钢渣等废渣综讲义合利用

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冶金废渣的综合利用

冶金废渣的综合利用

有色冶金废渣的综合利用概述:冶金污染是指冶金工业生产过程中产生的各种固体废弃物。

主要指炼铁炉中产生的高炉渣、钢渣;有色金属冶炼产生的各种有色金属渣,如铜渣、铅渣、锌渣、镍渣等。

钢铁生产工艺过程复杂,在每一工序都会产生粉尘、废气等过程废物排放。

如钢铁冶金过程必然要产生炉渣,燃料燃烧、铁矿石被碳还原、铁水脱碳时要产生气体产物。

半个世纪以来公铁企业的生产、技术和环境问题对策经历了公害治理;节能减排;清洁生产、绿色制造;工业生态链、循环经济。

长期以来,人们一直认为钢铁厂是资源消耗量大、能源消耗量大、排放量大、废弃物多及污染大的企业。

本课程设计主要介绍各种有色冶金工艺过程中的废渣及废渣的处理利用。

一高炉渣高炉渣的产量随冶炼技术及矿石的品位不同而变化。

高炉渣属于硅酸盐材料。

它化学性质稳定,并具有抗磨、吸水等特点,可供广泛应有,国内对高炉渣的应用都很重视,为了适应不同的用途,高炉渣可分别被加工成水渣、矿渣碎石和膨胀矿渣等几类主要产品。

1.1水渣水渣就是将熔融状态的高炉渣用水或水与空气的混合物给予水淬;使其成为砂粒状的玻璃质物质。

这也是我国处理高炉渣的主要方法。

具体水淬方式很多,常用的有过滤池法水淬工艺和搅拌槽泵送法水淬工艺等。

1.2矿渣碎石矿渣碎石是高炉渣在指定的渣坑或渣场自然冷却或淋水冷却形成较致密的矿渣后,再经过破碎、筛分等工序所得到的一种碎石材料。

为此常用热泼法。

近年来,德、法、英、美等国多采用薄层多层热泼法。

该法具有操作容易、渣密度高等优点。

1.3膨胀矿渣膨胀矿渣是用水急冷高炉渣而形成的多孔轻质矿渣。

为此可用喷射法、喷雾器堑沟法、流槽法等生产。

较新的工艺是加拿大矿渣有限公司发明的用流筒法生产膨胀矿渣珠,简称“膨珠”。

二钢渣钢渣是炼钢过程中排出的固体废物,包括转炉渣、电炉渣等。

炼钢过程中的排渣工艺,不仅影响到炼钢技术的发展,也与钢渣的综合利用密切相关。

目前,炼钢过程的排渣处理工艺大体可分为如下四种:冷弃法、热泼碎石工艺、钢渣水淬工艺、风淬法。

金属冶炼废渣处理与综合利用技术

金属冶炼废渣处理与综合利用技术

03
CATALOGUE金属冶ຫໍສະໝຸດ 废渣综合利用技术有价金属回收
回收有价金属
金属冶炼废渣中通常含有一定量的有价金属,如铁、锌、铜等,可 以通过选矿、化学浸出等技术进行回收,实现资源的再利用。
提取稀有金属
金属冶炼废渣中可能含有稀有金属,如钴、镍、钒等,这些金属具 有较高的经济价值,通过特定的提取技术可实现回收利用。
定化。
热处理技术
02
通过高温焚烧或热解等方法,将废渣中的有害物质分解或转化
成无害物质。
湿式氧化技术
03
在高压和高温条件下,利用氧气或空气将废渣中的有害物质氧
化成无害物质。
化学处理技术
酸碱中和法
通过添加酸或碱,将废渣中的有害物质转化成无害物 质。
沉淀法
通过添加沉淀剂,使废渣中的有害物质转化为沉淀物 ,然后分离出来。
还原法
通过添加还原剂,将废渣中的有害物质还原成低毒或 无毒物质。
生物处理技术
生物浸出法
利用微生物的代谢作用,将废渣中的重金属离子转化为可溶性的 离子,然后提取出来。
生物吸附法
利用微生物的吸附作用,将废渣中的重金属离子吸附在微生物表 面,然后分离出来。
生物转化法
利用微生物的转化作用,将废渣中的有害物质转化为无害物质或 低毒物质。
利用先进技术将废渣转化为有价值的资源,如建 筑材料、土壤改良剂等,实现废渣的资源化利用 。
环保处理技术
采用环保处理技术,减少废渣处理过程中的环境 污染,降低能耗,实现绿色可持续发展。
市场发展前景
市场需求增长
随着金属冶炼行业的不断发展,对金属冶炼废渣 处理与综合利用的需求将不断增长。
技术创新推动
技术创新将推动金属冶炼废渣处理与综合利用行 业的发展,提高市场竞争力。

钢渣等废渣综合利用

钢渣等废渣综合利用

图1 大量堆积的钢渣
1、钢渣物化性质与工作性能
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❖1.2 钢渣化学性质
钢渣的化学成分主要由以下几个方面组成:金 属炉料被氧化后形成的氧化物和硫化物;侵蚀炉衬 和补炉材料;金属炉料带入的杂质;为调整钢渣性 质所加入的造渣材料。其矿物组成包括橄榄石、硅 酸二钙、硅酸三钙以及少量游离CaO、MgO等。受 其形成过程影响,钢渣成分波动较大。钢渣的矿物 组成决定了钢渣具有一定的胶凝性,主要源于其中 一些活性胶凝矿物的水化。
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3、钢渣利用中存在的问题
❖3.1 体积安定性
❖3.2 早期强度低
3、钢渣利用中存在的问题
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❖3.1 体积安定性 1)游离氧化钙 由于炼钢过程中加入了大量石灰石作造渣剂, 钢渣中存在大量未反应的石灰石和二次游离石灰, 因此钢渣含有的f-CaO含量较高,因为钢渣的生 成温度为1560℃以上,钢渣中的f-CaO形成死烧 结构,水化消解的速度非常缓慢,若钢渣作混凝 土掺和料,可能引起混凝土后期膨胀破坏。
2、钢渣的利用现状
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❖ 2)用于土壤改良
钢渣的粒度小,并含有很多小于100μm的极细 微粒,因此钢渣可以作为农业上理想的土壤改良 剂。钢渣中的CaO能在很长的时期内可以缓慢中 和改良土壤,对有些农作物特别有利。对于高碱 度的钢渣,其CaO含量较高,可用于酸性土壤的 改良。我国将钢渣运用于改良土壤从上世纪50年 代末就开始了。
钢渣产生量/万吨 2114 2552 3113 3961 4981 5863 6849 7944 9056 9920
钢渣产生量增长率/% — 21 22 27 26 18 17 16 14 11

金属冶炼废渣的资源化利用与综合利用

金属冶炼废渣的资源化利用与综合利用

材料性能
通过合理的配方和工艺控制,制备出 的复合材料性能可达到或优于传统材 料,满足建筑和工程应用的要求。
制备功能材料
制பைடு நூலகம்功能材料
金属冶炼废渣经过特殊处理后, 可以制备成具有特定功能的材料
,如透水砖、陶瓷材料等。
材料特性
这些功能材料具有优异的物理和化 学性能,如高强度、耐腐蚀、隔热 等,可广泛应用于环保、化工、能 源等领域。
提取方法
包括磁选、浮选、重选、化学浸出等方法,根据不同金属的物理化 学性质选择合适的提取方法。
提取工艺
涉及破碎、磨细、分选等工艺过程,提取过程中需注意环境保护和资 源化利用。
制备复合材料
制备复合材料
应用领域
金属冶炼废渣可以作为原料制备复合 材料,如混凝土、砖瓦等建筑材料, 实现废渣资源化利用。
可用于建筑、道路、水利等工程领域 ,降低工程成本并减少对自然资源的 依赖。
通过技术创新和应用范围的扩大 ,未来金属冶炼废渣的资源化利 用与综合利用成本将逐渐降低。
技术发展建议
01
02
03
加强科研投入
政府和企业应加大对金属 冶炼废渣资源化利用与综 合利用领域的科研投入, 推动技术创新。
推广先进技术
对于已经取得良好应用效 果的先进技术,应积极推 广应用到更多领域。
建立技术标准
直接作为冶金炉的熔 剂或配料,以替代部 分或全部原料。
作为混凝土骨料或砂 浆骨料,用于生产混 凝土、砂浆等建筑材 料。
有价组分回收
通过磁选、浮选等物理或化学 方法,回收废渣中的有价金属 元素,如铁、锌、铜等。
对废渣进行高温熔炼,提取其 中的有价金属元素,如金、银 等。
利用废渣中的有价组分制备功 能性材料,如利用含铁废渣制 备磁性材料、利用含锌废渣制 备锌系复合材料等。

冶金废渣及其综合利用6--钢渣废弃物资源化-PPT课件

冶金废渣及其综合利用6--钢渣废弃物资源化-PPT课件

CaO 碱度 SiO P O 2 2 5
水淬粒状钢渣 按钢渣的形态 块状钢渣 粉状钢渣
二、钢渣的组成
不同的原料、不同的炼钢方法、不同的生产阶段、不同的钢种生产以 及不同的炉次等,所排出的钢种的组成与产生量是不同的。 (1)转炉钢渣 转炉钢渣是钢渣的主要部分,在我国,约占钢渣总量的65%。目前, 生产1吨转炉钢约产生130~240kg钢渣。表6-5所示为我国几个大型钢铁企 业转炉钢渣的化学成分。
CaO M中性矿渣(Mo=0.99~1.08),高碱性及酸性高 炉渣数量较少。
二、高炉矿渣的化学组成 高炉渣含有 15 种以上化学成分,但主要是 CaO、MgO、Al2O3、 SiO2四种,它们约占高炉渣总重量的95%。
1900kg/m3以上,其抗压强度、稳定性、耐磨性、抗冻性、抗冲击能 力(韧性)均符合工程要求,可以代替碎石用于各种建筑工程中。 重矿渣系缓慢冷却形成的结晶相,绝大多数矿物不具备活性 ,但是重矿渣中的多晶型硅酸二钙,硫化物和石灰,会出现晶型变 化和发生化学反应。当其含量较高时,会导致矿渣结构破坏,这种 现象称为重矿渣分解。
石灰分解:若重矿渣中夹有石灰颗粒,遇水消解,也能 产生膨胀,导致重矿渣碎裂。
CaO H O Ca ( OH ) 2 2V
因此,作混凝土骨料使用时,必须认真分析检验重矿渣分解的可能性。
6.1.2高炉渣的资源化途径
高炉渣80%冲成水淬矿渣,大部分用作水泥混合材料和无 熟料水泥的原料,少部分用来生产矿渣砖、瓦等。其余用作道 路路渣、铁路道渣及混凝土骨料,少量用于生产矿渣棉、膨胀 矿渣珠等。 一、水渣
6.2钢渣的资源化
钢渣是炼钢过程排出的废渣。钢渣是炼钢过程中的必然副产物,其 排出量约为粗钢产量的15%~20%。

钢铁行业废弃物综合利用技术综述

钢铁行业废弃物综合利用技术综述
优点。通过这些技术处理 , 使钢渣具有较高的利 用价值。 2 . 2高炉渣的综合利用技 术。高炉渣是 钢铁 工业冶炼生铁时产生 的废渣 ,也是冶金1 : 业 生产过程中产生数量最多的一种废弃物 。
品率和还原性 等指标要求 , 并且 要从广度 和深 度人手 , 开发废 弃
物在各个领域 的应用 ; 另一方 面 , 要 加快钢铁行业弃 物处理 没施
2钢铁 行 业废 弃物 综合 利用 技术 综述
成装修材料等。
2 . 1 钢渣 的综合利用技术 。钢渣是炼钢 的必然产物, 但因含有铁等 3结 语 金属具有较 高的利 价值 。钢 渣的处 理] - 艺分 为热泼 和热焖 两 我 国钢铁行业废弃物 的资源化处理整体水平还有待提高 , 目 种, 热 泼技 术是通过翻渣 、 潘罐喷涂 、 打水 降温后 , 使渣铁分 离 ; 热 前综合利用率在 9 7 %左右 , 在废弁物深度开发和高价值利 用方 面
金属化球 团直接人高炉冶炼等 。 并 含有少量锌 元素 , 含锌较少 的高炉瓦斯灰直 接
用 于返烧 结 , 含锌较 高的 瓦斯 灰为 了更有效 地利用 , 先经特定 工 实现循 环经济 , 落实可持续 发展 战略的有效 途径 , 提高废 弃物 的 艺进行分 离 、 富集 . 得 到含铁品位高 的铁 精矿 、 富含炭 的炭精粉 、 综合利』 } i 率, 可 以允分合理地 利用有 限的矿产资源 , 变 废为宝 , 促 煤 矸 石 等 。
2 _ 4 废 旧耐火材料的综合利月 J 技术。钢包内衬为镁 、钙质 耐火 材 料, 可通过机械破碎装置 , 将 钢包 砖破 碎后进行筛分分级处理 , 将 l O mm以下的通过风送加入 到脱 硫后的铁水液上面作 为保温剂 , 将 1 0 mm一 3 0 am之 间的通 过转炉散状料上料系统加 入转 炉作为 r

钢渣综合利用的方法

钢渣综合利用的方法

钢渣的综合利用钢渣是在转炉、电炉或精炼炉熔炼过程中产生的由炉料杂质、造渣材料等熔化形成的以氧化物为主、有时还含有少量氟化物、硫化物及渣钢渣粒的冶炼废物,发生量约占钢铁企业固废总量的25%。

近年来,我国钢铁业发展迅猛,粗钢产量年均增长22.4%,2010年1~9月已达4.75亿t计,由此产生近1亿t的钢渣。

钢渣中富含Ca、Si、Fe、Mg、A1等有价元素,蕴含大量热能,是一种宝贵的次生资源,而有效处理和利用钢渣,不仅有利于节能降耗和温室气体减排,还是钢铁企业实现可持续发展和循环经济的必由之路。

1钢渣的种类与来源冶金企业生产工艺的各异导致渣的种类也不尽相同,特别是化学成分和物理性能存在巨大差异。

鞍钢长流程生产工艺所产生的渣,大体上分为脱硫渣、转炉炼钢渣、连铸渣和精炼渣等:①脱硫渣。

转炉炼钢前进行铁水预处理,在脱硫站脱硫扒渣,炉渣碱度较高。

一般,因脱硫渣的硫过高而须脱硫处理,否则,其冶金用途不大。

②转炉钢渣。

鞍钢日产5000t左右的转炉钢渣,占钢厂渣总量的60%以上,是一种利用范围较广和使用价值最高的钢渣。

③连铸渣。

鞍钢采用全流程的连铸生产工艺,连铸过程中的保护渣成分在使用前后变化不大,理论上可循环使用。

但现实中因连铸保护渣随二冷水流走并与其它杂质混杂,且含较多难以回收的氟,故大部分堆放在渣场,目前利用率偏低,其应用问题还有待于进一步研究。

④精炼渣。

鞍钢采用炉外精炼等措施冶炼高纯净度的钢水,精炼过程产生大量副渣,其除含高碱度的碱性氧化物外,还有非常高的三氧化二铝和非常低的金属铁量,适合制造水泥和耐火材料。

同时,国外已开展对精炼渣深人利用的研究,如日本己对LF炉的顶渣利用课题立项,开展了热渣循环利用的研究。

2钢渣的基本物性2.1钢渣的物理性质钢渣呈黑色,外观像结块的水泥熟料,其中夹带部分铁粒,硬度大,密度为1700~2000kg/m3。

钢渣组成来源于铁水与废钢中所含铝硅锰等元素氧化后形成的氧化物;金属料带入的泥砂;加入的造渣剂,如石灰、萤石等;作氧化剂或冷却剂使用的铁矿石、烧结矿、氧化铁皮等;被侵蚀的炉衬材料和炉材料;脱氧用合金的脱氧产物和熔渣的脱硫产物等。

钢渣综合利用技术介绍课件

钢渣综合利用技术介绍课件
熔融还原:利用熔融还原技术,将钢渣中的 金属元素还原出来,回收利用
热处理:利用热处理技术,改善钢渣的物理 性能,提高其利用价值
资源化利用:将钢渣作为原料,生产建筑 材料、环保材料等,实现资源化利用
钢渣综合利用技 术应用
钢渣在混凝土中的应用
01
钢渣作为骨料: 钢渣具有较高的 强度和耐磨性, 可作为混凝土的 骨料使用。
高炉渣等。
3
转炉渣:主要来 源于转炉炼钢过 程中,含有较高 的铁、硅、锰等
元素。
4
电炉渣:主要来 源于电炉炼钢过 程中,含有较高 的铁、硅、锰等
元素。
5
高炉渣:主要来 源于高炉炼铁过 程中,含有较高 的铁、硅、锰等
元素。
钢渣综合利用的意义
减少环境污染:钢渣综合利用可
A
以减少钢渣对环境的污染,降低
环境风险。
制定市场推广策略:针对不同地区、不同行业的市场 需求,制定有针对性的市场推广策略。
加强技术交流与培训:定期举办技术交流会、研讨会 等活动,加强技术交流与培训,提高技术水平。
建立示范项目:选择合适的项目作为示范,展示钢渣综 合利用技术的优势和可行性,吸引更多合作伙伴和客户。
谢谢
钢渣综合利用技术 介绍课件
演讲人
目录
01. 钢渣综合利用技术概述 02. 钢渣综合利用技术应用 03. 钢渣综合利用技术的发展趋

04. 钢渣综合利用技术的挑战与 建议
钢渣综合利用技 术概述
钢渣的定义和分类
1
钢渣的定义:炼 钢过程中产生的 废渣,主要成分 为氧化铁、氧化 钙、氧化镁等。
2
钢渣的分类:根 据钢渣的性质和 用途,可以分为 转炉渣、电炉渣、
钢渣处理环境污染 问题,需要解决
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钢渣产生量/万吨 2114 2552 3113 3961 4981 5863 6849 7944 9056 9920
钢渣产生量增长率/% — 21 22 27 26 18 17 16 14 11
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2、钢渣的利用现状
❖2.1 返回烧结 ❖2.2 回收废钢 ❖2.3 作高炉熔剂 ❖2.4 返回炼钢 ❖2.5 钢渣在道路工程中的应用 ❖2.6 钢渣在建材方面的应用 ❖2.7 在农业方面的应用
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2、钢渣的利用现状
图3 鸟巢局部钢材料
2、钢渣的利用现状
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❖2.5 钢渣在道路工程中的应用
钢渣无论是硬度还是颗粒形状都符合国家道路材料的 标准和要求。钢渣的性能好、强度较高、自然级配也很好, 因此钢渣可以作为筑路回填材料;钢渣还可以用作路用混 合料之一,钢渣沥青混合料可适用于公路建设,可节约大 量石材。国内外对于钢渣在公路和铁路的路基、修筑堤坝 等工程中的应用已较普遍,比如欧美各国钢渣约有60%用 于道路工程。若将钢渣用于道路的基层、垫层及面层,需 要在钢渣中加入适量的粉煤灰和适量的水泥或石灰作为激 发剂,然后将它们压实成道路的基层。
2、钢渣的利用现状
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❖2.1 返回烧结 钢渣含有废钢、氧化铁、氧化钙、氧化镁、氧
化锰等成分,因此可以返回烧结。钢渣还可作为 烧结矿的增强剂,从而提高烧结矿的产量。往烧 结矿中加入一定量的钢渣后,烧结矿的结块率提 高、粉化率降低,成品率提高。
2、钢渣的利用现状
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2、钢渣的利用现状
表2 我国2001年以来钢产量以及钢渣产生量
年份 2001年 2002年 2003年 2004年 2005年 2006年 2007年 2008年 2009年 2010年
钢产量/万吨 15103 18225 22234 28291 35579 41878 48924 54000 56800 62000
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1、钢渣物化性质与工作性能
表1 水泥熟料、钢渣、高炉矿渣化学组成对比 单位:%
名称
CaO
SiO2
P2O5
硅酸盐水 63~67 21~24 4~7
2~4

1~2
微量
泥熟料
钢渣 40~50 10~15 1~5
约9
约15
约12
约8
高炉矿渣 45
35
12
<1

6~7

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1、钢渣物化性质与工作性能
图2 新余钢渣XRD图
1、钢渣物化性质与工作性能
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❖1.3 工作性能
钢渣粉作为活性矿物掺和料加入混凝土中,对 混凝土的工作性有较大的影响。新拌混凝土的粘聚 性和保水性等性质与基准混凝土相比得到改善,并 提高了浆体流动性。
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1、钢渣物化性质与工作性能
钢渣粒径分布与混凝土用细集料的粒径分布相 当,其中颗粒粒径主要集中在0.315mm~5.0mm这 个范围内,占总量的80%以上。钢渣颗粒形状有球 形和非球形颗粒。钢渣中含铁量较高,其密度为 3.1~3.6g/cm3。
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1、钢渣物化性质与工作性能
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2、钢渣的利用现状
图4 钢渣用于道路工程
2、钢渣的利用现状
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❖2.6 钢渣在建材方面的应用
钢渣等废渣综合利用
精品jin
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内容提要
一、摘要 二、钢渣综合利用 三、其它废渣综合利用
一、摘要
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❖钢渣等工业废弃物年产生量大,逐年堆弃的废渣不 仅占用土地,对渣场周围环境造成严重污染,同时 又造成资源的浪费;
❖工业废渣的合理利用是国民经济可持续发展的一项 重要内容;
图1 大量堆积的钢渣
1、钢渣物化性质与工作性能
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❖1.2 钢渣化学性质
钢渣的化学成分主要由以下几个方面组成:金 属炉料被氧化后形成的氧化物和硫化物;侵蚀炉衬 和补炉材料;金属炉料带入的杂质;为调整钢渣性 质所加入的造渣材料。其矿物组成包括橄榄石、硅 酸二钙、硅酸三钙以及少量游离CaO、MgO等。受 其形成过程影响,钢渣成分波动较大。钢渣的矿物 组成决定了钢渣具有一定的胶凝性,主要源于其中 一些活性胶凝矿物的水化。
定性和改善流动性。
2、钢渣的利用现状
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❖2.4 返回炼钢
将高碱度钢渣25kg左右配合使用白云石可以炼 转炉钢1吨,钢渣的加入不但使炼钢成渣变早,还 减少了初期渣对炉衬料的侵蚀,从而提高炉龄, 降低耐火材料消耗,节约生产成本。由于石灰的 用量降低,钢渣中f-CaO的量也相应减少,改善 钢渣的安定性问题,有利于钢渣安全应用于建筑 工程。
❖本次讲座旨在向大家介绍钢渣等工业废渣的利用现 状以及废渣在利用过程中存在的主要问题。
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二、钢渣综合利用
1、钢渣物化性质与工作性能
2、钢渣利用现状
3、钢渣利用中存在的问题 4、本实验室拥有的技术
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1、钢渣物化性质与工作性能
❖1.1 钢渣物理性质
钢渣的外观形态差异较大,这是由于钢渣的成 分及冷却条件不同造成的。碱度低的钢渣呈黑色, 质较轻,气孔较多;碱度高的钢渣呈灰褐、灰白色, 质坚硬密实;在高温熔融状态下,经急冷则形成粒 状钢渣;自然冷却则形成块状或粉状钢渣。
❖2.2 回收废钢 钢渣中含有一定数量的铁颗粒,单质Fe的含量
为10%左右。将钢渣破碎后磨细,可以回收钢渣 中的铁,试验结果表明钢渣磨得越细,铁的回收 率越高。但是铁多的钢渣也非常难磨。
2、钢渣的利用现状
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❖2.3 作高炉熔剂
将钢渣用作高炉熔剂的技术在国内已比较成熟。美国 有50%以上的钢渣都用于高炉的替代熔剂。实践证明钢渣 做高炉熔剂的主要优点有:①可以回收钢渣中的大量Fe单 质,转炉渣中的Ca和Mg都是以固溶体的形式存在,可以 部分替代溶剂,节省石灰石、白云石、菱镁石等溶剂的消 耗,减少烧结过程中碳酸盐分解产生的热量,降低了烧结 固体燃料的消耗。②高炉脱硫能力提高3%-4%。③钢渣 中含有比较多的单质Mn和MnO,因此可以提高高炉的稳
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