转炉钢渣处理中能源利用的探索与研究
钢渣处理及资源化利用技术现状与展望
钢渣处理及资源化利用技术现状与展望摘要：近年来，我国的工业化进程有了很大进展，在钢铁工业中，钢渣处理是非常重要的内容。
钢渣处理过程产尘量大、产尘点多、烟尘湿度大，超低排放改造难度大，是钢铁工业超低排放改造的重要环节。
本文首先分析钢渣基层标准体系现状，其次探讨钢渣资源化利用技术，最后就相关思考与展望进行研究，为相同或相似工序提供借鉴与参考。
关键词：钢渣；资源化；利用引言钢渣是炼钢环节产生的一类大宗碱性工业固废，随着粗钢产量的快速增长，作为炼钢工艺副产物的钢渣的产生量也逐年递增。
2018年，我国钢渣产生量达1.21亿吨，综合利用率仅为30％左右。
钢渣的堆存不仅占用大量的土地，还会对空气、土壤和水源造成严重的污染。
资源化利用这一工业固废是钢铁行业实现绿色、低碳发展亟待解决的问题。
建设期按当时最为严格的特排标准进行设计和建设，运营期针对无组织排放进行了多次专项改造，钢渣处理中心全工序通过了超低排放评估审核。
1钢渣基层标准体系现状国内开展钢渣在道路基层的标准制定工作可追溯到20世纪90年代，CJJ35—1990《钢渣石灰类道路基层施工及验收规范》从原材料、混合料设计、现场施工工艺、质量控制与验收标准等方面规定了钢渣石灰作为道路基层、底基层的要求。
YBJ230—1991《钢渣混合料路面基层施工技术规程》提出了钢渣在水泥、水泥粉煤灰、石灰粉煤灰（以下简称二灰）稳定混合料的技术要求，进一步拓展了钢渣在道路基层的应用范围。
由于钢渣来源渠道多、理化性质复杂，为了明确钢渣在道路基层的技术要求，CJJ35—1990在平炉和转炉钢渣的基础上增加了电炉钢渣，提出了钢渣粉化率、最大粒径以及压碎值等指标的技术要求与试验方法。
截至2021年底，道路钢渣基层标准体系已基本形成，涵盖了沥青混合料、水泥混凝土、无机结合料等原材料技术要求、混合料设计、设计参数、质量控制、施工工艺及验收标准等内容。
2钢渣资源化利用技术2.1钢渣用作建材及道路材料钢渣含有C2S、C3S等具有一定胶凝活性的矿物组分，与硅酸盐水泥熟料类似。
钢渣的利用及其应用研究进展
钢渣的利用及其应用研究进展论文
钢渣是钢铁工业生产过程中产生的废弃物，它包括钢铁轧制过程中发生的渣料以及焊接、热处理和加工过程中产生的残留材料。
长久以来，钢渣一直是一种有毒的污染源，其中含有大量的重金属和粉尘，因此产生了污染环境和人体健康的危害。
近年来，由于科技的进步，钢渣的利用受到越来越多的关注。
它既可以作为原料再被加工，也可以用于冶金、农业或其他行业的原料。
在冶金行业，钢渣已广泛用于铁锭冶炼，并在半碳钢、低合金钢和各种灰铁中发挥着重要作用。
如果这些钢渣被经过合适的净化处理，则可以用于构成钢结构或类似的大型装置。
同样，钢渣也可以作为各种铸件的材料。
比如，钢渣可以用于制造汽车零部件，桥梁，机械设备等。
在农业行业，钢渣也可以用于填料，防护和肥料制备中，可以有效地增加耕地的肥力，改善土壤结构，减少水土流失，从而改善农作物的产量。
在矿产开采方面，钢渣也可以用作开采过程中有害物质的结合剂，这不仅可以保护环境，还可以有效地提取矿物质。
此外，近年来，随着环保意识的提高，钢渣也得到了越来越多的应用。
例如，钢渣可以用于制造建筑材料，道路施工，沥青混凝土等；也可以用于石油及化学工业中的分离剂，过滤材料和除臭剂；也可以用于能源回收中，用于煤气炉的填料及催化剂，等等。
总之，钢渣的利用及其应用研究已取得了重大进展，它在工业及农业中都有着重要的作用，从而可以从根本上减少对环境和人类健康的危害，更加有效地提高生产效率和保护环境。
钢铁行业炉渣资源化处理技术研究
钢铁行业炉渣资源化处理技术研究随着钢铁工业的快速发展，炉渣的产生量也在不断增加。
炉渣因其含有金属元素和无机物质而具有一定的可回收性，若不进行有效的处理利用，将会浪费资源并造成环境的污染。
因此，炉渣资源化处理成为了当前钢铁行业所面临的重要问题。
一般来说，钢铁工业主要产生的炉渣包括高炉炉渣、转炉炉渣、电炉炉渣以及钢渣等。
传统的处理方法是直接将炉渣填埋或者堆放在露天场，这种方法不仅造成环境污染，还无法对炉渣中所含的有机和无机物质进行有效的回收和利用。
因此，如何通过资源化处理使得炉渣得以减量化、资源化已经成为钢铁行业可持续发展的重要课题。
炉渣资源化处理技术的研究主要包括了炉渣酸浸技术、炉渣热处理技术、炉渣水泥化技术、炉渣固化技术、炉渣高压选择性破碎技术等多种类型。
其中，炉渣酸浸技术是当前最为常用的炉渣处理方法，它利用了炉渣中所含的矿物质和化合物，并通过酸浸的方式进行回收。
此外，炉渣热处理技术也是常用的资源化处理技术之一，通过炉渣的高温加热和微量元素的添加，可以使得炉渣得到减量化和资源化，达到节能减排、环保和经济效益的多重目的。
炉渣水泥化技术是一种成熟的炉渣资源化利用技术，它将炉渣加入到水泥中，形成一种新的材料，提高了水泥的强度和耐久性，同时也起到了很好的消耗和利用炉渣的作用。
此外，在炉渣资源化处理技术的研究过程中，还需要考虑到实际生产中的运输、储存等问题。
针对这些问题，炉渣处理企业需要采用现代化的物流运输技术和储存设备，在确保资源化处理效果的同时，更好的解决处理后炉渣的集中污染问题。
总之，随着炉渣的产生越来越多及环保要求的不断提高，炉渣资源化处理技术研究将更具有市场吸引力和现实意义。
只有通过创新处理方法，加强技术创新和实践应用，才能使钢铁行业实现资源循环利用和可持续发展的目标。
转底炉处理冶金固废的节能研究与应用
转底炉处理冶金固废的节能研究与应用摘要：随着我国的飞速发展，各行各业都在不断进步。
钢铁行业对冶金固废，特别是含铁含锌尘泥的处置需求激增，转底炉已经成为业内公认的含铁含锌尘泥处置最佳工艺。
但是，转底炉还存在能耗高、能源成本占比过大的问题，需要不断优化能耗指标，提高能源利用率。
本文结合转底炉的常规工艺流程，分析转底炉能耗高的主要环节，并进行工艺和设备创新，在生产实践中实现转底炉的节能应用。
关键词：转底炉；固废处理；能耗；节能引言我国冶金行业固体废弃物多为钢铁工业生产过程中产生的钢渣、矿渣、铁渣等。
据了解，“十三五”期间，我国冶金渣年产生量为4亿吨以上，冶金渣综合利用率平均达到65%，其中高炉水渣、铁合金渣和含铁尘泥利用情况较好，几乎均已得到充分有效利用，高炉渣的综合利用率达到90%以上。
而钢渣因其自身的稳定性不良、易磨性差、活性较低等原因，2019年钢渣利用率不足30%。
未得到回收利用的冶金固体废弃物经过长期贮存、堆放，逐渐失去活性，增加了再利用的难度。
1 冶金固废的大宗利用现状传统大宗冶金固废主要利用渠道是用于水泥、混凝土或道路工程等行业. 钢渣、赤泥、铜渣和部分铁合金渣利用率低的主要因素在于其存在有害组分、胶凝活性低、成分波动大等资源禀赋差的特性，也存在固废分布集中、产品市场受限等其他因素，从而很难实现在水泥和混凝土等领域的大量应用. 典型冶金渣的大宗利用现状如下.1.1 钢渣的特点及大宗利用现状钢渣种类多样，除了转炉炼钢过程排放的转炉钢渣，其他还有电炉炼钢过程排放的电炉钢渣、不锈钢冶炼过程排放的不锈钢钢渣，也有企业把铁水预处理、精炼等炼钢相关工艺排放的预处理渣、精炼渣、铸余渣等也算作钢渣. 部分钢铁厂将这些废渣全部排放到渣场处理，不同的废渣被混合，大大增加了钢渣的利用难度。
在我国，目前约90%的粗钢采用转炉炼钢工艺生产，钢渣中转炉钢渣对应占比接近90%. 钢渣处理主要经过热态钢渣冷却和冷渣破碎磁选工艺，以实现回收10%～15%具有经济价值的铁质组分，同时剩余85%左右难以利用的钢渣尾渣. 通常所说的钢渣即是指这部分磁选后的转炉钢渣尾渣.1.2赤泥的特点及大宗利用现状我国赤泥以拜耳法赤泥为主，其组分以氧化硅、氧化铁、氧化铝、氧化钠和氧化钙为主，还含有Cr、Cd、Mn、Pb或As等重金属元素. 其中，赤泥中氧化钠质量分数在7%～16%，pH值为9.7～12.8.赤泥的高碱性是其形成危害和难以资源化利用的主要原因. 赤泥碱性物质分为可溶性碱和化学结合碱. 可溶性碱包括NaOH、Na2CO3、NaAl(OH)4等，通过水洗仅能去除部分可溶性碱，仍有部分残留在赤泥难溶固相表面并随赤泥堆存. 结合碱多存在于赤泥难溶固相中，如方钠石（Na8Al6Si6O24·(OH)2(H2O)2）、钙石（Na6Ca2Al6Si6O24(CO3)2 2H2O）等，这类含水矿物并不稳定，存在一定的溶解平衡，从而导致赤泥仍然具有碱性但难以通过水洗直接去除.在硅酸盐水泥中，一方面游离的Na+会在毛细力作用下向外迁移，另一方面硅酸盐水泥中大量的Ca2+进一步取代硅酸盐中的Na+，加剧了Na+的溶出和返碱，这导致赤泥建材产品广泛存在返碱防霜问题，因而产品中不能大量掺入赤泥. 此外，水泥混凝土及制品中大量的Na+还会进一步与骨料中的SiO2发生碱骨料反应，生成水化凝胶而使得体积膨胀，材料结构被破坏，导致建筑产品开裂、耐久性能恶化. 因此，赤泥在普通水泥混凝土类建筑材料中难以大量利用。
转炉渣的综合利用分析
转炉钢渣的综合利用分析摘要：转炉钢渣是转炉炼钢过程中产生的废渣，主要来源于铁水与废钢中所含元素氧化后形成的氧化物，金属炉料带入的杂质，加入的造渣剂（如石灰石、萤石、硅石）、氧化剂、脱硫产物和被侵蚀的炉衬材料等。
据统计资料，我国粗钢产量占全球粗钢产量的比例提高至45.5%，排放的转炉渣量约8000多万吨。
当前国内积存的转炉钢渣已有2亿多吨以上。
转炉渣是转炉炼钢过程中产生的副产品，是一种可再利用的资源，充分利用转炉渣是钢铁行业创造经济效益、环境效益和社会效益的重要手段。
关键词：钢渣；综合利用；减排；技术进展1转炉渣稳定化预处理技术转炉渣的利用过程是体现转炉渣应用价值的具体体现，也是生产新产品、创造效益的过程。
转炉渣的利用一般可分为4个步骤：首先分析成分，了解转炉渣的成分组成和形态结构等矿物特性；其次，根据成分分析结果制定相应的利用方案，该阶段以经济效益和环境效益为主要出发点，以期达到最高的利用率；第三，根据原料、转炉生产的特点，并结合当地实际情况，制定和实施处理转炉渣的方案，以期得到最优的利用组合；第四，将处理后的转炉渣进行再利用。
转炉渣组成与物性的不合理，使其无法直接利用，只有将转炉渣出炉后先进行预处理，预处理好的渣一方面利于其中含铁组分的回收，另一方面要保证其组成与结构的基本稳定。
具体包括：首先将出炉渣进行预处理，或“稳定化”处理，其主旨是预先消除或消解以自由及游离氧化钙为主的亚稳相，使转炉渣在被利用前组成与结构基本稳定，并利于渣、铁分离。
其次，将预处理好的转炉渣依据需要，进行资源化利用。
转炉渣的多种预处理技术，如热泼法、热闷法、盘泼法、滚筒法、风碎法等可称之为两步法的转炉渣利用技术，一直延续到今天，并仍起着主导作用。
目前四钢轧主要有热闷法、风碎法。
（1）预热自解热闷法此法是较早开发的转炉渣预处理技术，也是国内钢企最早采用及引进的处理工艺。
原理是将出炉渣置于可封闭罐内，利用出炉渣自身的显热与潜热，喷水对其作用，产生带压蒸汽，从而对钢渣强行“消解”。
钢渣的处理与利用研究
钢渣的处理与利用研究摘要:随着我国经济的快速发展，对各种资源的浪费现象也越来越严重。
本文研究的目的就是对钢渣再次进行回收使用，从而节约能源，为我国的持续性发展战略提供支持。
首先简单介绍了钢渣的矿物、化学组成，对钢渣的处理工艺进行了总结和分析。
详细阐述了钢渣在冶金领域、建筑行业以及农业方面的综合利用现状，并对钢渣的资源综合利用进行了展望。
关键词:钢渣；处理工艺；利用随着我国经济的发展，钢铁产量也得到了很大的提高，随着产生的钢渣也急速增加。
作为钢铁生产过程中所排出的固体废弃物，每生产1吨钢排出约0.12吨钢渣，每年我国产出的钢渣产量接近1亿吨。
目前我国钢渣的综合利用率不足30%，没有利用的钢渣形成的一座座渣山，不仅占用大量的土地资源，污染周边环境和地下水，还造成了巨大的浪费。
积极开发和应用先进有效的钢渣处理和资源化利用新技术，提高其利用率和附加值，是钢铁企业发展循环经济，实现可持续发展的重要课题之一。
一、钢渣概述（一）钢渣的产生钢渣是炼钢过程中排出的由金属原料中的杂质与助溶剂、炉衬形成的渣，以硅酸盐、铁酸盐为主要成分。
钢渣的主要成分主要来源于以下几个方面：一是金属炉料中Si、Mn、P被少量铁氧化后生成的氧化物；二是侵蚀的炉衬和补炉材料，主要是CaO、MgO等；三是金属炉料带入的杂质，如泥沙等；四是为调整钢渣性质所加入的造渣材料，如石灰、铁矿石、白云石等辅助材料。
（二）钢渣矿物组成钢渣的矿物组成随碱度(碱度=Ca0/ (SiO2十P2O5的质量比)高低也变化。
钢渣的矿物组成含有橄榄石(CaO、 FeO、SiO2）、镁蔷薇辉石(3Ca0·Mg0·2Si02）、硅酸二钙(C2F) .硅酸三钙(C3S）、铁酸钙(C2F）、游离氧化钙(f-Ca0)、FeO,其组成随炼钢方式的不同而变化。
碱度的高低关系到转炉钢渣的胶凝活性。
碱度越高活性越大，但由于炼钢工艺的不同，同碱度的钢渣其胶凝活性还是有较大的差别，所以用碱度去评定胶凝活性不够准确。
转炉钢渣处理及资源化技术研究
转炉钢渣处理及资源化技术研究摘要：本文主要对钢渣处理及资源化技术进行了分析，指出了不同的钢渣处理技术及资源化技术各自所具有的优缺点，对钢渣处理技术及资源化技术的难点问题进行了分析。
关键词：转炉钢渣;处理技术;资源化转炉钢渣指的是利用转炉进行炼钢的过程中所排放出的废渣，属于钢铁冶炼废弃产物之一。
随着钢铁产业的不断发展，转炉钢渣的排放量也不断增加。
转炉钢渣中包含了较为丰富的资源，包括热能、废钢及化学元素等，对磁选后的尾渣资源进行充分的利用，能够实现转炉钢渣回收效益的提高。
1.转炉钢渣处理技术及其中存在的问题1.1转炉钢渣处理技术分析当前，转炉钢渣的处理方式多种多样，钢铁企业依据企业的设备、工艺、制度等实际情况对钢渣处理工艺进行选择。
转炉钢渣处理技术主要包括以下几种：第一，弃渣法，指的是将钢渣直接抛弃在渣场，是过去钢铁厂较为常用的工艺，造成了严重的环境污染与资源浪费;第二，热泼法，指的是在一定渣温的情况下将其进行分层泼倒，待其急冷碎裂之后装车运至处处理车间或直接抛弃。
第三，盘泼碎冷法，指的是将渣液在浅盘中进行喷水急冷，待其碎裂之后运至水池降温;第四，风淬法，指的是将钢渣运至风淬装置的地方将其破碎成为微粒，之后在罩式锅炉中对热量进行回收，对渣粒进行捕集。
第五，水淬法，指的是运用压力水对液态钢渣进行分隔与击碎，在水幕中对熔渣进行粒化处理。
第六，热闷法，指的是将刚凝固的钢渣倒入闷罐中并进行喷水，产生蒸汽之后与钢渣中的氧化钙反应之后生成氢氧化钠，在膨胀作用之下产生粉化。
1.2转炉钢渣处理技术中存在的问题当前，我国缺乏较为稳定的钢渣处理技术，大多数的钢铁企业依旧采用污染较大的弃渣法，这种方式至少需要将钢渣放置两年以上的时间才能够达到稳定化使用的要求。
在常用的钢渣处理技术中，水淬法的处理效率较低，仅仅为50%，而且在处理的过程中会消耗大量的新水。
风淬法对钢渣的流动性有一定的要求，如果钢渣的流动性较差的话就不能够采用该处理技术。
浅谈莱钢转炉钢渣处理及综合利用
浅谈莱钢转炉钢渣处理及综合利用【摘要】该文介绍了莱钢转炉钢渣热焖处理工艺及焖炉结构，转炉钢渣经破碎、磁选、水洗球磨深加工回收含铁物料后，尾渣用于钢铁冶金内、外循环综合利用的途径。
【关键词】转炉钢渣；热焖；水洗球磨；综合利用0.前言随着中国钢铁工业的迅猛发展，钢企产生的固体废物——冶金渣的产量也日益增加，但受各种条件所限，其综合利用率目前仅约70%。
由此引发的环境及资源利用问题成为了众多企业的难题。
因此，开发和应用资源化利用新技术，提高其利用率，实现钢铁废渣的“零”排放，是钢企节能减排、发展循环经济、实现可持续发展的重要课题之一。
莱钢通过“十一五”发展建设，生产规模得到跨越式提升。
现有6座120吨转炉，4座60吨转炉，年产钢千万吨，年钢渣产量200万吨以上。
加快转炉钢渣的综合利用步伐，不仅可以节省大量资源、能源，还可以减少排渣占地和对环境的污染，其社会效益和经济效益均非常显著。
1.转炉钢渣处理工艺国内转炉钢渣处理工艺主要有盘泼处理工艺、热泼工艺、水淬工艺、风淬工艺、热焖工艺和滚筒法处理工艺。
莱钢通过多年的实验和研究，创造出了钢铁余热自解热焖处理工艺，热熔钢渣冷却至700℃以内装入闷罐炉内，利用渣中f-CaO、f-MgO和高温热渣的自身热能，在密闭装置内喷水激冷，以及热渣遇水产生大量的饱和蒸汽使钢渣自行碎裂粉化的一种新工艺。
钢渣中的游离氧化钙f-CaO、游离氧化镁f-MgO遇水发生如下反应：f-CaO+H2O=Ca（OH）2 体积膨胀97.8%f-MgO+H2O=Mg（OH）2 体积膨胀148%由于上述反应致使钢渣自解粉化。
1.1工艺特点（1）该工艺技术先进，与国际先进工艺接轨。
为了消解钢渣中游离氧化钙和氧化镁，日本住友金属株式会社等企业采用慢冷钢渣装入热焖罐中，用外来蒸汽进行蒸压处理，本工艺的先进性是利用钢渣本身的余热产生蒸汽，而不需外供蒸汽，具有节约能源的优点。
（2）适应性强。
很多企业炼钢过程中采用转炉溅渣护炉技术，钢渣粘度提高，流动性变差，使水淬工艺、风淬工艺等处理率很低，而用该工艺可以出现100%的处理率。
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３热闷法显热回收构想
热闷显热回收总体上可以分为两个过程，第一个过程是以余热水的方式回收，另一个回收过程是对蒸汽 的回收。回收显热除用于发电外，还可用于工业余热锅炉和民用的供暖、供热等‘“。
热闷法显热回收工艺流程图见图１。
圈１
圈２
将熔融钢渣从渣罐倒人热闷装置中，启动闷渣池壁和液压推拉杆中水循环系统，使水注入其中并保持 动态循环，启动液压系统推动液压推拉杆（图２）向上运动，此时液压推拉杆均匀而有效的分布在闷渣池中并 充分接触熔融钢渣，推拉杆和闷渣池壁中的水循环系统充分吸收热能并将其输送出去，将回收的余热水通入 发电装置内进行发电，待闷渣池内钢渣温度达到热闷要求时，打开水雾喷淋装置进行热闷，同时打开蒸汽回 收装置进行蒸汽回收，同样将回收的蒸汽也通入发电装置，待闷渣结束后，关闭蒸汽回收装置，使液压推拉杆 向下运动至闷渣池底，停止所有水循环系统，打开热闷盖，将钢渣清出。热闷显热装置俯视图见图３。
２钢渣能源利用的可行性
２．１热闷工艺
热闷法是近些年兴起的一种先进的钢渣预处理工艺，它利用熔融钢渣余热使水汽化，从而达到快速膨胀 自解的过程，热闷后钢渣中游离氧化钙和游离氧化镁状态发生根本变化，使游离氧化钙和游离氧化镁由有害 物质变成有用物质，变害为利的同时使钢渣应用的稳定性得到保证。热闷工艺的原理是利用钢渣余热使水 迅速汽化，产生饱和蒸汽，饱和蒸汽与钢渣中氧化钙和氧化镁以及游离态氧化钙和氧化镁迅速发生反应，在 这个过程中产生化学应力、相变应力和热应力，在这些力的作用下，钢渣发生迅速自膨现象。 主要反应方程式：
ｔｈｅ ｓｌａｇ ｈｅａｔ ｅｎｅｒｇｙ
ｓｔｒａｔｅｇｉｃ
ｓｅｎｓｅ
ｄｉｓｃｕｓｓｉｏｎ。ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ ｔｈｅ ｈｏｔ ｓｔｕｆｆｙ ｃｒａｆｔ ａｎｄ ｔｈｅ ｆｌａｓｈ ｖａｐｏｒｉｚａｔｉｏｎ ｐｏｗｅｒ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｐｒｏｐｏ— ｕｓｉｎｇ ｔｈｅ ｈｙｄｒａｕｌｉｃ ｐｒｅｓｓｕｒｅ ｐｕｓｈ。——ｐｕｌｌ ｒｏｄ ｈｏｔ ｓｔｕｆｆｙ ｍｅｔｈｏｄ ｒｅｃｙｃｌｉｎｇ ｆｕｓｉｎｇ ｓｔｅｅｌ ｓｌａｇ ｉｎ
ＣａＯ＋Ｈ２ Ｏ—Ｃａ（ＯＨ）２
ＭｇＯ＋Ｈ２０—Ｍｇ（ＯＨ）２
ｆ—ＣａＯ＋Ｈ２０—Ｃａ（ＯＨ）２
ｆ—Ｍ９０＋Ｈ２０一Ｍｇ（ＯＨ）２ ２．２闪蒸发电技术
目前，电力资源紧张仍然是制约我国经济发展的一个重要因素，在加大力度新建和扩建常规电厂的同 时，充分利用余热发电也是缓解电力资源紧张有效的补充。通过回收工艺过程中的余热，产生蒸汽发电并网 或者满足自身生产的用电需要，不仅降低生产成本，优化生产流程，又能控制污染物的排放，促进环境保护。 随着余热发电逐步得到广泛的重视和应用，各种余热发电方案应运而生，可以应用于多种具有余热热源的行 业，闪蒸技术原理主要是指水的一种相变过程，即在一定压力和温度下的未饱和水，当压力下降至某温度下 的饱和压力时，就会进入饱和区而开始汽化，并且随着压力的下降，其汽化程度不断提高嘲。闪蒸余热发电 技术是在常规余热发电系统的主机以外增设闪蒸和闪蒸型除氧器，当机组正常运行带负荷后，从省煤器集箱 中抽取达到参数要求的一部分热水引入闪蒸器，热水在闪蒸器内迅速扩容降压后闪蒸分离出低压饱和蒸汽 和低压饱和热水。分离出的低压饱和蒸汽和余热锅炉的主过热蒸汽分别进入多进汽汽轮机的低压气缸和高 压气缸做功发电，而分离出的低压饱和水进入除氧器作为除氧热源进行充分利用。闪蒸系统不仅具有系统
ｕｓｅ
ｎｅｃｅｓｓｉｔｙ．
转炉钢渣是炼钢过程中产生的副产品，转炉钢渣的产生释放大量的热能。大部分钢渣处理方法都是将 热态钢渣进行冷却后进行破碎一筛分一磁选加工，提取金属后再加以利用‘１｜。而熔融钢渣从１６００。Ｃ冷却到 常温，钢渣中含有丰富热能都被浪费，在冷却过程中浪费大量的水，通过自然冷却的方法处理钢渣则需要大 量的占地并造成对周围环境的污染。如能利用熔渣中的显热不但能减少污染，且节约资源巨大，如何利用钢
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４
热闷显热回收的问题和技术可行性
４．１热闷显热回收的问题 硅酸盐类炉渣有如下特点：①导热系数低，１４００～１５００。Ｃ的液相阶段约为 ０．１ｔ０．３ ｗ／（ｍ・Ｋ）；②粘度随温度降低急剧升高。虽然熔渣热焓大，但是由
于其导热率低，换热慢，换热介质难以选择，钢渣中的热含量随着渣的温度变化 波动很大见图４，其中液态阶段温度为１４００。Ｃ～１６００。Ｃ，当温度进一步下降，逐
ｓｅｓ
ｔｈｅ ｍａｎｉｆｅｓｔｅｄ ｈｅａｔ ｃｏｎｃｅｐｔｉｏｎ，ａｎｄ ｅｌａｂｏｒａｔｅｄ ｔｈｅ ＢＯＦ ｓｌａｇ ｔｈｅ ｑｕｅｓｔｉｏｎ ｗｈｉｃｈ ａｎｄ ｔｈｅ ｔｅｃｈｎｉｃａｌ ｆｅａｓｉｂｉｌｉｔｙ ｅｘｉｓｔｓ ｉｎ ｔｈｅ ｈｅａｔ ｅｎｅｒｇｙ ｒｅｃｙｃｌｉｎｇ ｐｒｏｃｅｓｓ，ｆｒｏｍ ｓｏｃｉａｌ ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ，ｅｃｏｎｏｍｉｃ ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ ａｎｄ ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ ｂｅｎｅｆｉｔ ｅｘｐｌａｎａｔｉｏｎ ＢＯＦ ｓｔｅｅｌ ｓｌａｇ ｅｎｅｒｇｙ Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ ＢＯＦ ｓｌａｇ；Ｅｎｅｒｇｙ ｕｓｅ；ｒｅｓｅａｒｃｈ
转炉钢渣处理中能源利用的探索与研究
苏兴文
（鞍钢集团矿渣开发公司，辽宁鞍山１１４０２１）
摘
要熔融转炉钢渣含有大量热能，如何有效的回收是钢铁企业面Ｉ临的重大课题。本文通过对熔渣热能利用战
略意义的探讨，介绍热闷工艺和闪蒸发电技术，提出利用液压推拉杆热闷法回收熔融钢渣中显热的构想，并阐述转
炉熔渣在热能回收过程中存在的问题和技术的可行性，从社会效益、经济效益和环保效益等角度说明转炉钢渣能 源利用的重要性。 关键词
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简单、成本低、便于操作、适合燃机电厂作为调峰机组启停迅速和变负荷运行的特点，更能够使低品位的热源 获得最大限度的发电功率，提高低温烟气的热利用率。闪蒸系统可以仅在单压余热锅炉上适当增加省煤器 受热面和低压加热器并且增设闪蒸器的前提下，比单压系统多发电百分之十左右，并且必要时能够解列，维 持单压系统正常运行。而对于能够增加相同发电量的多压锅炉来说，则需要复杂的独立的汽水系统，使锅炉 的结构及控制要求难度增加，不但大量增加了投资成本，而且增加了运行、维修的工作量。充分利用余热发 电缓解电力资源的紧张，利用回收的余热代替传统火力发电燃煤所产生的热量不但减少燃煤对环境的污染， 同时大大增加企业的经济效益。 热闷法是通过打水将热闷装置内的高温熔渣冷却的过程，闪蒸技术是利用高温蒸汽、热水带动汽轮机发 电，即热能一动能一电能的过程，将１６００℃的熔渣通过喷淋降温至２００℃以下，其本身是一种热能浪费过程， 而闪蒸发电技术恰恰能够利用熔渣降温的热能，将钢渣热闷技术和闪蒸发电技术有效结合不但能够解决热 能的浪费，也减少热闷喷淋打水过程中大量水资源的浪费，钢渣热能用于发电是钢渣显热回收的一种新途
１．３经济效益分析
炼钢产生的熔融态钢渣在１６００℃左右，含有大量热能。据实验测得，每千克钢渣含有热量２０００ＫＪ （１６００℃）。如全部回收，０９年鞍钢产生的３００万吨钢渣所蕴含的总热量超过６×１０１２ＫＪ。单从降低煤耗一 点即可为企业每年节省上亿元。而全国每年产生约８千万吨的钢渣，其热量值达１．６×１０１４ＫＪ，相当于节省 约３５０万吨标准煤，省煤效益超到２８亿元，如热量全部回收用于发电，经济效益超过２００多亿元。 钢渣能源利用的战略意义主要体现在既节能减排，减少了能源的浪费，且在环境保护等方面有着重大综 合效益，高品质、高效的回收转炉熔渣显热也将成为钢铁企业降低综合能耗的重要手段，给企业带来巨大经 济效益的同时，实现低碳经济。
转炉钢渣；能源利用；探索
Ｅｘｐｌｏｒａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｒｅｓｅａｒｃｈ ａｂｏｕｔ Ｅｎｅｒｇｙ Ｕｓｅ ｏｆ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ ＢＯＦ Ｓｌａｇ
Ｓｕ Ｘｉｎｇ
（Ｓｌａｇ Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ Ｃｏｍｐａｎｙ ｏｆ Ａｎｓｈａｎ
Ｗｅｎ
Ｉｒｏｎ＆Ｓｔｅｅｌ Ｇｒｏｕｐ Ｃｏ，Ａｎｓｈａｎ １１４０２１，Ｌｉａｏｎｉｎｇ，ｃｈｉｎａ）
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能减少约１３万吨标准煤所产生的３５万吨二氧化碳的排放，全国排放的钢渣热量就能减少燃煤所带来大约 １０００万吨的二氧化碳的排放，熔融钢渣能源的合理利用再发展低碳经济的同时，也减少对不可再生资源的 肆意开采，环保意义重大。
１．２节能效益分析
国家大力提倡循环经济，建资源节约型、清洁型企业，熔渣热能是典型的清洁节约型能源。据测算，２００８ 年钢铁企业电力总消耗为２１５３亿千瓦时，其中钢厂自发电比例约占总用电量的２８％，外购电量约占７２％， 即１５５０亿千瓦时，随着电价的不断升高，钢铁业的电力成本不断加大，积极利用二次能源发电，扩大自发电 量成为节约能源和降低成本的最有效措施。如果将２００９年全国钢渣热能１００％回收用于发电，可发电４４０ 亿千瓦时，接近全国年发电总量的１／７０，相当于３个葛洲坝水电站发电量，相当于２２个中等火力发电站的 发电量，既减少钢铁企业外购电量，又节约能源，同时大大降低企业成本。熔渣余热除用于发电外，还可以用 于余热锅炉的供热、供水、供气等领域，真正实现清洁能源的循环利用心］。
Ａｂｓｔｒａｃｔ
Ｍｏｌｔｅｎ ＢＯＦ ｓｌａｇ ｃｏｎｔａｉｎｓ ｌａｒｇｅ ａｍｏｕｎｔｓ ｏｆ ｈｅａｔ，ｈｏｗ
ｔｏ
ｔＯ
ｅｆｆｅｃｔｉｖｅｌｙ ｒｅｃｙｃｌｉｎｇ ｉｓ
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ｊｏｒ ｉｓｓｕｅ ｆａｃｉｎｇ ｔｈｅ ｓｔｅｅｌ ｉｎｄｕｓｔｒｙ．Ｔｈｉｓ ａｒｔｉｃｌｅ
热闷法显热回收采用水冷壁与熔渣内外部充分接触的热能回收方式，利用
图４钢渣热含量随 温度变化曲线
水冷璧和蒸汽回收装置回收余热水和热蒸汽，从根本上解决传统显热回收中热能回收率低的弊端，其回收率 预计可达８０％，从经济效益上看，按２００９年鞍钢的钢渣排放量３００万吨计算，热量回收值可超过４．８×１０１２ ＫＪ，回收的热量相当于１４亿千瓦时的电量，发电创造的经济效益可达６亿元，由此可见，熔融钢渣热能回收
渣显热成为需要攻克的一个难题。