鋼渣的綜合利用

1、鋼渣主要內(nèi)容v鋼渣的介紹v鋼渣的處理工藝v鋼渣的綜合利用v鋼渣資源化的問題及展望（一）簡介v鋼渣是煉鋼過程排出的廢渣。該過程是除去鋼渣是煉鋼過程排出的廢渣。該過程是除去生鐵中的生鐵中的碳、硅、磷碳、硅、磷和和硫硫等雜質(zhì)，使鋼具有等雜質(zhì)，使鋼具有特定性能的過程，特定性能的過程，也就是以氧化的方法除去生鐵中過多的碳素和雜質(zhì)，氧和雜質(zhì)作用生成的氧化物就是鋼渣。v因此，鋼渣是煉鋼過程中的必然副產(chǎn)品，其因此，鋼渣是煉鋼過程中的必然副產(chǎn)品，其排出量約為粗鋼產(chǎn)量的排出量約為粗鋼產(chǎn)量的15%20%。v2010年我國粗鋼產(chǎn)量將達年我國粗鋼產(chǎn)量將達6.25億噸億噸 。鋼渣鋼渣爐型：爐型：轉爐鋼渣轉爐鋼渣/ /平爐

2、鋼渣平爐鋼渣/ /電爐鋼渣電爐鋼渣生產(chǎn)階段：生產(chǎn)階段：電爐渣電爐渣氧化渣、還原渣；氧化渣、還原渣； 平爐渣平爐渣初期渣、后期渣初期渣、后期渣性質(zhì)：堿性渣性質(zhì)：堿性渣/ /酸性渣酸性渣1鋼渣分類2鋼渣的化學成分和礦物組成 （1）鋼渣的化學成分 鋼渣是由鈣、鐵、硅、鎂、鋁、錳、磷等氧化物所組成，有時還含有釩和欽等氧化物，其中鈣、鐵、硅氧化物占絕大部分。各種成分的含量依爐型、鋼種不同而異，有時相差懸殊。以氧化鈣為例，一般平爐熔化時的前期渣中含量20左右，精煉和出鋼時的渣中含量達40以上；轉爐渣中的含量常在50左右；電爐鋼渣中約含40-50。各種煉鋼爐的鋼渣化學成分見下表。（2）鋼渣的礦物組成鋼渣的主

3、要礦物組成為硅酸三鈣、硅酸二鈣、鈣鎂橄欖石、鈣鎂薔薇輝石、鐵酸二鈣、游離石灰等。鋼渣的礦物組成主要決定于其化學成分，特別與其堿度有關。煉鋼過程中需要不斷加入石灰，隨著石灰加入量增加，渣的礦物組成隨之變化。煉鋼初期，渣的主要成分為鈣鎂橄欖石，其中的鎂可被鐵和錳所代替。當堿度提高時，橄欖石吸收氧化鈣變成薔薇輝石。再進一步增加石灰含量，則生成硅酸二鈣和硅酸三鈣。（二）鋼渣處理加工工藝 鋼渣資源綜合利用工藝包括：處理工藝和鋼渣加工工藝 目前國內(nèi)外鋼渣資源化處理工藝由于煉鋼設備、工藝、造渣制度、鋼渣物化性能的多樣性及其利用上的多種途徑呈現(xiàn)多樣化，有熱潑法、水淬法、盤潑法、悶渣法、滾筒法、風淬法、粉化法和

4、棄渣法、冷棄法等 v1、預處理工藝 預處理的任務是把轉爐排出的熱熔渣處理成粒徑小于250 mm的常溫塊渣。 (1)熱潑法熱潑法的基本原理是：在爐渣溫度高于可碎溫度時(一般平爐渣為1000)，以有限制的水向爐渣噴灑，使渣產(chǎn)生的溫度應力大于渣本身的極限應力，使渣產(chǎn)生裂紋，裂紋相交，渣破裂成塊，冷卻水繼續(xù)沿裂紋滲入，使渣進一步破裂，同時也加速了游離態(tài)氧化鈣的水化，使渣向更小塊破裂。反復熱潑，積渣到一定厚度，再鏟運進一步處理。 主要過程是將熔渣倒到坡度約為主要過程是將熔渣倒到坡度約為5的熱的熱潑床上，待熔渣冷卻成渣餅后，噴水使之急潑床上，待熔渣冷卻成渣餅后，噴水使之急冷，渣餅因溫度應力和膨脹應力龜裂成

5、大塊。冷，渣餅因溫度應力和膨脹應力龜裂成大塊。待溫度降到待溫度降到300400時，再在其上潑第二時，再在其上潑第二層、第三層層、第三層渣餅因為溫度反復變化而進渣餅因為溫度反復變化而進一步龜裂。一步龜裂。 當渣層總厚度達到當渣層總厚度達到500600mm時，用時，用推土機推起，其中大渣坨先用汽車吊錘擊碎，推土機推起，其中大渣坨先用汽車吊錘擊碎，再用磁盤吊選出大塊廢鋼，其余的常溫塊渣再用磁盤吊選出大塊廢鋼，其余的常溫塊渣送去加工線，經(jīng)篩分、破碎、除鐵后送陳化送去加工線，經(jīng)篩分、破碎、除鐵后送陳化場堆放。場堆放。(2)水淬法 高溫液態(tài)鋼渣在流出、下降過程中，被高壓力水分割、擊碎，再加上高溫熔渣遇水急

6、冷收縮產(chǎn)生應力集中而破裂，同時進行了熱交換，使熔渣在水幕中進行?；?，一般小于3mm的渣粒量占90%以上。 分爐前水淬和室外水淬。(3)(3) 渣熱燜渣熱燜是近年發(fā)展起來的一種新型的鋼渣處理技術。是近年發(fā)展起來的一種新型的鋼渣處理技術。熱燜鋼渣處理基本工藝：將煉鋼爐前送出的紅渣直接倒熱燜鋼渣處理基本工藝：將煉鋼爐前送出的紅渣直接倒入渣入渣罐罐，降溫，降溫后后（鋼渣內(nèi)部不夾液態(tài)渣）后傾入燜渣罐，（鋼渣內(nèi)部不夾液態(tài)渣）后傾入燜渣罐，蓋上罐蓋并配以用適當?shù)膰娝に?。由于鋼渣含有一定蓋上罐蓋并配以用適當?shù)膰娝に嚒Ｓ捎阡撛幸欢ǖ挠酂?，大塊鋼渣在熱燜罐內(nèi)就會龜裂粉化自解，鋼和的余熱，大塊鋼渣在熱燜罐內(nèi)

7、就會龜裂粉化自解，鋼和渣自動分離。采用該技術，鋼渣?；Ч色@得渣自動分離。采用該技術，鋼渣?；Ч色@得60%60%8080的小于的小于20mm20mm粒狀鋼渣。由于采用循環(huán)水（配有冷卻粒狀鋼渣。由于采用循環(huán)水（配有冷卻及沉降池）基本解決了鋼渣廠污水外排的難題。熱燜后及沉降池）基本解決了鋼渣廠污水外排的難題。熱燜后的鋼渣含有的鋼渣含有8%8%11%11%的水份，這根本解決了鋼渣在磁選的水份，這根本解決了鋼渣在磁選和篩分流水線粉塵污染問題。熱燜后鋼渣中的和篩分流水線粉塵污染問題。熱燜后鋼渣中的f-CaOf-CaO（游離氧化鈣）（游離氧化鈣）不超過不超過1%1%，具有較好的易，具有較好的易磨性和

8、穩(wěn)磨性和穩(wěn)定性，為鋼渣后期綜合利用打下基礎。定性，為鋼渣后期綜合利用打下基礎。2 鋼渣深加工工藝即破碎、篩分磁選系統(tǒng) 鋼渣經(jīng)格篩篩分，粒徑小于250mm經(jīng)板式給料機、皮帶機送去雙層振動篩，篩上（粒徑大于80mm)進入帶液壓保護顎式破碎機，皮帶機上安裝磁選機，選出的渣鋼通過皮帶機送入渣鋼場。顎破出料和篩下料經(jīng)皮帶機送入下一級振動篩，該皮帶機上安裝磁選機，振動篩篩上料（粒徑大于40mm)進入下一級帶液壓保護顎式破碎機，破碎機出料和篩下料通過皮帶送入輥壓機，該皮帶機上一樣有磁選機選出渣鋼。處理工藝如圖鋼渣經(jīng)破碎、磁選、篩分等分選技術可回收其中鋼渣經(jīng)破碎、磁選、篩分等分選技術可回收其中90%以以上的廢

9、鋼。磁選出的渣鋼，一般含鐵在上的廢鋼。磁選出的渣鋼，一般含鐵在55%以上。以上。（三）鋼渣的綜合利用（三）鋼渣的綜合利用 1. 用作冶金原料用作冶金原料（1）作燒結熔劑）作燒結熔劑 鋼渣含鋼渣含40%50%CaO，代替部分石灰石。代替部分石灰石。（2）作高爐或化鐵爐熔劑）作高爐或化鐵爐熔劑 含有含有10%30% 的的Fe、4060%的的CaO、MgO和和2%的的Mn。（3）作煉鋼返回渣）作煉鋼返回渣（4）回收廢鋼鐵）回收廢鋼鐵 一般含有一般含有710% 的廢鋼及鋼粒。的廢鋼及鋼粒。2. 用于建筑材料用于建筑材料（1）生產(chǎn)水泥 含有和水泥相類似的硅酸三鈣、硅酸二鈣及鐵鋁酸鹽等活性物質(zhì)，具有水硬膠

10、凝性，可成為生產(chǎn)無熟料或少熟料水泥的原料，也可作為水泥摻和料。如鋼渣微粉、熟料配以57%石膏經(jīng)磨細可生產(chǎn)出標號32.5以上的鋼渣水泥。 我國目前生產(chǎn)的鋼渣水泥主要有：以石膏作激發(fā)劑的無熟料鋼渣礦渣水泥； 以水泥熟料為激發(fā)劑的鋼渣水泥（2）作筑路與回填工程材料 鋼渣具有容重大、表面粗糙不易滑移、抗壓強度高、抗腐蝕和耐久性好的特點，被廣泛用于代替碎石作骨料和路材（3）鋼渣磚）鋼渣磚鋼渣磚是以粉狀鋼渣或水淬鋼渣為主鋼渣磚是以粉狀鋼渣或水淬鋼渣為主要原料，摻入部分高爐水渣或粉煤灰要原料，摻入部分高爐水渣或粉煤灰和激發(fā)劑（石灰、石膏粉），加水攪和激發(fā)劑（石灰、石膏粉），加水攪拌，經(jīng)輪碾、壓制成型、蒸養(yǎng)而

11、制成拌，經(jīng)輪碾、壓制成型、蒸養(yǎng)而制成的建筑用磚。的建筑用磚。v3.用于農(nóng)業(yè)用于農(nóng)業(yè)（1）作鋼渣磷肥）作鋼渣磷肥 是一種以是一種以鈣、硅鈣、硅為主含多為主含多種養(yǎng)分的具有速效又有后勁的復合礦質(zhì)肥種養(yǎng)分的具有速效又有后勁的復合礦質(zhì)肥料。料。 施用時注意：宜做施用時注意：宜做基肥基肥不做追肥使用；宜與不做追肥使用；宜與有機肥混拌后再施用；不宜與氮素化肥混有機肥混拌后再施用；不宜與氮素化肥混合施用；注意與土壤的酸堿性相結合。合施用；注意與土壤的酸堿性相結合。 （2）做硅肥）做硅肥 水稻水稻 （3）做酸性土壤改良劑）做酸性土壤改良劑v4 鋼渣在污水處理上的應用 鋼渣由于含有SiO2 、Fe2O3 、Al2O3 、P2O5 和游離CaO、MgO 等成分,可加工成與活性炭孔徑相當?shù)念w粒，具有一定的堿性和吸附能力,對廢水中重金屬離子既具有化學沉淀作用,又具有吸附作用,因此近年來將鋼渣應用于重金屬離子廢水處理的研究也越來越多 。鋼渣資源化的問題及展望v現(xiàn)存問題：盡管鋼渣的應用較廣泛，鋼渣資源化技術的開發(fā)及應用取得了一定的成績，但是一些因素使得鋼渣不能穩(wěn)定