钢渣不能处理，钢渣从转炉内倒出后难以确保其不产生少量的凝固,处理量大约只能占总渣量的60％左右；其三，该工艺投资及运行成本较大。
二、转炉钢渣热焖工艺发展历程转炉钢渣热焖工艺系湖南涟钢环保科技有限公司（原涟钢钢渣公司）1993年在热泼工艺的基础上研发,1994年建成焖罐炉并投产使用。
涟钢焖罐炉设备设施一期共6座炉子，达到年处理钢渣30万吨的规模，在全国同行列属于首次研发成功，二期2004年9月建成投产，共5座炉子，年处理能力30万吨，迄今为止，涟钢环保科技公司已有60万吨钢渣处理能力，正好处理450万吨钢产量产生的钢渣。
转炉钢渣热焖技术的开发应用作者：李泽平来源：《科学与财富》2017年第25期摘要：为解决钢渣喷水冷却存在的扬尘污染严重、粉碎难等问题，设计开发了利用钢渣余热的焖渣技术。
依据产渣量设计了焖渣坑个数、装渣量、焖渣时间等基本参数。
通过对转炉渣冷却时间、焖渣水压力和焖渣水流量等工艺参数的探索与优化，实现了全部钢渣的粉化。
关键词：转炉钢渣；热焖；应用钢渣是炼钢生产过程中排出的废渣，其产出量约为粗钢产量的10%～15%。
2014年我国钢渣产生量约1亿t，目前全国未利用的钢渣累积堆存量达3亿t。
而我国对钢渣的实际综合利用率仅为10%左右，远低于西方发达国家。
大量未被充分、高价值资源化利用的钢渣，不仅浪费资源，也会造成环境污染。
钢渣的矿物组成主要是硅酸三钙（ C3S）、硅酸二钙（ C2S）、RO相（ CaO、MgO和FeO 组成的固溶体）等，是潜在的胶凝材料。
但与水泥熟料相比，钢渣存在胶凝成分较少、胶凝活性低、易磨性能差、完全水化时间长、体积稳定性差等缺陷，严重制约了其高价值资源化利用。
因此，必须对钢渣进行预处理，使钢渣尽量粉化，实现铁渣分离以尽可能多地回收金属料，同时激发钢渣的活性并降低尾渣中的游离氧化钙含量，提高尾渣综合利用率。
目前，国内钢渣处理方法比较多。
各钢铁企业一般都是根据自身炼钢设备、钢渣性能、现场条件和钢渣利用需求等实际情况选取不同的钢渣处理方法。
但近几年新建的钢渣处理生产线多数采用热焖法。
1. 工艺流程熔融钢渣余热热焖自解技术的工艺流程如下：1）倾倒熔融钢渣。
渣罐倾翻桥式吊车将800～1600℃的熔融钢渣倾倒在钢渣热焖池中。
2）挖掘机翻渣-破碎。
对钢渣热焖池内的熔融钢渣交替进行表面喷水冷却，挖掘机扒齿翻渣，并使用破碎锤进行敲击破碎，使钢渣温度降至200～800℃且粒度下降至300mm以下。
3）装渣。
逐罐喷水-翻渣-破碎，至热焖池排气口下50mm时，完成装渣。
4）消解。
盖上热焖池盖，采用自动喷水装置向热焖池内的块状钢渣表面喷水产生蒸汽，且在交变的蒸汽压力下消解钢渣中游离氧化钙（f-CaO）和游离氧化镁（f-MgO），使钢渣自解粉化。
