钢渣的处理与利用

钢渣的处理与利用　
刘汉春　
（山东省冶金工业总公司）　

冶金工业从矿山开采、金属冶炼到加工　
都有废渣产生，如废石、尾矿、冶炼渣、粉尘、　
污泥等．统称为冶金工业固体废物。钢渣是　冶金工业固体废物的一种，如果弃之，则通　过大气、水及固体废物本身三个途径对环境　造成污染，如果处理加工后利用，则成为一　种再生资源，可以变废为宝，本文就钢渣的　处理和利用作以简要介绍。　１钢渣的分类　炼钢的基本原理和炼铁相反，是以氧化　的方法除去生铁中过多的碳素、杂质，氧气　和金属中的杂质作用生成的氧化物质即为　钢渣。　（１）钢渣按冶炼方法可分为：平炉钢渣、　转炉钢渣、电炉钢渣。　（２）钢渣按形态可分为：水淬粒状钢渣、　块状钢渣和粉状钢渣。　（３）钢渣按照碱度划分：碱度Ｍ：ＣａＯ／　（￥ｉ０　＋Ｐ：　），低碱度渣Ｍ小于１，中碱度渣　Ｍ为１．８—２．５，高碱度渣Ｍ太于２．５。　２钢渣的处理工艺　２．１水淬法　水淬法是对炉渣粒化和冷却效果最好的　方法。６０年代，随着钢铁工业的发展，钢渣的　处理利用提到了议事日程，许多国家研究试　验了不同的水淬操作工艺方法和设备．如滚　筒法等机械，但由于钢渣粘度太，含废钢液　高容易发生爆炸等危险，一直没有形成生产　规模。我国钢渣水淬方法经多年试验取得了　可喜成果，济南钢铁集团总公司炉外渣罐打　眼水淬法首先获得成功，其工艺流程为：渣　盘接渣后运至水淬池旁。用渣车倾翻装量将　熔渣倾倒在流渣槽内，经流水槽流入水池急　冷渣化。在流渣槽下边可设喷水管加强水淬　效果，钢渣水淬也可采用开孔渣罐池式法，用　带孔渣罐接渣，运至水池旁，打开渣孔，熔渣　
经高压水束冲淬至池内。在钢渣水淬过程　
中，要注意爆炸问题，只要注意渣流量和水的　
比例关系，爆炸是可以避免的．实践证明，渣　
水比在１：１０以上．水压在２ｋｇ／ｅｍ　以上，就　
可以安全生产。　
２．２熟泼法　
它的基本原理是：在炉渣高于可淬温度　
时，以有限的水向炉渣喷洒，使渣产生的温度　
应力太于渣本身的极限应力，使渣产生裂纹．　
渣破裂成块，冷却水继续沿裂纹渗入，使渣进　
步破裂，同时也加速了氧化钙的水化，使渣　
向更小块碎裂。反复热泼，积渣到一定厚度，　
再铲运进一步处理。我国太钢和唐钢都采用　
过这种处理方法，热泼法的优点：①灰尘污　
染少，劳动条件较好；②生产率较高，金属回　
收率增加；③冷却时间短，便于机械化生　
产；④处理能力太。缺点是设备损耗太，蒸　
气量太。　
２．３盘泼法　
盘泼法钢渣处理工艺是将热熔渣倒在渣　
罐中运至渣盘旁，用吊车将罐中的渣均匀倾　
倒在渣盘中，待表面凝固即喷淋大量水急冷，　
再倾翻到渣车中喷水冷却，最后翻入水池　
中。该工艺的优点是：①快速冷却，泼渣周转　
快，占地少而处理能力太；②全处理过程都　
喷水或用水浸泡，粉尘污染少；③熔渣中游　
离氧化钙的含量少．渣的稳定性得到改善；④　
处理后钢渣粒度小．易于利用。该工艺的缺　
点是渣盘经急热急冷容易变形．另外工艺复　
杂，投资费用较大。　

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２．４耪化法　
这种钢渣处理方法是充分利用热熔渣显　
热洒水产生物理力学作用和游离氧化钙的水　
解作用使渣碎化的方法，和热泼方法比较，余　热的利用更充分，可人为的控制工艺参数，提　高粉化效率。首先研制成功的钢渣粉化处理　工艺就是将热熔钢渣凝固后喷水或处于一定　压力的饱和蒸气作用下，此时钢渣中的游离　氧化钙遇水膨胀使钢渣碎裂粉化，以后又将　此法　ｌ伸为热焖处理、固定粉化炉处理、打水　粉化处理等等，该工艺方法简单，但粉化钢渣　活性随之降低。　２．５千破碎法　为满足铜渣利用过程中对粒度的严格要　求，一些厂采用破碎工艺，一般多采用多级腭　式破碎机、磁选、筛分工艺流程，腭破机一般　级用４００×６００ｒａｍ．二级用２５０×４００ｍｍ．　干破工艺易产生粉尘污染，所以要加强除尘　设施。该工艺操作简单、灵活适用。　３钢渣的利用　３．１钢渣作冶炼熔剂　转炉渣和平炉渣氧化钙含量较高．还含　有氧化锰、氧化铁，作冶炼熔剂不仅能代替石　灰石，而且还可以回收有益的金属，如钢渣返　烧结作溶剂，有如下优点：①能改善料层透　气性，使垂直烧结速度加快，达到强化烧结目　的；②可提高生产效率，降低能耗，提高还原　率，降低风化率；③降低烧结成本。实践证　明，钢渣作冶炼熔剂是有好处，不会影响烧结　矿、生铁的质量。　３．２钢渣用于水泥生产　钢渣是经高温煅烧过的含有硅酸盐、铁　铝酸盐矿相的物质，它和水泥熟料有相似的　化学成分，我国在钢渣水泥方面的研究处于　国际领先水平，目前生产的钢渣水泥品种主　要有钢渣矿渣水泥．钢渣矿渣硅酸盐水泥，钢　渣沸石水泥和钢渣普通水泥，钢渣水泥的生　产一般经过如下工艺过程：原材料破碎一钢　渣磁选一钢渣均化一原材料烘干一配料一粉　磨。钢渣水泥具有后期强度高、水化热低、耐　磨性能好等优点。　３．３钢渣用于道路工程　钢渣的物理力学性能取决于处理工艺，　般经缓冷处理的钢渣比重大、硬度大、抗　
磨、吸水率低，是筑路工程较好的骨料，经存　
放一年以上的钢渣，由于部分分解，其混合钢　
渣的级配接近沥青混凝土骨料级配要求。直　
接用该混合钢渣作沥青混凝土骨料，配料操　
作方便、简单，钢渣用作道路基础，不仅可大　
量利用钢渣，而且可以节约大量土地。　
３．４钢渣用于农业　
钢渣中含有大量的氧化钙、氧化镁，可用　
来改良酸性土壤　其它微量元素对农作物也　
有增产作用，特别是Ｐ＾０ｓ含量如在５％以上，　
可做磷肥使用。钢渣在农业中的应用研究工　
作还投有确切而科学的结论，对土壤类型、农　
作物种类代表面的试验研究也不够广泛，尤　
其是钢渣肥料大量施用后对土壤结构的影　
响，钢渣中微量元素向果实转移，肥料后效性　
以及对土壤的适应性都还需长期实验观察，　
积累经验后以便因地制宜地推广应用。　
３．５回收废钢铁　
废钢含量一般为５～１０％，废钢的回收　
既减少了钢渣的污染．又使“三废”资源得到　
了有效利用，具有较高的经济效益，太钢李双　
良在开发渣山、回收废钢的工作中做出了突　
出成绩，我省济钢、莱钢、青钢也在开发渣山，　
回收废钢方面做出了一定成绩，取得了明显　
的环境效益、社会效益和经济效益，　
３．６其它方面的利用　
用重炼富集或化学浸取的办法可提取钢　
谴中的稀有金属，另外钢渣还可制作建筑制　
品，加工过的转炉渣加适量石膏，经碳化后制　
作砌块。还有利用转炉钢渣和水渣经磨细加　
适量石膏作全矿渣混凝土。　
４结语　
总之，钢渣作为一种冶金企业“三废”，排　
放或弃置则会造成环境污染．合理的利用不　
仅解决了环境的污染，而且还使资源得到了　
有效的利用。　

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