钢渣替代铜渣配料煅烧熟料浅析

关于锰铁合金渣用作水泥矿化剂技术分析水泥工艺工程师：胡廷普2005年10月8日于贵州锰渣在水泥熟料煅烧中的应用某立窑水泥厂为节能降耗、变废为宝，将当地丰富的锰渣加以利用，作为原料来制备水泥生料。

锰渣是钢铁厂冶炼锰铁的废渣，二氧化锰含量在30%左右。

该厂同时在生料中单掺萤石矿化剂，生料Fe2O3控制在2.2±0.2、饱和比为0.94±0.02,在试生产过程中，熟料强度下降很多，混合材掺量低，有时甚至不掺混合材，生产成本高。

根据以上现象，分析认为锰渣中主要成份MnO2在高温下分解为Mn2O3（分解温度为其沸点535℃）取代Fe2O3生成锰铝酸四钙（C4AM），造成三率值实际值偏低，以致减少了C3S和C3A的生成量，增加了铁相量，从而导致熟料强度尤其是早期强度下降。

综合其它影响因素，该厂采取了如下措施：由于锰对生料易烧性及水泥熟料的抗压强度有不利的影响，故严格控制生料中MnO2的含量应小于1.3%；煅烧熟料时，烧成带温度控制为≥1400℃；由于锰渣具有矿化剂的作用，故取消了萤石矿化剂；在生料配料计算时，将MnO2和Fe2O3算在一起，避免三率值实际值偏低。

具体计算公式为：KH=(C－1.65A－0.35F－0.32MnO2)/2.8S; SM=S/(A＋F ＋0.91MnO2); IM=A/(F＋0.91MnO2)。

掺入锰渣后，由率值计算熟料矿物组成的公式也相应改变：C3S=3.8(3KH－2)S;C2S=8.6(1－KH)S;C3A=2.65(A－0.64F－0.59MnO2); C4AF=3.04F; C4AM=2.78MnO2。

同时严格控制成球粒径和水分，使5—7mm颗粒生料球在95%以上，料球水分在12.0％±0.5%以内。

调整后通过在窑上试烧，窑内上火快、通风良好、底火均匀，熟料游离氧化钙在2.5%以下，安定性合格，强度3天和28天分别达到30Mpa、60Mpa，产量与以前相比提高了10%。

钢渣配料在2500t/d新型干法水泥窑上的操作措施张传行1严春玲 2 曲阜中联水泥有限公司 273125用硫酸渣、铁矿石作铁质校正材料进行水泥生料配料，是水泥生产传统的配料方法。

随着发展循环经济，资源综合利用，在立窑上利用钢渣配料，虽然得到成功利用，但在新型干法窑上利用钢渣配料，还存在许多工艺问题。

2006年3月在两条2500t/d线上，应用钢渣、粉煤灰配料试验。

由于新型干法水泥生产工艺与立窑生产工艺不同，表现出不同的工艺故障，出现四级、五级预热器锥体结皮，五级下料管堵塞，窑皮偏长偏后，窑负荷升高，窑主电机电流增大，熟料结大块，熟料颜色发黄，黄心料增多等。

通过一年的试验摸索，采取改进措施，调整配料方案，改进煅烧操作方法，解决了预热器系统结皮堵塞，窑内结圈、长厚窑皮等工艺故障，熟料外观颜色得到改善，解决了黄心料问题，熟料28天抗压强度提高了2.1MPa，熟料标准煤耗下降3.2kg/t，熟料产量提高5t/h，日产量达到2800t/d ,延长了窑内耐火材料使用寿命，收到较好的效果，现将应用措施进行总结。

一、钢渣的性能钢渣是炼钢过程中，为除去铁中的硫、磷等有害元素，加入石灰石、萤石，硅铁粉最后形成的废渣，钢渣成分中的FeO、P2O5，CaO在熟料煅烧中起到矿化和晶种作用，Fe2O3的熔点为15600C，而FeO的熔点为14200C，因此能降低熟料的液相生成温度和液相粘度，提高C2S 与CaO在液相中的扩散，促进C3S晶体的发育成长，P2O5含量较少，一般在1.5%，掺入后不会影响水泥性能，而且P2O5是β-C2S的晶格稳定剂,能够阻止α-C2S在6750C时转变为γ-C2S,防止熟料粉化,CaF2是一种良好的矿化剂, CaO不需分解直接参与固相反应,不仅能够降低熟料的热耗,同时还能诱导C3S的形成。

但由于操作参数不及时调整，配料指标不当，还会造成液相提前出现，液相粘度增大，导致结堵等工艺故障。

二、原材料的成分及配比用钢渣代铁粉、用粉煤灰代粘土，采用四种组分进行配料，其原材料的成分见表（一）表1 原材料的成分表2 原料配比表3 生料成分及率值。

安徽建筑中图分类号：TU528文献标识码：A文章编号：1007-7359（2024）1-0065-02DOI:10.16330/ki.1007-7359.2024.1.0240引言钢铁产业是国民经济的重要支柱产业，在经济发展、工程建设和稳定就业等方面发挥着重要作用。

目前我国钢铁年产量达10亿t ，约占全球年总产量的50%，稳居世界第一。

然而，钢渣作为炼钢过程中的主要副产物，对环境的污染问题也日益严重。

据统计，我国当前钢渣年产量达1.2亿t ，钢渣固废累计储量已超20亿t ，形成大量堆积，严重侵占农地资源，污染生态环境。

我国“十一五”发展规划就曾指出，钢渣的综合利用率应达86%以上，基本实现零排放。

然而目前对钢渣的综合利用率仅20%~30%，远低于规划要求和发达国家利用的平均水平[1]。

钢渣材料成分与水泥熟料具有一定的相似性，并具有强度高、硬度大、耐磨性强等特性，为其在混凝土中的应用提供了诸多可能。

同时，我国混凝土材料消耗巨大，采用钢渣制备混凝土，将有效减小自然资源消耗，降低建筑活动碳排放量，对实现“双碳”目标、建成“美丽中国”具有重大战略意义。

鉴于钢渣的材料特性和建筑用混凝土消耗现状，为提高钢渣的综合利用率，近年来科学界和工程界陆续开展了使用钢渣替换混凝土粗细骨料的尝试，并对钢渣替换粗细骨料的混凝土材料力学性能进行了研究。

然而，目前国内外针对钢渣替换混凝土粗细骨料对其力学性能的作用效益认识尚未统一，严重影响其在实际工程中的推广和应用。

为此，本文拟基于现有研究，明确钢渣替换混凝土粗细骨料对其力学性能的影响效果，开展不同钢渣替换率下混凝土材料的适用性分析，为钢渣混凝土在实际工程中的应用提供参考依据。

1钢渣替换粗骨料混凝土的材料性能研究综述目前钢渣混凝土的制备主要是通过钢渣替换混凝土聚合物中的砂（细骨料）、石（粗骨料），其材料性能的研究主要包括抗压、抗拉、抗折和干缩性能等关键参数。

1.1抗压性能对于钢渣替换粗骨料混凝土的抗压强度，刘华山[2]研究出随着钢渣对粗集料替换率的提高，混凝土抗压强度逐渐增大，且随着龄期的增加，替换率越高的混凝土抗压强度提高越大，结果表明最佳替换率为50％。

浅析钢渣在矿渣微粉实际生产中应用 摘要：钢渣是炼钢过程中产生的废渣，占用土地堆放，污染环境。为进一步降低生产成本，减少环境污染，促进资源综合利用，实现公司效益最大化。从2019年初开始调研、小磨试验分析和方案设计，通过小磨试验看，钢渣掺加量以≤10%为宜；大磨加入5%的钢渣于11月15日在一车间投入生产，经过近一个月的生产，汇总各项数据，现从以下几方面综合分析。

关键词：钢渣；矿渣；实际应用

一、热闷钢渣的质量情况 1、粒度 11月15日进厂的钢渣粒度≥10mm占20%以上，粒度过大，入磨后无法磨细，直接通过回料返出、磨机震动大，随后过筛＜5mm以下基本满足生产需要。最好控制3mm以下或经过粗磨成细粉更好。

2、钢渣的化学成分：

从以上数据看，矿渣-钢渣复合粉颜色稍微变黑，客户有反馈；密度由2.89g/cm3变为2.96g/cm3增加了0.07g/cm3，因钢渣的密度较大3.47g/cm3；比表面积基本一致均达到标准要求；初凝时间比延长9%，因矿渣-钢渣复合粉水化慢；流动度比增加2%，因钢渣吸水性差；氯离子增加了0.007%，对质量影响不大，未超过标准0.06%；游离钙检测0.2% ，对安定性无影响；安定性用沸煮法和压蒸法检测全部合格；活性指数1d降低4%左右、3d降低5%左右、7d降低2%左右、28d降低 %左右、1d和3d活性指数降低较多，对早期强度影响较大；7d和28d活性指数降低较少，与客户反馈的一致。钢渣掺加5%矿粉各项指标满足S95级矿粉标准要求。

三、对产量电耗及磨机磨辊磨损情况 1、掺钢渣后平均日产由2600吨下降为2550吨，每天下降50吨，折合台时2.0吨左右； 2.电耗每小时增加400度，按100吨台时计算，吨电耗增加4度左右； 3.对磨辊磨损情况由于时间较短，待下次对焊时可根据生产的总产量及对磨辊测量后计算可知。

四、效益分析 1.矿渣目前不含税价为150元，钢渣不含税价为5元，用5%的钢渣替代5%的矿渣，每吨矿粉节省材料成本：（150-5）×5%=7.25（元），日产量按2550吨计算，日节省：7.25×2550=18478.5（元）。

钢铁冶炼中的钢渣配方优化技术随着工业化进程的不断推进，钢铁冶炼的工艺技术也不断发展。

钢铁冶炼过程中的钢渣处理是该工艺中非常重要的一环，不良的钢渣处理会直接影响到钢铁产品的质量和产量。

因此，在冶炼过程中如何对钢渣进行优化处理成为了一项重要的任务。

从生产过程来看，钢铁冶炼是将原料通过高温高压的方法进行处理，然后将得到的钢渣转化为利用价值，再进行回收利用。

因此，优化钢渣配方是提高钢铁产品质量和产量的一个关键步骤。

在钢渣配方中，我们需要根据原料的情况和加工过程中的状况，寻找到合适的物质配方，使得钢渣的性质更加稳定，并可以达到回收利用的目的。

钢渣配方的优化需要针对具体情况进行分析，并结合实际情况制定处理方案。

因此，在钢铁冶炼工艺中应该先要对原材料进行分析，了解其性质和成分。

从钢渣熔融特性出发，确定优化方案。

钢渣配方的优化通常包括两个方面，一方面是降低钢渣黏性，增加其流动性，另一方面是提高钢渣回收利用的效率。

在钢渣处理中，我们需要根据实际情况，采取不同的治理措施，最终将钢渣回收再利用，从而达到环保和节约资源的目的。

具体到技术方面，钢渣配方的优化技术是多种多样的，如：旋碱活化、光热学分析、物化学分析等。

在钢铁冶炼过程中，选择合适的技术手段和工艺流程，可以有效地提高钢渣回收利用率。

例如，熔渣活化技术可以改变钢渣的物化特性，增加其可回收的物质含量，同时降低其对环境的污染影响。

在工艺流程上，合理选用熔融煅烧等方式，将钢渣中各种金属元素的含量降至最小，并且能有效地提高钢铁产品的质量和产量。

同时，在钢铁冶炼过程中，钢渣处理也需要结合环保要求进行。

优化钢渣配方的同时，需要考虑如何保护环境和资源，实现可持续发展。

在实践中，我们需要开展环境影响评估和工业固体废物综合利用等专项工作，将钢渣处理和环保工作紧密结合起来，使得钢铁工业长期发展更加健康、稳定。

总之，钢铁冶炼中的钢渣配方优化技术对提高钢铁产业经济效益和环境保护意义重大。

钢渣彩色水泥熟料低温烧成及其性能研究
秦力川;杨涛
【期刊名称】《重庆建筑工程学院学报》
【年(卷),期】1991(013)001
【摘要】水泥窑中直接烧成的彩色熟料水泥具有成本低、色泽鲜艳、色彩稳定性好等特点.本文着重探讨了在能源紧张情况下,利用氟、硫复合矿化剂低温烧成钢渣彩色水泥熟料的可能性.通过 X 射线衍射、扫描电镜观察和红外光谱等近代测试分析技术及化学分析、常规物理力学试验方法对用水泥工业性优质原料配料和掺电炉还原钢渣配料高低温烧成彩色熟料的矿物组成、色彩情况、物理力学性能及其特性进行了分析研究.
【总页数】13页(P59-71)
【作者】秦力川;杨涛
【作者单位】不详;不详
【正文语种】中文
【中图分类】TQ172.771
【相关文献】
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陈光林;陈平
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