精炼渣综合利用技术-华东冶金-晋中钢渣

钢渣的用途因成分而异。美国每年以排渣量的2/3作为炼铁熔剂，直接加入高炉或加入烧结矿，在钢铁厂内部循环使用。钢渣的成分中，除硅无用和磷***外，钙、铁、镁和锰(共占钢渣总量的80%)都得到利用。但硫、磷含量较高的钢渣作为熔剂，会使高炉炼铁的利用系数降低，焦比增加。法国、德意志联邦共和国、加拿大等国都把这类钢渣用作铁路道碴和道路材料。做法是先将加工后的钢渣存放3~6个月，待体积稳定以后使用。这类钢渣广泛用于道路路基的垫层、结构层，尤宜用作沥青拌合料的骨料铺筑路面层。钢渣筑路，具有强度高，耐磨性和防滑性好，耐久性好，维护费用低等优点。西欧各国用高磷钢渣作肥料有悠久的历史。钢渣中的钙、硅、锰以及微量元素均有肥效，可作为渣肥施于酸性土壤。各类钢渣均可作为填坑、填海造地材料。中国目前生产少量钢渣水泥，多用转炉钢渣掺50%左右高炉粒化渣，10%左右石膏，磨制无熟料钢渣水泥，或以15%左右水泥熟料代替钢渣磨制少熟料水泥。中国有些地方利用电炉钢渣生产白钢渣水泥。日本、德意志联邦共和国利用钢渣作为水泥生料，焙烧铁酸盐水泥，可节约能源。此外，钢渣还可制造砖、瓦、碳化建筑材料等

世界许多***处理钢渣的通行方法是热泼法，即将液体钢渣泼入专门的处理场，渣层厚度在30厘米以下，喷淋适量的水促其冷却，然后进行破碎、筛分、磁选，钢渣的用途，以回收其中金属，渣块则进行综合利用。美国伯利恒钢铁公司和中国一些钢厂都采用水力冲渣法使电炉渣、平炉前期渣实现粒化。冲水水压为2.5～8千克力／厘米2，渣和水之比为1比10以上。此法工艺简单，得到的钢渣粒度大多在1厘米以下，便于利用。但用水量大，须解决水的处理和循环利用问题。1974年以来，日本的新日本钢铁公司采用浅盘(ISC盘)水淬法(见图)处理转炉渣。处理方法是将液体钢渣泼入浅盘，渣钢回收，渣层厚度约10厘米，喷水使渣冷却到500℃左右，固化后将渣倾倒在运渣车上，再度喷水使渣冷却到200℃左右，然后倒入泡渣池，冷却至常温。经过处理的渣，颗粒大多在10厘米以下。此法节省处理场地，晋中钢渣，操作较水力冲渣法安全，周转快，节省***和设备，对环境的污染程度较轻。

国内外关于钢渣处理工艺方法主要有坑闷法和轮式粒化法、热泼法、盘泼法、水淬法、风淬法、粉化法和弃渣法。

一、钢渣坑闷（又称热闷）是近年发展起来的一种新型的比较成熟的钢渣处理技术。将炼钢炉前送出的红渣直接倒入渣罐，降温后（钢渣内部不夹液态渣）倾入闷渣罐，盖上罐盖并配以适当的喷水工艺。由于钢渣含有一定的CaO、MgO，大块钢渣在坑闷罐内就会龟裂自解粉化，钢和渣自动分离。采用该技术，可获得70%～80％的小于20mm粒状钢渣。

二、坑闷处理后的钢渣中含有渣钢，可以通过磁选提取。而钢渣的渣-钢还不能完全分离，因此还需要对钢渣进行进一步的破碎-筛分-磁选等处理，使渣-钢彻底分离，充分回收渣钢和铁粉，同时选出尾渣，不同粒度的渣钢和铁粉可以用于炼钢、炼铁、烧结，尾渣可以作为建筑、铺路用石子等，尾渣进一步深化加工可以生产钢渣水泥、干混砂浆等。

三、破碎-筛分-磁选选出含铁渣钢后，剩余的尾渣既可用于干混砂浆、铺路、制砖，或者通过钢渣微粉处理，得到粒度在45μm左右、 筛余量≤ 2%、比表面积≥ 3600cm2/g 的钢渣微粉，应用在水泥混凝土中等量替代硅酸盐水泥作为高性能水泥混凝土掺合料。

针对钢渣的特点，对其进行“钝化”处理，通过特殊的方式破碎，分析其化学组成，检验其活性。钢渣属于碱性集料，同时由于钢渣具有多孔的物理特征，因此与沥青的粘附性能非常好。经过试验和优化设计配比，研制出劈裂强度比高、残留稳定度大、抗车辙等性能良好的钢渣沥青混凝土。试验结果表明，集料与沥青粘附性等级为5级，钢渣压碎值为16.3%，磨光值67BPN，洛杉矶磨耗11%。混合料的残留稳定度为90.3%，劈裂强度比为87.5%，动稳定度次数大于6000次/mm，远远超过交通规范规定大于3000次/mm的要求。试验路的使用结果表明，钢渣沥青混凝土具有良好的热稳定性、水稳定性和抗滑性能，对提高我国沥青路面的耐久性和降低工程造价具有积极意义；此外，将钢渣制备成为适用于沥青混凝土路面中的骨料，以代替石质骨料，提高钢渣再生利用的经济价值，可节省自然资源（石材）。同时，解决了我国钢铁工业因钢渣堆放污染环境的技术难题，为钢渣从固体废弃物转化为优质沥青混凝土耐磨集料资源开辟了广阔的前景。

一种钢渣综合利用的方法，将钢渣予粉碎后，烘烤干燥，磁选筛分，精炼渣综合利用技术，磨细粉碎分级，湿法磁选分级，球团制造等工序。其优点是钢厂的钢渣可以得到全部有效的利用，没有一点废弃物，解决了现在钢厂的钢渣占有大量农田和土地，造成了很大环境污染的弊病，给社会带来极大的社会效益和经济效益。就武钢而言，此工艺处理完武钢的全部钢渣，总***8１７４万元，年利润为３６３６．３８万元。节约土地近千亩。