国内率先采用转炉熔融钢渣热闷技术_5a198d66_ab9e_4504_a739.pdfVIP

世界金属导报/2011 年/3 月/1 日/第 024 版 循环经济 鞍山钢铁集团公司矿渣开发公司 国内率先采用转炉熔融钢渣热闷技术 编者按：我国钢铁生产中，每生产一吨钢产生 100~130kg 的钢渣，排放的钢渣中含有 10%左 右的金属铁，如果钢渣不加处理，这部分含铁资源白白流失，若钢尾渣不综合利用，排放的渣也 给周围环境造成严重危害，破坏土地植被结构，污染空气与水体。因此，实现钢渣科学处理与综 合利用，既保护环境，又能达到节约能源、化害为利的目的。然而由于钢渣中含有游离氧化钙 （f-CaO ）、游离氧化镁（f-MgO ），如不经稳定化消解处理，应用在道路工程、建材制品及工业建 筑物等会出现膨胀开裂现象，这是目前我国钢渣利用率低的关键问题。 为了发展循环经济，走可持续发展的道路，实现钢渣“零”排放，鞍山钢铁集团公司矿渣开 发公司在国内率先采用转炉熔融钢渣热闷工艺技术，实现了钢渣的高粉化率，废钢的高提取率和 对钢渣膨胀性的消解，为钢渣的 100%高附加值应用创造了有利条件。 1.前言 转炉钢渣是炼钢过程中所排出的废渣，是炼钢生产所带来的必然产物。目前我国每年钢渣排 放量约 8000 万 t ，仅鞍钢2010 年排放量就达到 280 万 t 。钢渣除部分提取含铁物料外，大部分被 堆放闲置，既污染周围环境又占用大量土地。因此如何有效的高附加值利用钢渣是钢铁企业面临 的重要课题。 鞍山钢铁集团矿渣开发公司与国内研究院所合作，于 2008 年在鞍钢鲅鱼圈钢厂建成了全国 第一条熔融钢渣热闷生产线，其熔融钢渣直接热闷的创新工艺是对原有的传统闷渣方式的一次根 本性变革。该生产线达到国际先进水平，先进的工艺装备，科技含量高，经济效益好，环境污染 少，能耗低，使钢渣有害成分充分消解，消除不稳定现象，为实现钢渣的“零排放”奠定基础。 2.钢渣前期处理方法 钢渣中一般含有 7%~10% 的金属铁，磁选加工后，可回收其中 98%左右的金属铁；除金属铁 外，钢渣的主要矿物组成为硅酸二钙、硅酸三钙、铁酸钙及 RO 相等，与水泥熟料化学成分相似， 可作为建材材料。但目前我国钢渣的综合利用率仅达到 10%，其利用率很低的原因是钢渣中含有 的游离氧化钙（f-CaO ）、游离氧化镁(f-MgO)等有害成分和水反应生成氢氧化钙 Ca(OH)2 、氢氧化 镁 Mg(OH)2 等物质，其体积大幅度膨胀，用做回填材料、道路材料、水泥和混凝土掺合料、建材 制品均会造成不同程度的干裂破坏。因此通过钢渣的前期处理，消除其膨胀性，是钢渣高附加值 利用的关键。 目前国内的钢渣前期处理方法有很多，其中应用较多的有闷渣法、热泼法、水淬法、风淬法、 盘泼法、滚筒法等。这其中大部分方法都是以冷却粉化为目的，并不能有效消除钢渣的膨胀性， 使得钢尾渣没有得到很好的应用。只有闷渣法从物理、化学两方面都对钢渣的性质进行了改变， 消解了其中的有害成分，为钢渣真正意义上的高附加值利用创造了条件。 3.钢渣热闷方法的优点 闷渣法是近些年兴起的一种先进的钢渣前期处理工艺，其原理是利用钢渣余热，在容器内加 入喷淋水后使形成蒸汽，使钢渣自解粉化。 钢渣热闷有着其他方法无法比拟的优点： 首先钢渣热闷符合现代化钢厂短流程的需要。弃渣法、热泼法等传统方法处理钢渣少则需要 十几天，多则要一个来月，才能使熔渣完全冷却。相比传统钢渣处理方式，闷渣法只需要一天的 时间，如鞍钢鲅鱼圈钢厂采用的熔融钢渣热闷工艺，整个处理周期只需要 23 小时，使生产流程 第 1 页 共 4 页 大幅缩短，提高了生产效率，符合现代化钢铁企业的发展要求。 其次，钢渣热闷处理技术便于从钢渣中提取含铁物料。钢渣中含有的含铁物料被钢渣紧密包 裹，含铁物料提取率的高低，很大程度取决于钢渣粉碎的程度，因此大多数的钢渣磁选工艺都采 用多级破碎磁选的方式。闷渣法利用钢渣自身余热，用蒸汽对钢渣进行粉化，钢渣粉化率高，渣 铁分离彻底，使后续的钢渣破碎磁选加工减少了破碎量，降低了设备磨损和材料损耗，便于钢铁 物料的提取。 最后，钢渣热闷也是钢尾渣实现高附加值应用的前提。由于闷渣消解了钢渣的有害成分，消 除了钢渣的膨胀性，因此磁选后的钢尾渣可在工程回填、道路施工等建筑行业得到广泛应用；随 着近