电炉钢渣活性初步研究

第37卷第6期V d1.37NO.62020年12月Dec.2020萍乡学院学报Journal of Pingxiang University利用加速碳化技术激发钢渣活性研究陈淑梅1,庞才良1,宋杰光1;2,朱亮亮1,赖正博1,吴啥啸\陈光林3,陈平4(1.萍乡学院江西省环保材料与装备工程技术研究中心，江西萍乡337000；2.萍乡学院萍乡市海绵城市研究院,江西萍乡337000； 3.江西博泓新材料科技有限公司，江西萍乡337004； 4.桂林理工大学广西废渣建材资源利用工程技术研究中心，广西桂林541004)摘要:钢渣是炼钢过程中排出的废渣，钢渣组成中的硅酸钙组分可以与CO2发生碳化反应生成大量不规则的CaCO a 和具有胶凝性的SiO2胶体，将钢渣变为具有一定强度的胶凝性材料。

文章通过通入CO2对y-C2S和钢渣进行加速碳化的方式，测试不同碳化时间对钢渣试块抗压强度的影响，结合X射线衍射和扫描电子显微镜分析其硬化机理，探索了加速碳化实现激发钢渣活性的可能性。

结果显示：加速碳化可以有效激发钢渣的活性，CO2在有水分的条件下与其中的硅酸钙组分生成CaCO3和SiO2胶体，可以增加钢渣试块的强度，有效地改善其性能。

经过24h的加速碳化强化处理，钢渣试样固碳量约为7.07%，钢渣试块的抗压强度达到58.95MPa。

关键词：Y-C2S；钢渣；碳化产物；胶凝材料；活性中图分类号：TU528文献标识码：A引言钢渣是炼钢过程中产生的工业固体废物，每年在冶金行业中大量产生，大量积聚的钢渣不仅会占用土地和废物资源，而且如果排入水中，很容易引起河流淤积，并使周围的土壤碱化成盐碱地，大量有害物质也将对人类及其生活环境造成严重危害［1~2］o目前，国内主要冶炼集团的钢渣综合利用率仅为50%至60%,其中小部分用于钢渣水泥的生产［3］。

其余大部分钢渣则主要用于道路建设，回填钢渣砖，钢渣粉和农用肥料［4~5］，施工现场大多限于钢铁厂附近，高价值利用率低，并且相当一部分不使用，直接丢弃于沿海地区或者矿物冶炼垃圾填埋场，这一部分对土地造成了相当大的危害，掩埋或堆积钢渣的土地变成盐碱地无法耕种。

活性石灰在炼钢初渣中的熔解研究孟金霞陈伟庆(北京科技大学冶金与生态工程学院，北京，100083)摘要：使用旋转圆柱法研究了石灰煅烧温度、炉渣成分和温度对活性石灰在转炉炼钢初渣中熔解速率的影响。

结果表明：1000℃煅烧的活性石灰熔解速率最大；增加渣中∑FeO含量、较少的MgO含量、较低的炉渣碱度、提高炉渣温度，均有利于活性石灰的熔解。

活性石灰在转炉初渣中的熔解过程包括变质解体和扩散溶解，变质解体起主要作用。

关键词：活性石灰；熔解，炼钢，炉渣Investigation of Active Lime Liquation in Initial Slag of SteelmakingMENG Jinxia CHEN Weiqing(University of Science and Technology Beijing, Beijing, 100083)Abstract: Influences of lime calcinations temperature, slag composition and temperature on active lime liquation in initial slag of converter steelmaking were investigated by means of the rotating cylinder method. The results show that liquation rate of active lime calcined at 1000℃is the highest.The increase of FeO, less MgO content and lower slag basicity, and higher temperature are in favor of active lime liquation in slag. Process of active lime liquation in initial slag of converter contains the surface dissolution and the lime metamorphism disaggregation due to penetration of slag, in which case the latter is crucial.Key words: active lime; liquation；steelmaking，slag转炉炉渣中的游离氧化钙含量较高，用于铺路和生产水泥要求渣中游离氧化钙≤3％[1,2]，因而需要长时间陈化处理，影响了炉渣的利用[3-5]。

电炉硅铁制造过程中的废渣处理与资源化研究电炉硅铁制造是一种重要的冶炼工艺，用于生产硅铁合金，广泛应用于钢铁、铸造、化工等行业。

然而，电炉硅铁制造过程中会产生大量的废渣，若处理不当会对环境造成污染和浪费资源。

因此，开展废渣处理与资源化研究具有重要意义。

首先，了解电炉硅铁制造过程中的废渣种类与特性是进行废渣处理与资源化研究的前提。

电炉硅铁制造过程中主要产生的废渣包括渣铁、渣钢、渣渣和风顶灰等，其中渣铁和渣钢主要由金属铁组成，渣渣主要是非金属氧化物、硅酸钙以及少量的金属铁，风顶灰则是钢铁生产过程中的灰尘。

这些废渣具有一定的资源利用价值，因此对其进行处理与资源化研究可以减少环境污染，实现资源的循环利用。

针对电炉硅铁制造过程中的废渣处理与资源化，有多种有效的方式。

一种方法是通过回收废渣中的有价金属，如铁和铬等，来实现资源化利用。

例如，可以将渣铁和渣钢进行磁选和浮选分离，提取出其中的铁，然后将剩余的非金属部分进行水泥或建材等领域的利用。

同时，渣渣中的硅酸钙可以用于生产水泥或石膏等建筑材料，实现资源的最大化利用。

另一种方法是通过废渣的热能回收，以实现能源的利用。

废渣中具有较高的热能含量，可以通过热能回收系统将其转化为电能或蒸汽等形式的能源。

这不仅可以降低电炉厂的能耗，减少对外界能源的依赖，还可以将废渣通过燃烧等方式进行无害化处理。

此外，还可以采用化学方法对废渣进行处理。

例如，采用碱浸法可以将废渣中的铬酸钠转化为铬酸钙，并用于制备陶瓷材料或其他应用领域。

此外，还可以采用酸浸、热浸等方法来提取出废渣中的有价金属，如铬、钒等，用于其他工业生产或制备高附加值产品。

在废渣处理与资源化研究过程中，需要考虑到环保和经济效益的平衡。

一方面，废渣处理应尽可能减少对环境的污染，避免废渣中的有害物质对土壤和水体的影响。

另一方面，废渣资源化利用应具备一定的经济效益，可持续发展。

因此，在选择合适的废渣处理与资源化方式时，需要综合考虑技术可行性、经济可行性以及环境可行性等因素。

电弧炉氧化渣发泡性研究电弧炉泡沫渣理弧冶炼工艺是国内外电弧炉炼钢普遍采用的技术之一，其主要特点是在废钢熔化早期富氧助熔，强化供氧，炉料基本熔清后向高氧化铁渣中喷吹碳粉或其它粉剂，同时调整炉渣成分，使炉渣发泡，包裹住电弧，实现全理弧加热。

采用这种工艺，加热效率大大提高，钢液升温速度加快，从而达到缩短冶炼时间，降低吨钢电耗的目的，并为HP或UHP 电弧炉实行高压、长弧操作打下基础。

1炉渣发泡的基本原理一般认为，影响炉渣发泡效果的主要因素包括发泡气源和炉渣特性两方面。

关于发泡气源，对于电弧炉熔氧期造泡沫渣工艺而言，通常是采用向炉渣中喷吹碳粉或其它含碳粉剂，在炉渣中发生如下反应:(FeO)+C→[Fe]+CO ↑ (1)在喷碳粉的同时，向钢液强化吹氧，保证反应（1）所需渣中的高FeO含量。

这样反应（1）得以持续地进行，产生大量的CO气泡，并在渣中呈弥散状分布，成为炉渣发泡的理想气源。

但是，影响炉渣发泡效果的另一个重要因素一炉渣特性却受到冶炼工艺、炉渣成分、温度等多种因素的作用。

试验结果表明，在电弧炉实行泡沫渣理弧冶炼工艺时，一定要事先调整好炉渣成分，获得较佳的炉渣特性，才能得到持续、稳定的泡沫渣。

2影响炉渣发泡的主要因素根据前人的研究结果，认为除发泡气源外，影响炉渣发泡的主要因素是炉渣本身的特性和温度。

炉渣的物性包括表面张力、粘度和渣中悬浮的固体微粒等。

2.1表面张力表面张力对炉渣发泡性能的影响主要反映在炉渣发泡过程中系统自由能变化。

当炉渣发泡时，渣一气界面积显著增大，炉渣需要克服表面张力而做功△A。

若增加的界面积为△S 表面张力为σ，则有:△A=σ×△S (2)当σ较小时，炉渣同样的发泡程度所需做的功较小，而己发泡炉渣的自由能变化也较小，泡沫渣的稳定性较高。

因此，表面张力对炉渣的发泡性能影响较大，随着炉渣的表面张力减少，其发泡性能也就更好。

2.2粘度炉渣的粘度直接影响着气泡通过渣层的速度，当炉渣发泡时，气泡在较粘的渣中停留的时间较长，也就延长了泡沫渣的持续时间。

钢渣粉制备活性粉末混凝土研究的开题报告摘要：本文介绍了钢渣粉制备活性粉末混凝土研究的目的、现状及发展前景。

通过综合分析文献资料，总结了钢渣粉制备活性粉末混凝土的优点：优质、环保、降低工程成本等。

同时，对于目前存在的研究中的问题，如制备工艺和活性剂的选择等进行了系统阐述和探讨。

关键词：钢渣粉，活性粉末混凝土，制备工艺，活性剂1. 研究目的混凝土在建筑、公路、桥梁等各个领域中应用广泛。

混凝土的性能取决于其各种成分的质量与比例。

传统的混凝土主要由水泥、砂、石子等制成，但这些材料的开采、加工和运输都会带来环境问题，同时，这些传统混凝土存在一些问题，比如强度低、脆性大、耐久性差等。

如何优化混凝土的性能，降低环境负担成为了学者们关注的焦点。

钢渣粉是一种由冶金业中钢铁行业所产生的升温难控、化学性质不稳定的副产物，但具有良好的活性。

利用钢渣粉制备活性粉末混凝土能够提高混凝土的强度、可靠性、耐久性等各方面的性能，同时能够有效的降低环境负担。

因此，本研究旨在深入研究钢渣粉制备活性粉末混凝土的研究现状、制备工艺、活性剂等各方面的问题，为建筑混凝土的改良和优化提供新的思路和方法。

2. 研究现状目前，钢渣粉制备活性粉末混凝土的研究已经进入实验验证和工程应用阶段。

研究者通过添加活性剂，加强钢渣粉的活化处理，在混凝土制备中控制各种条件来达到混凝土优异及稳定性较高的目的。

钢渣粉制备活性粉末混凝土相比于传统混凝土，其性能表现更优异，具有更高的强度、更好的耐久性及更佳的环境保护性。

尽管该领域已有多样化的研究成果，但仍存在一些问题，如制备工艺还存在一定的难度，同时选择合适的活性剂仍需要进一步研究。

3. 研究内容和计划本研究拟开展以下研究：（1）调查研究钢渣粉制备活性粉末混凝土的制备现状；（2）设计不同面积比的钢渣混合粉，优选活性剂；（3）研究钢渣混合粉的耐久性和强度性质；（4）探究不同类型混凝土制备条件下，钢渣混合粉的应用效果。

本研究计划通过对制备工艺，活性剂选择进行探究，优化钢渣粉制备活性粉末混凝土的制备工艺，提高钢渣混合粉混凝土的耐久性和强度性质，并探究不同类型混凝土制备条件下，钢渣混合粉的应用效果。

实验一冶金炉渣性能研究保护渣的作用在浇注过程中，要向结晶器钢水面上不断添加粉末状或颗粒状的渣料，称为保护渣。

保护渣的作用有以下几方面：(1)绝热保温防止散热；(2)隔开空气，防止空气中的氧进入钢水发生二次氧化，影响钢的质量；(3)吸收溶解从钢水中上浮到钢渣界面的夹杂物，净化钢液；(4)在结晶器壁与凝固壳之间有一层渣膜起润滑作用，减少拉坯阻力，防止凝壳与铜板的粘结；(5)充填坯壳与结晶器之间的气隙，改善结晶器传热。

一种好的保护渣，应能全面发挥上述五个方面作用，以达到提高铸坯表面质量，保证连铸顺行的目的。

保护渣的种类根据设计的保护渣组成，再选用合适的原料经过破碎、球磨、混合等制作工序就制成了保护渣。

有四种类型。

(1)粉状保护渣：是多种粉状物料的机械混合物。

在长途动输过程中，由于受到长时间的震动，使不同比重的物料偏析，渣料均匀状态受到破坏，影响使用效果的稳定性。

同时，向结晶器添加渣粉时，粉尘飞扬，污染了环境。

(2)颗粒保护渣：为了克服污染环境的缺点，在粉状渣中配加适量的粘结剂，做成似小米粒的颗粒保护渣。

制作工艺复杂，成本有所增加。

(3)预熔型保护渣：将各造渣料混匀后放入预熔炉熔化成一体，冷却后破碎磨细，并添加适当熔速调节剂，就得到预熔性粉状保护渣。

预熔保护渣还可进一步加工成颗粒保护渣。

预熔保护渣制作工艺复杂，成本较高。

但优点是提高保护渣成渣的均匀性。

(4)发热型保护渣：在渣粉中加入发热剂(如铝粉)，使其氧化放出热量，很快形成液渣层。

但这种渣成渣速度不易控制，成本较高，故应用较少。

连铸结晶器保护渣的原来按构成材料的功能可分为，基料（包括天然的和人工合成的——烧结型、预熔型，其中有水泥熟料、硅灰石、石英、玻璃粉等）、溶剂（主要有纯碱、冰晶石、莹石及含氟化合物等），溶速控制剂——碳质材料（炭黑、石墨和焦炭等）。

连铸结晶器保护渣的品种繁多：（1）、按基料的化学成分可分为：Sio2——CaO——AL2O3、sio2——AL2O3——caF2、SIO2——AL2O3——na2o，其中sio2——cao——al2o3最为普遍。

电炉钢渣特性的实验研究
杨传柱;薛涛;温燕芳;李生英;程丛密;詹镇峰
【期刊名称】《冶金丛刊》
【年(卷),期】2009(000)006
【摘要】在分析电炉钢渣化学成分的基础上,进一步研究了电炉钢渣的活性、安定性和易磨性等特性.电炉钢渣特性的研究对其综合利用具有重要的意义.
【总页数】3页(P15-16,30)
【作者】杨传柱;薛涛;温燕芳;李生英;程丛密;詹镇峰
【作者单位】广钢集团技术中心,广东,广州,510381;广钢集团技术中心,广东,广州,510381;广钢集团技术中心,广东,广州,510381;广钢集团技术中心,广东,广
州,510381;广州大学工程材料研究所,广东,广州,51000;广州大学工程材料研究所,广东,广州,51000
【正文语种】中文
【中图分类】TF741.99
【相关文献】
1.铁合金电炉电气运行参数的优化选择——电炉“特性曲线”在铁合金电炉上的应用 [J], 齐光;齐昱博
2.钢渣、粉煤灰混凝土强度特性的实验研究 [J], 孙世国;白会人;林国棋;李晖
3.电炉还原渣制备钢渣陶瓷的实验研究 [J], 李少华;宗燕兵;李宇;苍大强
4.钢渣桩石灰粉煤灰钢渣桩水泥粉煤灰钢渣桩复合地基特性及其应用研究 [J], 王
小章;黄涛
5.一种电炉钢渣在混凝土中的应用研究 [J], 姚增远
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

炉渣电导率和酸碱度有机调控技术研究炉渣是指钢铁冶炼过程中产生的一种固态废弃物，它对环境和生态系统都有一定的影响。

目前，炉渣的处理和利用成为了钢铁行业关注的焦点之一。

而炉渣的电导率和酸碱度是影响其处理和利用过程中重要的参数，如何有效地调控炉渣的电导率和酸碱度，成为了一个重要的研究课题。

本文将介绍炉渣电导率和酸碱度有机调控技术的研究现状和发展前景。

一、炉渣电导率和酸碱度的关系炉渣的电导率和酸碱度是密切相关的。

通常情况下，炉渣的电导率主要取决于其中溶解的离子浓度，而溶解的离子浓度又与炉渣的酸碱度密切相关。

在炉渣的冶炼过程中，其酸碱度会随着溶解的氧化物和碱金属的变化而发生变化，从而影响了炉渣的电导率。

研究炉渣电导率和酸碱度的有机调控技术，有助于提高炉渣的处理和利用效率。

传统的炉渣电导率和酸碱度调控技术主要包括添加外部剂和调节炉渣冶炼工艺。

对于添加外部剂来调控炉渣的电导率和酸碱度，常用的有氧化剂、还原剂、碱性剂等。

而对于调节炉渣冶炼工艺来调控炉渣的电导率和酸碱度，主要是通过改变冶炼的温度、气氛和物料组成等。

这些传统的调控技术虽然能够在一定程度上改善炉渣的电导率和酸碱度，但是存在着一定的局限性。

添加外部剂可能会增加成本，调节冶炼工艺可能会影响生产效率。

需要寻求新的炉渣电导率和酸碱度有机调控技术。

近年来，人们开始尝试利用化学方法、生物技术、材料工程等新技术来进行炉渣电导率和酸碱度的有机调控。

化学方法主要包括表面活性剂、络合剂、离子交换剂等。

生物技术则是利用微生物、植物等生物体来调控炉渣的电导率和酸碱度。

而材料工程则是通过设计新型材料来改善炉渣的电导率和酸碱度。

这些新技术的应用，使得炉渣的电导率和酸碱度调控更加灵活和精准，有望成为未来炉渣处理和利用的重要突破口。

随着工业技术的不断发展和进步，炉渣电导率和酸碱度有机调控技术的研究也在不断深化。

未来，随着新技术的不断涌现，炉渣电导率和酸碱度的有机调控将更加精准和高效。