钢渣微粉生产工艺及生产实践
钢铁行业利用废渣生产矿渣微粉的生产工艺
LM立式磨在矿渣微粉行业的生产工艺及利用黎明重工科技股份有限公司摘要矿渣微粉是近年才兴起的一种新型建材，发展较快。
同时也有不同的生产工艺，企业要根据自身的情况选择适合的生产工艺及规模关键词矿渣微粉立式磨挤压机球磨机振动磨0．引言钢铁工业是关系到一个国家国计民生的基础工业，同时也是能源消耗大户和固体物排放大户，每年排放大量的固体废渣占用大量的耕地，破坏生态平衡、污染环境。
钢铁行业的固体废物包括尾矿、高炉矿渣（或化铁炉渣）、钢渣、尘泥、自备电厂排出的粉煤灰以及工业垃圾等，根据冶金总院的统计显示，目前，钢铁行业每年固体废物产生量约1.7亿吨，其中高炉矿渣和化铁炉渣约5000万吨，铁合金渣90万吨，钢渣2000万吨，尘泥1660万吨，粉煤灰及炉渣540万吨。
水泥工业和钢铁工业一样，属于基础工业，在国民经济中占有重要地位，同时也是主要的能源消耗大户之一。
为了减少对自然资源的过度消耗，保护生态环境，水泥企业一直都在利用工业废渣，如粒化高炉矿渣、粉煤灰等，其中以粒化高炉矿渣的利用最为普及，且效果最佳，但大多数都用做水泥掺合料或生产矿渣水泥。
利用矿渣微粉制备高性能混凝土作为一项新技术，其应用不到十年。
由于矿渣微粉生产成本低，销售价格低于水泥价格，而且是高性能混凝土的优质原料，适用于大型的商品混凝土搅拌站，它可等量代替各种混凝土中的水泥用量，同时它作为混凝土的改性剂，可明显改善混凝土的性能，具有良好的经济效益和社会效益。
自从国内首条年产50万吨矿渣微粉生产线于2000年8月在上海宝田新型建材有限公司投产以来，国内相继建成和在建的共有数十条矿渣微粉生产线。
本文从矿渣微粉生产线现状、生产工艺及综合利用方面进行浅述，希望能与国内同行进行交流。
1．矿渣微粉生产现状矿渣微粉起源于欧美等国家，其技术的发展已近十年。
近年来随着钢铁工业技术的不断进步，以及粉磨部位材质的不断改善，矿渣微粉的生产和应用越来越大。
由于立式磨在生料粉磨和煤粉制备领域内的突破以及材料科学、液压技术、自动控制方面的不断发展，逐步克服了影响立式磨大量推广使用中的普遍存在的震动、磨辊和磨盘磨损、除铁难等不利因素，逐步在水泥粉磨、矿渣粉磨等领域中推广开来。
钢渣微粉生产的关键技术及工艺路线202403
钢渣微粉生产的关键技术及工艺路线202403
1.钢渣预处理技术：钢渣预处理是钢渣微粉生产过程中的关键步骤。
预处理可以将钢渣中的杂质和有害物质去除，提高钢渣的利用价值。
常用的钢渣预处理方法包括磁选、筛分、水洗等。
2.钢渣研磨技术：钢渣研磨是将钢渣粉碎成微粉的过程。
研磨过程中需要使用研磨机械设备，如球磨机、立式磨机等。
研磨时间、研磨介质和研磨速度等参数的选择对于钢渣研磨效果具有重要影响。
3.钢渣微粉分选技术：钢渣微粉的分选可将不同粒径的钢渣颗粒进行分级，提高钢渣微粉的质量和利用效率。
常用的钢渣微粉分选方法包括气力分选、湿力分选和磁力分选等。
4.钢渣微粉表面改性技术：钢渣微粉的表面改性可以增加其与其他材料的粘合力和相容性，提高其在工程材料中的应用性能。
表面改性常采用化学改性、物理改性和热改性等方法。
5.钢渣微粉利用工艺路线：钢渣微粉的利用可以应用于建筑材料、水泥制造、路面修复等领域。
常用的工艺路线包括：
(1)钢渣微粉制备矿渣水泥：将钢渣微粉与适量的矿渣、石膏等混合制备成矿渣水泥，可用于混凝土、砌块等建筑材料的生产。
(2)钢渣微粉制备水泥砂浆：将钢渣微粉与适量的水泥、石膏进行掺合，制备成水泥砂浆，可用于建筑内墙饰面、地面修复等。
(3)钢渣微粉制备填充料：将钢渣微粉与适量的粘结材料混合，制备成填充料，可用于路面修复、土工格室等。
(4)钢渣微粉制备功能材料：将钢渣微粉与适量的添加剂、填料等混合，制备成防水材料、隔热材料等。
钢渣水渣复合微粉工艺[整理]
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钢渣水渣复合微粉工艺现代水泥混凝土的核心技术的一个重要方面就是围绕矿物掺和料展开的，将钢渣微粉作为矿物掺和料应用于混凝土中，不仅符合我国的可持续发展的战略，也符合现代混凝土技术发展的方向。
年产60万吨钢渣微粉本工程所用的主要原料为易磨性较差的钢渣、水渣、矿粉的吸毒要求为420M2/kg,目前用于钢渣/矿渣粉末工艺的主要有立磨系统、震动系统、球磨机系统、辊压系统，本项目采用先进的立磨系统，立磨系统具有磨粉、烘干、选粉于一体的特点。
一、生产工艺流程（1）河南鑫宪球磨机钢渣微粉生产工艺流程图（2）河南鑫宪球磨机钢渣/水渣复合微粉生产工艺流程图二、工艺流程简述1、钢渣微粉生产工艺流程简述（1）原料准备：湿钢渣（含水量10%-15%）经汽车转运至原料堆棚内存储，湿钢渣（含水分量小于10%）经装载机送至受料仓，经皮带输送机送至调筛进行筛分，大块钢渣送至颚式破碎机破碎后和小颗粒钢渣一起经皮带输送机送至烘干机喂料仓。
（2）烘干：烘干机喂料仓下设喂料计量设备，物料经皮带输送机送至直径为3.2米长度为28米高效回转式烘干机进行烘干，烘干机所需高温烟气由沸腾炉退工，沸腾炉使用煤矸石为燃料，沸腾炉的炉渣与烘干后钢渣（含水量小于8%）经提升机送至钢渣仓储存，在钢渣烘干前和烘干后的皮带输送机上均设有电磁除铁器。
（3）预磨：烘干后的钢渣经配料秤计量后，由皮带输送机送入棒磨车间。
为防止金属块进入磨内，皮带输送机上设有电磁除铁器。
通过预磨粉前后的磁选装置，减少了对铁质对磨机的影响。
预粉磨工艺设备采用棒磨机，可以根据物料特性、品种和工况条件，改变磨内工艺技术参数，实现钢渣的粗磨。
在进料粒度小于20mm，出料粒度小于1mm的情况下，成产能力可达104t/h，钢渣粉出棒磨机后经提升机送到中转仓。
（4）细磨：钢渣细磨机采用两台立磨机，立磨机具有磨粉、烘干、选粉与一体的特点。
立磨机配置了组合式选粉机，这样就形成了闭路循环系统，通过对出磨合出组合式选粉机的钢渣粉的磁选，可以尽量多的选出其中的铁质，同时闭路循环系统的采用可以减少钢渣粉在磨内的过度粉磨，提高磨机产量，降低电能；立磨机系统自带烘干机，钢渣粉入磨时含水量小于8%, 钢渣微粉出磨时含水量小于4%。
钢渣微粉加工工艺探讨
半成品的比表面积为２７９９ｅｍ２／ｇ的情 况下，辊压机系统的循环负荷为
５５６％。
１．３球磨机处理钢渣 钢渣的易磨性差，粉磨功指数
（Ｂｏｎｄ法）大都在２０～３０ｋＷｈ／ｔ之间。 但是钢渣属于脆性物料，非常适合用 辊压机进行粉磨，经多次试验，其辊 压机增效系数在３．Ｏ一４．５之间，远大 于辊压机粉磨水泥熟料时的２．０左 右，说明与水泥熟料相比，钢渣更适 合用辊压机进行粉磨。图６是球磨 机粉磨辊压后的钢渣和未辊压钢渣 的实际情况，从图６上可以看出，在 比表面积同为５０００ｃｍｚ，ｇ时，粉磨辊 压五次后的钢渣，球磨机主机电耗比 粉磨未经辊压的钢渣要低５０ｋＷｈ／ｔ 左右。
Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｄｉｓｃｕｓｓｉｏｎ ｏｆ Ｓｔｅｅｌ Ｓｌａｇ Ｐｏｗｄｅｒ ＳＨＩ Ｇｕｏ—－ｐｉｎｇ
（Ｔｉａｎｊｉｎ Ｃｅｍｅｎｔ Ｉｎｄｕｓｔｒｙ Ｄｅｓｉｇｎ ａｎｄ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．，Ｔｉａｎｊｉｎ，３００４００）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｒｏｕｇｈ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｓｅｍｉ－ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ ｇｒｉｎｄｉｎｇ ｔｅｓｔｓ，ｇｒｉｎｄｉｎｇ ｗａｓ ｍａｄｅ ｏｎ ｍａｓｓｉｖｅ ｓｔｅｅｌ ｓｌａｇ ａｎｄ ｗａｔｅｒ ｑｕｅｎｃｈｅｄ ｓｌａｇ．Ａｎａｌｙｓｉｓ ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎ ｗａｓ ｍａｄｅ ｏｎ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｇｒｉｎｄｉｎｇ ｐｒｏｃｅｓｓ．Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗ ｔｈａｔ ｃｏｍｂｉｎｅｄ ｇｒｉｎｄｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍ ｗｉｔｈ ｒｏｌｌｅｒ ｐｒｅｓｓ ａｎｄ ｂａｌｌ ｍｉｌｌ ｉｓ ｔｈｅ ｉｄｅａｌ ｇｒｉｎｄｉｎｇ ｍｅｔｈｏｄ ｆｏｒ ｓｔｅｅｌ ｓｌａｇ ｐｏｗｄｅｒ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：Ｓｔｅｅｌ ｓｌａｇ；Ｓｔｅｅｌ ｓｌａｇ ｐｏｗｄｅｒ；Ｃｏｍｂｉｎｅｄ ｇｒｉｎｄｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍ
钢渣微粉生产工艺流程
钢渣微粉生产工艺流程钢渣微粉是利用废钢渣经过一系列的物理和化学处理得到的一种细粉体材料。
钢渣微粉具有颗粒细小、水泥兼容性好、性能优良等特点，可作为水泥生产中的掺合料、建筑混凝土中的掺和料、道路基础材料等。
钢渣微粉生产的工艺流程主要包括：原材料处理、热处理、碾磨、分级和精制五个部分。
下面详细介绍一下每个部分的具体工艺流程。
一、原材料处理钢渣微粉的原材料是钢厂生产过程中产生的废钢渣。
废钢渣经过初步处理后，需要进行一些细致的处理，以确保后续生产工艺的正常开展和钢渣微粉的质量稳定。
1. 废钢渣进料：采用链式输送机将废钢渣送入原料仓。
2. 磁选：废钢渣中可能含有一些金属杂质，例如铁、锰等，这些杂质会影响钢渣微粉的质量。
因此，在进入热处理环节之前，需要进行磁选处理，将金属杂质去除。
3. 干燥：废钢渣中含有一定的水分，需要经过干燥处理，防止后续工艺中产生结块等问题。
通常采用氛围干燥机对废钢渣进行处理。
二、热处理经过上述处理的废钢渣进入高温烧结炉，进行热处理。
1. 热处理：废钢渣进入高温烧结炉，进行高温热处理，使其发生物理和化学变化，促进钢渣微粉的生成。
热处理过程分为两个阶段：预热阶段和热处理阶段。
预热阶段，废钢渣被加热到一定温度，挥发掉其中的水分和一些轻质有机物。
而在热处理阶段，废钢渣经过高温烧结，形成钢渣微粉。
2. 烧结炉冷却：钢渣微粉在高温烧结炉中产生后，需要进行快速冷却。
通常采用水冷方式进行冷却，以便将钢渣微粉快速冷却至室温，以确保钢渣微粉的质量和稳定性。
三、碾磨经过烧结和冷却处理的钢渣微粉进入碾磨环节，这是钢渣微粉生产工艺流程中的关键步骤。
1. 破碎：钢渣微粉进入破碎设备，经过破碎处理，使其成为符合后续粉碎过程的颗粒状物料。
2. 粉碎：经过破碎的钢渣微粉进入到球磨机中，进行粉碎处理。
通常采用湿法粉碎的方式，将钢渣微粉润湿后进行粉碎处理。
湿法粉碎能够有效保证钢渣微粉的细度和均匀性。
四、分级经过粉碎处理的钢渣微粉进入分级设备，进行分级处理。
钢渣微粉生产的关键技术及工艺路线20150113教程
2.1干法磁选存在的问题与解决思路
（1）细粒级物料的粘附问题：干法磨矿过程中，容易出现细粒度物 料团聚现象（相互粘附）。因此矿物颗粒之间无法实现有效分离，严重影 响磁选的分选效果。在实验室试验过程中发现，磨选前对其进行干燥处理， 能有效解决打团现象。在分选过程和物料在磁场区域的运输过程中，促使 物料均匀松散和分散，是矿物有效分离的必要条件。强化作用在入选颗粒 上磁力与其他机械力的竞争，将有助于增强不同磁性颗粒的受力差异，同 时借助磁场方向的翻转促进物料层的松散。 （2）干法磁选的效率偏低：干法磁选以空气为介质，由于试验磁选 机的磁系为开放磁系，空气介质难以对物料的分散和分离起到较大的促 进作用。非磁性物料在磁性物中的夹杂现象严重。单次分选增加磁场翻 转次数，和多级分选是精粉
4.2采用筛式磁选机代替两级磁选后产生的铁精粉、尾渣试验：
采用一级筛式磁选机代替两台筒式磁选机，磁选后铁精粉与尾渣品位如下：
表1-2筛式磁选机代替筒式磁选机选别技术指标表
序号 1 2 4 Mfe 15.92 ２.01 43.6 Fe2O3 30.72 20.7 33.3 ＴFe 33.61 16.18 55.61 产率％ 100 55.80 44.20 金属回收率％ 100 26.86 73.14 备注 预磨粉（磁性渣） 尾渣 铁精粉
2、干法磁选技术的应用
干法磁选以空气为介质，利用矿物的磁性差异，将 磁性不同的物料在磁场中分选开来。目前常规的干法磁 选，工业上主要应用于强磁性物料的大块预选，在处理 细粒级物料时，由于空气的可压缩性，介质无法有效均 匀分散物料，分选效果欠佳。另外在处理弱磁性物料时， 受到磁场饱和度的限制，普通的强磁场磁选机无法将磁 性较弱的物料有效分离。
4、新型“筛”选机的应用
4.1预粉磨粉的多级磁选试验：
谈热焖法钢渣处理技术及钢渣微粉生产工艺的设计实践
——钢渣微粉做混凝土掺和料
钢渣微粉开发利片ｊ研究是近年来继矿渣微粉大 规模应用后而出现的新课题，钢渣生产微粉或者复合 微粉可以消除钢渣水泥生产中易磨性差异问题，钢渣 通过磨细到一定细度，比表面积大于４００ｍ：／ｋｇ时，可 以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卺加的效果， 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。最新资料表明，矿渣渣粉做混凝土掺合 料使用虽然町以提高混凝土强度，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）／（％Ｓｉ０２＋％Ａ１２０３），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ＣＡＳ、Ｃ２ＭＳ：为主要成分的玻璃体，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）ｚ作用下才能形成水化产物，钢渣碱度 高（％ＣａＯ＋％ＭｇＯ）／（％Ｓｉ０２），约为１．８－３．０，矿物主要 是ｃ３ｓ、Ｃ２Ｓ、ＣＦ、ｃ３Ｒｓ：、Ｒｏ等，钢渣中的ｆＣａＯ和活 性矿物遇水后生成Ｃａ（ＯＨ）：，提高了混凝土体系的
■殛圈－１０１－
东南十省市水泥发展论坛会刊 向于选择其他含铁量达到４０％以上的废渣。
技术创新 液相碱度，可以充当矿渣微粉的碱性激发剂。因此钢 渣和矿渣复合粉可以取长补短，性能更加完善。 三、热焖法钢渣处理技术及其应用 随着新型钢渣处理技术的不断完善，钢渣已不再 ‘被认为是严重污染环境的固休废物，而被视为炼钢的 副产品。新型的钢渣处理技术不断体现了其特有的经 济、环保及社会效益。目前，湿法钢渣处理技术主要有 露天倒渣水淬、浅盘热泼水淬、渣箱热泼法、罐式热焖 渣水淬法。其中罐式热焖法（简称热焖法）是近几年发 展起来的较有效的钢渣处理技术，其在安全生产，加 工成本，粒化效果，环境保护等综合技术指标上有较 大的优势，这大大改善了我国钢渣大量推积的现状。 由于热焖钢渣处理的粒化效果好（≤２０ｍｍ的钢渣可
钢渣粉制备方法探讨及应用展望
钢渣粉制备方法探讨及应用展望摘要：本文主要探讨了钢渣粉的制备技术，钢渣粉的基本特性和用途，包括其化学成分、矿物组成和物理性质，评价了钢渣粉在建筑材料中的应用前景。
关键词：钢渣粉，生产技术，资源化利用1、研究目的钢渣粉是一种重要的工业废弃物，其具有较高的潜在利用价值。
因此，研究钢渣粉的综合利用具有重要意义。
本文旨在探讨钢渣粉的制备、性质及其在建筑材料中的应用，以期为钢渣的高效利用提供理论支持。
钢渣是钢铁厂冶炼钢铁产生的副产物，约为钢产量12%～15%。
近年来随着我国钢铁工业的迅猛发展，钢铁渣产生量也逐年增加。
然而大部分钢企在钢渣产生后，只将钢渣进行破碎、磁选、筛分，选出渣钢铁和磁选粉再卖给钢厂，剩余的尾渣则低价卖给水泥厂等。
如何从钢渣中有效地回收残钢、保证选后尾渣的活性和稳定性，确保其被高附加值地利用、减少污染，同时增加企业经济效益，一直是钢铁企业面临的重要难题。
“钢渣的主要矿物组成和化学成分与传统的建筑材料、陶瓷、玻璃原料很相近，可广泛用于建材、水泥、混凝土、道路等领域，是非常理想的二次资源。
”对钢渣进行深加工、变废为宝，有助于钢铁业与下游建筑、建材行业联合解决钢渣堆弃造成的金属浪费、环境污染和土地占用等问题。
可带来巨大的社会与经济效益，为钢铁业绿色发展、循环经济提供有力支，最终达到经济与社会效益的双赢。
因此，研究钢渣粉的综合利用具有重要意义。
本文旨在探讨钢渣粉的制备、性质及其在建筑材料中的应用，以期为钢渣的高效利用提供理论支持。
2、研究背景国内钢渣综合利用并没有真正形成高附加值、规模化资源综合利用，造成了目前钢渣资源的浪费等问题。
钢渣磨细作水泥混合材和混凝土掺合料是钢渣高价值资源化利用的主要途径，过去由于技术装备的限制，使得钢渣活性偏低、制备成本较高制约了钢渣粉的推广应用。
钢渣作为水泥混合材早已列入国家标准并被水泥行业已经使用 30年以上，钢渣粉国标也已经制定颁布实施 14年多。
《钢铁渣粉》国家标准已经于2012年2月1日正式实施。
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钢渣微粉生产工艺及生产实践，双参粉的开发将缓解矿渣微粉供不应求局面。
【关键词】钢渣微粉复合粉
１、前言
某钢2005年钢渣量为130万吨，2006年预计为150万吨以上，随着炼钢产量的递增，钢渣如果不及时处理转化为有用资源，将对社会及后人贻害无穷，为此如何把某钢产生的钢渣转化为对社会有用资源，化害为利，变废为宝，进行综合处理再利用，实现炼钢固废资源的转化，成为公司当前亟待解决的问题。
经十多年来的建设，某钢已形成了具有自主知识产权的钢渣处理工艺技术，但是钢渣在回收金属钢后，尾渣的利用还没有形成产业化，钢渣微粉代表钢渣处理最选进的思路和工艺。
我们在攻克了钢渣内高含量金属铁的提取和高细度钢渣微粉的磨选两项技术难题后，终于2006年6月成功实现了提取出了铁含量大于65%的渣精粉，同时生产出的钢渣微粉的比表面积达到了450m2/kg，并形成了年产10万吨钢渣微粉的生产能力。
2、原料分析及产品定位
由于钢渣中金属材料在破碎、细磨同时实现了铁质物与渣的分离，为钢渣的重力风选和磁选提供了条件，而其上表中物化指标、可磨可选性、活性指标表明了钢渣具备生产出钢渣微粉可行性。
按照钢渣微粉现推荐标准，钢渣微粉指标：比表面积≥420m2/kg，金属铁含量≤2%，各项性能指标符合掺合料标准。
按照选矿标准标，粒钢的TFe≥95%，铁精粉TFe≥65%。
2、工艺选择与生产线改造
钢渣微粉的生产是水泥粉磨技术与选矿技术相结合的边缘技术，其核心技术就是渣与钢的分离粉磨技术和分级磁选技术。
为了实现渣与钢的分离我们采用了选矿生产中常用的预粉磨技术，为了实现钢渣微粉与渣精粉的分离我们采用了风力分级与磁选相组合的设计方案。
经过充分的考察、论证、计算，我们将公司原有的两条水泥粉磨生产线串联起来进行了工艺改造，工艺如下图：
(1)、钢渣粉烘干系统：钢渣粉的烘干采用了Ф2.2m×14m转筒式烘干机，烘干机的烘干能力：30t/h；(2)、开路预磨系统：预粉磨为一段开路系统，磨机规格为Ф2.2m×7球蘑机，并在出磨口新增回转筛一套，以便实现粒钢的分离；(3)、细磨系统：细磨为闭路系统，磨机规格为Ф2.2m×7.0m球蘑机，该球蘑机一仓装钢球、二仓装微段。
分级设备为原有的。