转炉渣的综合利用

钢铁生产中冶炼渣的处理和利用引言钢铁生产是目前全球最重要的工业生产之一，但伴随着钢铁生产过程中产生的冶炼渣也带来了一系列环境问题。

处理和利用冶炼渣既能有效解决环境污染问题，又能实现资源的回收利用。

本文将详细介绍钢铁生产中冶炼渣的处理和利用技术，为相关从业人员和研究者提供有价值的参考。

1. 冶炼渣的来源和组成冶炼渣是指在钢铁冶炼过程中，通过熔炼、转炉或电炉等工艺产生的固体废弃物。

冶炼渣的来源主要包括高炉渣、转炉渣、电炉渣和钢水中的夹杂物等。

不同渣种的组成和性质也有所不同，通常包含SiO2、CaO、MgO、FeO、Al2O3等元素。

2. 冶炼渣的处理技术2.1 渣的分离和净化钢铁生产中，冶炼渣往往与金属熔体混合在一起，需要通过分离技术将其分离出来。

常用的分离技术包括物理分离、化学分离和浸出法等。

物理分离技术主要是通过重力、磁力和离心力等原理，将冶炼渣与金属熔体分离。

化学分离技术则通过化学反应，将渣与熔体产生化学反应，从而实现分离。

浸出法是将冶炼渣浸在特定的溶液中，通过溶液的溶解、沉淀、浸出等过程将渣分离出来。

2.2 渣的降温和固化冶炼渣一般在高温状态下生成，在处理过程中需要将其降温至环境适应温度。

常用的降温方法包括自然冷却和水冷却，可根据具体情况选择合适的方法。

降温后的冶炼渣需要进行固化处理，常用的固化方法包括水淬固化、高炉渣浸取固化以及粉尘富集技术等。

2.3 渣的资源化利用冶炼渣中包含大量有价值的金属元素和物质成分，实现其资源化利用是解决冶炼渣问题的主要途径之一。

冶炼渣的资源化利用主要包括矿渣综合利用和建材利用两个方面。

矿渣综合利用是指将冶炼渣中的金属元素、非金属元素和矿石中的元素等进行分离和提取，用于生产水泥、砖块、路面材料等。

建材利用是指将冶炼渣直接作为建筑材料使用，例如将高炉渣用作水泥制造的辅料。

3. 冶炼渣处理与利用的案例3.1 高炉渣的综合利用高炉渣是钢铁冶炼过程中产生的主要冶炼渣之一。

>1 (2) 中性渣，碱度 M=1 (3) 酸性渣，碱度 M<1
3）高炉渣按照处理方法分为急冷渣和慢冷渣。 4）高炉渣按照形态可分为粒状渣、浮石状渣、纤维 状渣、块状渣和粉状渣。
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5.1高炉渣的综合利用
3、高炉渣的利用
(1)矿渣水泥:加入量为20%~70%。 (2)矿渣微粉:用于混凝土的生产。 (3)多孔隔热材料 :降低能量消耗 。 (4)硅肥。
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5.2 钢渣的综合利用
1、钢渣的主要特点：
1）转炉产渣量大，1t转炉钢约产生130~240kg 钢渣。
2）钢渣含铁氧化物的量一般在20%~40%，碱度 一般都很高。
3）粒度比较粗。大多数为20~50mm，水淬渣可 得到2~5mm的渣粒。
4）P含量比较高，一般为0.4%左右。
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5.2 钢渣的综合利用
2、含渣废钢的利用
价格低。钢渣中有铁、锰、CaO、MgO， 可以降低高炉渣的黏度和改善冶炼过程。
3、钢渣的综合利用
1）代替天然碎石做路基材料
2）生产钢渣水泥
3）钢渣微粉
4）用作农肥和土壤改良剂
5）净水剂
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谢谢！
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Hebei United University School of Metallurgy and
Energy
冶金资源综合利用
冶金与能源学院 刘 晓
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五、炉渣的综合利用
5.1高炉渣的综合利用 1、化学组成
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5.1高炉渣的综合利用
2、高炉渣的分类
1）按照冶炼生铁的品种分类 (1)铸造生铁渣(2) 炼钢生铁渣 (3) 特种生铁渣

环保优势
利用金属冶炼炉渣生产微晶玻璃可以减少固体废弃物的排放，降低对环境的压力。
生产矿渣水泥
替代原料
金属冶炼炉渣中的某些成分可以作为生产矿渣水泥的原料，替代部分传统原料，降低生产成本。
质量要求
生产出的矿渣水泥应符合国家相关质量标准，确保其性能和安全性。
03
金属冶炼炉渣的环境化利用
土地修复与改良
金属冶炼炉渣的综合 利用
汇报人：可编辑 2024-01-06
• 金属冶炼炉渣概述 • 金属冶炼炉渣的资源化利用 • 金属冶炼炉渣的环境化利用 • 金属冶炼炉渣的能源化利用 • 金属冶炼炉渣利用的挑战与前景
目录
01
金属冶炼炉渣概述
定义与分类
定义
金属冶炼炉渣是指在金属冶炼过程中 ，从金属氧化物中提取金属后产生的 废渣。
处理
金属冶炼炉渣的处理方法包括回收有 价金属、制作建筑材料、用作化工原 料等。
02
金属冶炼炉渣的资源化利用
有价金属的提取
提取有价金属
金属冶炼炉渣中常含有一定量的有价金属，如铁、锰、铬、镍等，可以通过选矿 、化学浸出等方法提取这些有价金属，实现资源的再利用。
回收率高
通过先进的提取技术，可以实现对金属冶炼炉渣中大部分有价金属的高效回收， 提高资源的利用率。
加强技术研发支持
加大对金属冶炼炉渣综合利 用技术研发的支持力度，推 动产学研合作，加快技术成 果转化。
完善法规标准
制定和完善金属冶炼炉渣综 合利用相关法规和标准，规 范行业秩序，提高资源化产 品的质量和环保性能。
建立示范工程
选取典型企业或项目，建立 金属冶炼炉渣综合利用示范 工程，发挥示范引领作用， 推动行业整体发展。
产业链整合不足

万 ｔ 中有相 当一部分是高炉渣） 经过处理可选出渣钢及粒铁 ８ ｔ （ 其 ， 万 左右 ， 基本 比例为 ８ ％。
酒钢将转炉泥浆拉到戈壁滩空地 直接倒掉 ． 晒干后拉到 烧结厂和矿粒及 氧化铁皮一起 等
烧结后进高炉炼铁 ， 本没有浪费 。 基
２２ 宣 化 钢 铁 公 司 ．
宣钢公司首先在炼钢厂将转炉钢渣水 闷、 挑拣 大块渣 钢后 ， 将钢渣进入筛 分破碎两级磁选
系统 ， 本将 钢渣中钢粒选净后 ， 基 剩余钢渣运到实业公 司渣场进行进 一步破碎磁选。选剩的钢
收 稿 日期 ： Ｏ ｌ１ －２ ２ Ｏ 一 ｌ１
渣综合利用 ： 制做空心砖 、 道砖及 钢渣水 泥铺路 。
３ 兰钢 转炉钢渣及 尘泥综合利用方案
３ １ 钢 渣 ．
转炉厂首先对新排垫渣进行水闷后 ， 挑拣大块渣 钢。然 后由落锤进 一步锤破挑拣 中块渣
钢 。这些渣钢可作为废钢直接进转炉炼钢 。这样 可比原办法每年多 回收渣钢 ６ ０ｔ ０ 左右。
经过粗拣过 的钢渣用汽车运到指定 的厂 内钢渣处理 场， 进人锷式破 碎 、 分 、 筛 磁选 、 筛分 、 磁选 的新建钢渣处理二级磁选系统 （ 见示意图 １ ， ） 可以将小块 、 粒状渣钢选出 回炉炼 钢。每年
与 利用 的方案 ， 并对其投人生产 出进 行了简单效 益估算。 关键词
１ 现 状
兰钢转炉炼 钢系统现 已达到年产 ３ 万 ｔ 的能力 ， ３ 钢 实现了全连 铸生产 ， 生产成 本不断降 低 。但是 ， 由于种种原因兰钢 的钢渣及尘泥一直未经处理直接外排 ， 更读不上综合 利用 。这样 做对 兰钢经济 效益挖潜及环境保护工作极 为不利 ， 身也是一 种资源浪费 。纵观 国内其它钢 本

转炉渣的资源化利用摘要：开展钢渣资源化利用，对于减少钢渣弃埋用地和防止环境污染，增加钢铁企业利润，促进我国钢铁工业的持续高速发展具有重要意义。

通过对国内钢渣资源化综合利用的现状分析，将其与国外相比较，从而确定我国钢铁企业，在钢渣资源化利用方面，应该努力发展的方向。

关键词：钢渣；资源化；环保Abstract: the utilization of steel slag is carried out for reducing the buried steel slag abandoned land and prevent environmental pollution, increase profits, iron and steel enterprises to promote the sustained and rapid development of China's iron and steel industry is of great significance. Through analyzing the present situation of the domestic resource comprehensive utilization of steel slag, compared with the abroad, to determine the iron and steel enterprises in our country, in the use of steel slag utilization, should strive to the direction of development.Keywords: steel slag; Resource; Environmental protection长期以来，钢渣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%。

浅析 电炉渣 的综合利用
王
摘Leabharlann 刚 要 ： 电炉渣 是 电炉 炼钢 过 程 中的 副产 品 。近年 来 ，随着 电炉钢 产量 的增 加 ， 电炉渣 的
排 放量 也相 应 的增 加 。若 不 综合 利用 ，炉渣 不仅 占用 越来 越 多 的土地 ，还 会对 环境 造 成污 染 。 因此 电炉渣 的综合利 用对 实 现钢 铁 工业 的可 持续 发展 具 有重 要 意义 ， 同时也 是我 国环 保 科技 的一 项重 要工 作 。本文 拟就 我 国 电炉 渣 的综合 利 用状 况进 行简 单分 析和 讨论 。
不综 合利 用 ，炉渣 会 占用越 来越 多 的土地 ，
１ 概述
一
还 会对 环境 造成 污 染 。 因此 电炉渣 的综合 利 用 对 实 现 钢 铁 工业 的可 持 续 发展 具 有 重 要 意义， 同时也 是我 国环 保科 技 的一项 重要 工 作。 本文 就我 国电炉渣 的综 合利 用状 况进 行
而 影 响炼钢 。
（）闷渣 法 ２
罐 ， 渣经 过 中 间罐流 出 ， 一 种特殊 喷 嘴 熔 被
喷出的压缩空气吹散， 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 集渣 粒 。 种方 法完 全 不用水 冷却 这
处理 ，而且 粒化 渣 全部 进入 罩式 锅炉 内，改
表１ ２ 示。 、表 所
（） ５ 因为对环境 问题关心程度 的提高，
将 废 钢 作 为 钢 铁 资源 来 有 效 利 用 的在 循 环
产 业 已成 为可 行 。
根 据这 些 ， 电弧炉 的地位 相 对上 升 了。 而 电炉渣 作为 电炉炼 钢 的副 产 品 ， 产 其 量 相 当大 ，以废钢 为 原料 时 ，电炉渣 量 宜为

转炉渣料消耗指标
转炉渣料消耗指标是衡量转炉炼钢过程中渣料消耗的指标。

主要包括以下几个方面：
1. 渣量：转炉渣料的重量，一般以吨为单位。

渣量的高低与炉料利用率有关，渣量越高则表示炉料利用率越低。

2. 渣比：指转炉渣料与炼钢产量的比值，一般以百分比表示。

渣比越高，表示单位产量中渣料的比重越大。

3. 渣率：指转炉渣料的产率，即单位产量中产生的渣料重量，一般以千克或吨为单位。

渣率越高，表示单位产量中产生的渣料越多。

4. 炉渣成分：转炉渣料中主要的化学成分，如SiO2、Al2O3、FeO等。

渣料成分的变化对炼钢过程中的熔化性、脱硫效果等具有重要影响。

在炼钢过程中，合理控制渣料消耗指标是提高炼钢效率、降低生产成本的重要措施之一。

通过科学调整炉料配比、优化炉渣组成、提高炉渣可利用率等方式，可以降低渣料消耗指标，提高转炉炼钢过程的经济效益。

２ １ 转 炉冶炼 前期 溢 出渣 的化学 成分 ．
张力 的降 低也 是诱 发喷 溅 的重要 原 因 。溢 出渣 中氧 化铁含 量 达到 ２ ． ４ ，既增 加 液 相渣 量 ，又 降低 ０６ ％
％
转炉 冶炼 前期 溢 出渣 主 要化学 成分 见表 １ 。
表 １ 转炉冶炼前期溢出渣主要化学成表
瞬间反应产生的气 体流量猛增 ，造成前期低 温喷
溅 严重 。
０反应速度 ，在 ６ ｉ ｍｎ左右有返干迹象时可再适当 提高枪位调渣。吊枪高度和时间要合理控制 ，时间 不 能过 长 。
己接 近 尾 声 ，此 时 氧 化 铁 的积 累 与 消 耗 。取 决 于
转 炉 冶炼 前 期 溢 出渣 加 入 炉 内 ， 在开 吹时 打火
作者简介： 李俊 （９ ２一） 男 ，０ ９年毕业于辽宁科技大学 冶金工程 １８ ， ２０ 专业。助理工程师 ， 主要从 事转 炉炼钢工 艺管理工作 。
路 探索 出新 途径 。
１ 工 艺 路 线 及 装 备 水 平
工艺 路 线 为 ： 水 一脱 硫 站一 混 铁 炉一转 炉一 铁 Ｌ（ Ｆ 吹氩 ） 一连 铸 炼钢 厂老 区共 有年 处理 ４ ０万 ｔ 镁粒 脱 硫 设 ０ 纯
转炉 冶 炼 前期 溢 出渣 循 环利 用 实 验 时 ， 在操 作
物短 流程 直接 回炉 的综合 利用 技术 。应 用后 取得 可
滞后 ， 严重 时 打 火 困难 ， 理 不 当会 造 成 “ 枪 ” 处 吃 引
发 炉 内进水 事 故 ， 安全 生产 埋下 隐患 。 对
打火 滞 后 主要 原 因是 加入 溢 出渣后 ， 水 表 面 铁
被 厚渣 层覆 盖所 致 ， 取 的应 对 措施 是 适 当提 高 开 采 吹氧压 ， 开 氧 点 开 氧 后 ， 速 降 枪 至 正 常 吹 炼 枪 在 迅 位 ； 者在 开氧 前先 开氮 气 冲渣 ， 后开 氧 吹炼 。若 或 然

汇报人：
炼铁工艺中废渣综合利用与资源化技术研究
目录
添加目录标题
炼铁工艺中废渣的产生与危害
炼铁工艺中废渣的综合利用技术
炼铁工艺中废渣的资源化技术发展
炼铁工艺中废渣综合利用与资源化的政策支持与市场前景
炼铁工艺中废渣综合利用与资源化的实践案例
添加章节标题
炼铁工艺中废渣的产生与危害
废渣种类：高炉渣、转炉渣、电炉渣等
添加标题
首钢集团：废渣综合利用与资源化技术应用，实现废渣的循环利用
添加标题
德国蒂森克虏伯：废渣综合利用与资源化技术应用，实现废渣的循环利用
添加标题
美国通用电气：废渣综合利用与资源化技术应用，实现废渣的循环利用
添加标题
日本新日铁：废渣综合利用与资源化技术应用，实现废渣的循环利用
添加标题
废渣综合利用与资源化技术的应用，提高了炼铁工艺的效率和环保性。
废渣资源化利用效率不高，需要提高资源化利用率
废渣处理成本较高，需要降低处理成本
炼铁工艺中废渣综合利用与资源化的未来展望
废渣处理技术：提高废渣处理效率，降低处理成本
资源化技术：提高废渣资源化利用率，降低资源浪费
环保技术：降低废渣处理过程中的环境污染，提高环保水平
智能化技术：利用人工智能、大数据等技术，提高废渣处理和资源化效率
废渣综合利用与资源化技术的发展将推动钢铁行业的可持续发展
废渣综合利用与资源化技术的推广将降低钢铁行业的生产成本
废渣综合利用与资源化技术的应用将提高钢铁行业的环保水平
废渣综合利用与资源化技术的发展将促进钢铁行业的 Nhomakorabea术创新和升级
加强废渣综合利用与资源化技术的研发和应用
建立废渣综合利用与资源化技术的标准和规范

炉渣的综合利用第一章：引言炉渣是在冶金和热能生产过程中产生的一种固体废弃物质。

由于炉渣中含有丰富的铁、钢、铜、铝等金属元素和矿物质，因此进行炉渣的综合利用不仅可以减少环境污染，减少资源浪费，还可以为经济发展做出贡献。

本文将从炉渣的来源、性质、综合利用等方面进行探讨。

第二章：炉渣的来源和性质炉渣是在冶金、热能生产等高温过程中产生的一种固体废弃物。

炉渣的来源包括钢铁冶炼、铜冶炼、铝冶炼、热能发电等行业，每年产生的炉渣数量非常巨大。

炉渣的主要成分是氧化物，包括SiO2、Al2O3、FeO、Fe2O3、CaO、MgO等。

此外，炉渣中还含有大量的金属元素和矿物质，这使得炉渣的具有可再利用的潜力。

第三章：炉渣的综合利用3.1 炉渣在水泥生产中的应用炉渣是一种优良的水泥原料。

加入适量炉渣可以提高水泥的强度、抗裂性、耐久性等性能，降低生产成本，对于保护环境和节约能源也有积极的作用。

目前，我国大量采用炉渣作为水泥添加剂，炉渣水泥的市场需求量逐年增加。

此外，炉渣粉末也可以用于混凝土、道路等建筑材料中。

3.2 炉渣在铸造行业中的应用炉渣可以作为轻烧镁球铸造的痕量添加剂，提高镁合金中的镁含量和纯度，从而增强材料的强度、延展性和抗腐蚀性。

此外，炉渣可以作为铝合金铸造的保温材料，保证铸造过程中熔融温度的稳定性。

3.3 炉渣回收中的铁、钢等金属元素的再利用炉渣中含有大量的铁、钢等金属元素，通过炉渣处理技术可以进行回收并进行再利用，这对于促进钢铁工业的发展、减少资源浪费、避免环境污染等方面有着积极的意义。

3.4 炉渣在道路工程中的应用炉渣还可以用于公路工程中，炉渣路面的地基、碎石和路面能够有效地防止道路结冰、积水等现象，提高道路的安全性。

此外，炉渣还可以用于路基填充和加固。

第四章：炉渣综合利用的未来展望炉渣的综合利用在保护环境、减少资源浪费、促进经济发展等方面发挥着重要作用，然而炉渣的回收和利用工作还存在一些问题。

首先，炉渣的质量参差不齐，如何通过科学的分选手段提高炉渣的品质，提高回收率，是炉渣处理技术未来的重点研究方向。

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】。

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。