介绍目前比较流行的几种钢渣处理工艺

介绍目前比较流行的几种钢渣处理工艺1)热泼工艺。

热熔钢渣倒入渣罐后，用车辆运到钢渣热泼车间，利用吊车将渣罐的液态渣分层泼倒在渣床上(或渣坑内)喷淋适量的水，使高温炉渣急冷碎裂并加速冷却，然后用装载机、电铲等设备进行挖掘装车，再运至弃渣场。

需要加工利用的，则运至钢渣处理间进行粉碎、筛分、磁选等工艺处理。

(2)盘泼水冷(ISC法)。

在钢渣车间设置高架泼渣盘，利用吊车将渣罐内液态钢渣泼在渣盘内．渣层一样为30一120mm厚，然后喷以适量的水促使急冷破裂。

再将碎渣翻倒在渣车内，驱车至池边喷水降温，再将渣卸至水池内进一步降温冷却。

渣子粒度一样为5—100mm，最后用抓斗抓出装车，送至钢渣处理车间，进行磁选、破裂、筛分、精加工。

(3)钢渣水淬工艺。

热熔钢渣在流出、下降过程中，被压力水分割、击碎．再加上熔渣遇水急冷收缩产生应力集中而破裂，使熔渣粒化。

由于钢渣比高炉矿渣碱度高、粘度大，其水淬难度也大。

为防止爆炸，有的采纳渣罐打孔，在水渣沟水淬的方法并通过渣罐孔径限制最大渣流量。

(4)风淬法。

渣罐接渣后，运到风淬装置处，倾翻渣罐，熔渣通过中间罐流出，被一种专门喷嘴喷出的空气吹散，破裂成微粒，在罩式锅炉内回收高温空气和微粒渣中所散发的热量并捕集渣粒。

通过风淬而成微粒的转炉渣，可做建筑材料；由锅炉产生的中温蒸汽可用于干燥氧化铁皮。

(5)钢渣粉化处理。

由于钢渣中含有未化台的游离CaO，用压力0．2一0．3 MPa，l00℃的蒸汽处理转炉钢渣时，其体积增加23％一87％，小于0．3m m的钢渣粉化率达50％一80％。

在渣中要紧矿相组成差不多不变的情形下，排除了未化合CaO，提高了钢渣的稳固性。

此种处理工艺可显著减少钢渣破裂加工量并减少粉碎设备磨损。

钢渣综合利用途径及处理工艺的选择摘要:钢渣综合利用途径及处理工艺的选择钢铁工业是国民经济的基础产业，在国家经济快速进展的形势下，钢铁工业也出现出跳跃式进展的态势，钢产量近几年不断提高，钢渣作为炼钢工艺流程的衍生物随着钢产量的提高年产量不断递增。

据最新资料统计，2004年我国钢渣的产生量为3819万ｔ，钢渣利用率仅为10%左右，该数据显示钢渣利用率专门低，距离钢铁企业固体废弃物“零”排放的目标尚远。

积极开发和应用先进有效的处理技术和资源化利用新技术，提高其利用率和附加值，是钢铁企业进展循环经济，实现可连续进展的重要课题之一。

钢渣利用途径和制约钢渣利用率的因素钢渣的利用途径大致可分为内循环和外循环，内循环指钢渣在钢铁企业内部利用，作为烧结矿的原料和炼钢的返回料。

钢渣的外循环要紧是指用于建筑建材行业。

1 钢渣的内循环利用钢渣返烧结要紧是利用钢渣中的残钢、氧化铁、氧化镁、氧化钙、氧化锰等有益成分，而且能够作为烧结矿的增强剂，因为它本身是熟料，且含有一定数量的铁酸钙，对烧结矿的强度有一定的改善作用，另外转炉渣中的钙、镁均以固溶体形式存在，代替溶剂后，可降低溶剂(石灰石、白云石、菱镁石)消耗，使烧结过程碳酸盐分解热减少，降低烧结固体燃料消耗。

钢渣在钢铁企业内部循环历来受到重视和普遍采纳，配加转炉渣的烧结矿可改善高炉的流淌性，增加铁的还原产量。

然而配矿工艺对返烧结有阻碍，过度使用会造成Ｐ等有害元素的富集；配加转炉渣的烧结矿品位、碱度有所降低。

研究讲明，当高炉炉料使用100%自熔性球团矿时，5%转炉渣作为溶剂加入会引起高炉运行不畅，缘故是明显阻碍球团矿的软熔特性，增大软熔温度间隔，使炉渣粘性有增大趋势。

另外钢渣的成分波动较大，烧结配矿时要求钢渣各种氧化物成分波动≤±2%，粒度要求一样小于3ｍｍ，钢渣在成分上专门难满足要求，对钢渣破裂和筛分的要求也高。

由于这些不利因素存在，专门是各大钢铁公司普遍采纳富矿冶炼，推行精料入炉方针，同时要求炼钢和炼钢工序的能耗和材料消耗指标不断降低，致使返回烧结利用的钢渣量越来越低。

目前马钢混匀烧结矿中只加入1%左右，而且是间断式配加。

2 钢渣的外循环利用钢渣的外循环要紧是建筑建材行业，钢渣在此行业中利用受制约的要紧因素是钢渣的体积不稳固性，钢渣不同于高炉渣的地点是钢渣中存在ｆＣａＯ、ｆＭｇＯ，它们在高于水泥熟料烧成温度下形成，结构致密，水化专门慢，ｆＣａＯ遇水后水化形成Ｃａ(ＯＨ)2，体积膨胀98%，ｆＭｇＯ遇水后水化形成Ｍｇ(ＯＨ)2，体积膨胀148%，容易在硬化的水泥浆体中发生膨胀，导致掺有钢渣的混凝土工程、道路、建材制品开裂，因此钢渣在利用之前必须采取有效的处理，使ｆＣａＯ、ｆＭｇＯ充分消解才能使用。

钢渣在建筑建材行业有以下几种利用途径。

——做水泥生料钢渣中ＣａＯ、ＭｇＯ、ＦｅＯ、Ｆｅ2Ｏ3含量之和能达到70%，这些成分对水泥差不多上有用的，钢渣做水泥生料要紧作用是做水泥的铁质校正剂，目前生料中配加量为3%～5%，工艺比较成熟。

水泥工艺中煅烧1ｔ石灰石产生440ｋｇＣＯ2，需500ｋｃａｌ热量，煅烧1ｔ熟料需230ｋｇ优质煤。

水泥生料配放钢渣能够节约石灰石和煤，但其仍需煅烧的特点未从全然上排除对能源环保方面的负作用，而且钢渣的全铁含量在15%～28%之间，含铁量偏低，水泥生产企业在运算成本时，比较倾向于选择其他含铁量达到40%以上的废渣。

——做钢渣水泥原料和复合硅酸盐水泥的混合材依照对钢渣的岩相检定和Ｘ射线检定，钢渣之因此具有水硬胶凝性要紧是含有水泥熟料中的一些矿物，Ｃ3Ｓ、Ｃ2Ｓ和铁铝酸盐，这些矿物都具有胶凝性，但其含量比水泥熟料少，慢冷的钢渣晶体发育较大，比较完整，活性较低，因而水化速度和胶凝能力都比熟料小。

目前的钢渣水泥品种有无熟料钢渣矿渣水泥、少熟料钢渣矿渣水泥、钢渣沸石水泥、钢渣矿渣硅酸盐水泥和钢渣硅酸盐水泥，它们都有相应的国家标准和行业标准，掺量在20%～50%之间。

钢渣水泥具有水化热低、耐磨、抗冻、耐腐蚀、后期强度高等优点。

然而钢渣水泥的实际应用情形并不是专门好，要紧缘故是钢渣的成分波动大，常随炼钢品种、原料来源和操作治理制度而变化，易引起水泥质量的波动；做水泥混合材时，不同方法处理的钢渣的易磨性不同，普遍比熟料难磨，使水泥磨制的台时产量降低，增加水泥生产成本。

渣铁没有专门好分离导致渣中金属铁含量高，也阻碍水泥的磨制；另外钢渣的活性矿物含量低且以Ｃ2Ｓ为主，造成钢渣水泥的早期强度低，新的水泥标准中取消了7天强度指标，增加了3天强度指标，致使钢渣水泥难以达到标准要求。

——钢渣微粉做混凝土掺和料钢渣微粉开发利用研究是近年来继矿渣微粉大规模应用后而显现的热门话题，钢渣生产微粉或者复合微粉能够排除钢渣水泥生产中易磨性差异咨询题，钢渣通过磨细到一定细度，比表面积大于400ｍ2ｋｇ时，能够最大程度地清除金属铁，通过超细粉磨使物料晶体结构发生重组，颗粒表面状况发生变化，表面能提高，机械激发钢渣的活性，发挥水硬胶凝材料的特性。

钢渣微粉和矿渣微粉复合时有优势叠加的成效，钢渣中的Ｃ3Ｓ、Ｃ2Ｓ水化时形成的氢氧化钙是矿渣的碱性激发剂。

最新资料讲明，矿渣渣粉做混凝土掺合料使用尽管能够提高混凝土强度，改善混凝土拌合物的工作性、耐久性，但由于高炉渣的碱度低(%ＣａＯ+%ＭｇＯ)/(%ＳｉＯ2+%Ａｌ2Ｏ3)，约为0.9～1.2，大掺量时会显著降低混凝土中液相碱度，破坏混凝土中钢筋的钝化膜(ｐＨ<12.4易破坏)，引起混凝土中的钢筋腐蚀，另外高炉渣是以Ｃ3ＡＳ、Ｃ2ＭＳ2为要紧成分的玻璃体，粒化高炉渣粉的胶凝性来源于矿渣玻璃体结构的解体，只有在Ｃａ(ＯＨ)2作用下才能形成水化产物，钢渣碱度高(%ＣａＯ+%ＭｇＯ)/(%ＳｉＯ2)，约为1.8～3.0，矿物要紧是Ｃ3Ｓ、Ｃ2Ｓ、ＣＦ、Ｃ3ＲＳ2、ＲＯ等，钢渣中的ｆＣａＯ和活性矿物遇水后生成Ｃａ(ＯＨ)2，提高了混凝土体系的液相碱度，能够充当矿渣微粉的碱性激发剂。

掺入钢渣微粉的混凝土具有后期强度高的特性，见表1。

因此钢渣和矿渣复合粉能够取长补短，性能更加完善。

表1 用磁选后尾渣及风碎渣制成微粉与高矿渣微粉的复合微粉代替20%的52.5Ｒ水泥作掺和料的砼3个月强度值凝土中的钢渣粉”国家标准、建设部建筑科学研究院负责起草的“矿物掺合技术规范”国家标准差不多完成，钢渣微粉将成为我国钢渣高价值利用的最佳途径，和矿渣微粉复合应用是混凝土掺合料的最佳方案。

——做道路材料钢渣通过稳固化处理后能够做道路垫层和基层，其强度、抗弯沉性、抗渗性均优于天然石材，有相应的行业标准“ＹＢ/Ｔ801 1993工程回填用钢渣”和“ＹＢ/Ｔ803 1993道路用钢渣”，然而钢渣做回填和道路垫层、基层其附加值低，钢铁企业和建筑单位对此都不太重视。

钢渣通过风淬稳固化处理后能够代替细骨料做沥青混凝土和水泥混凝土路面材料，其防滑性、耐磨性、使用寿命都提高，钢渣的附加值也大大提高。

安徽省马鞍山市1987年建设的湖南路工程，使用了风淬钢渣砼试验路面，和黄砂砼路面比较，2003年1月7日对路面钻芯取样后检测强度的结果如表2所示。

表2 通车使用15年两种砼工程路面钻芯取样抗压强度对比表ＭＰａ——做砖、瓦、砌块及混凝土预制件钢渣通过稳固化处理后能够做地面砖、免烧砖、混凝土预制件等建材制品，掺量大，能达到60%以上，强度和耐久性高于黏土砖和粉煤灰砖，能节约大量的水混和黏土，但钢渣比重较大，不太适宜做实心的墙体砖。

这类有用技术是全国新型墙体材料改革的重点推广技术。

综上所述，钢渣的循环利用应着重放在建筑和建材行业，在水泥、混凝土、路面和建材制品中的利用是钢渣利用的进展方向。

因此钢铁企业内液态钢渣的处理应该围绕这些利用途径，进行钢渣处理工艺的选择。

目前高温液态钢渣处理工艺的比较目前国内外钢渣资源化处理工艺由于炼钢设备、工艺、造渣制度、钢渣物化性能的多样性及其利用上的多种途径出现多样化，有冷弃法、闷渣法、热泼法、盘泼法、水淬法、滚筒法、风淬法、粒化轮法等。

这些工艺都有各自的优缺点。

具体情形见表3。

表3 钢渣处理工艺优缺点及应用实例选择处理工艺一样从钢渣综合利用途径、节能和环境爱护、投资这几方面综合考虑，在满足炼钢工艺顺利进行的前提下，结合考虑液态钢渣的黏度和流淌性，选择相对合理的处理工艺，达到渣铁的有效分离，尽量保持钢渣的活性，降低钢渣的不稳固性。

从表3可知，从液态钢渣流淌性的角度考虑，滚筒法、风淬法、水淬法和粒化轮法只能处理流淌性好的钢渣，盘泼法、热泼法和热闷法能够处理流淌性差的渣；从工艺纷杂程度、装置投资角度看，风淬法、热闷法较简单，投资少、设备磨损小；从节能和环境爱护角度考虑，风淬法、热闷法、滚筒法可行；从处理后钢渣粒度的平均程度考虑，风淬法得到的钢渣粒度最小而且平均；从处理后钢渣的安定性和活性考虑，风淬法和热闷法较好；因此，处理流淌性好的钢渣的最佳工艺是风淬法，处理流淌性差的钢渣的最佳工艺是热闷法。

风淬法和热闷法原理风淬法用压缩空气作介质，在风淬时，熔融和半熔融渣粒随压缩空气向前飞行，在击碎的飞行过程中，压缩空气对高温液态钢渣有一个较强的氧化作用，风淬后，钢渣中的ＦｅＯ相消逝，含ＦｅＯ的石灰不稳固相明显减少，而2ＣａＯＦｅ2Ｏ3稳固相增加，而这是其他任何一种钢渣处理方式都不可能实现的，在用水补充冷却时强化了ｆＣａＯ的消解反应，粒化和冷却过程使钢渣中的不稳固相差不多消逝，颗粒表面非晶态矿物相显著增加，钢渣的潜在活性提高。