转炉钢渣处理及资源化技术研究

张仪 朱红生

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。总之，流动性较差的钢渣处理技术是研究中的重点及难点内容。

2.转炉钢渣资源化技术

2.1实现转炉钢渣中的废钢回收

实现废钢回收主要的目的是对已经堆积的钢渣进行处理与利用。在废钢渣处理的过程中，新兴铸管新疆公司建立干法棒磨钢渣磁选生产线，莱钢采用热闷工艺，一方面能够促进废钢回收量的增加，另一方面能够促进废钢利用经济效益的提高。

2.2实现转炉钢渣在冶金原料中的应用

首先，转炉钢渣能够用于烧结溶剂，一方面能够对钢渣中的废钢、CaO、MgO等有价成分进行充分的利用，另一方面还能够用作烧结矿中的增强剂，改善烧结矿的质量，提高烧结矿的成品率。此外，钢渣中所包含的Fe与FeO在氧化的过程中会放热，能够降低烧结矿制作过程中的燃料消耗。其次，转炉钢渣能够用于高炉溶剂，利用钢渣中的CaO替代石灰石，从而实现溶剂消耗的降低;利用钢渣中的铁代替部分铁矿石;利用钢渣中的MgO替代部分白云石。最后，转炉钢渣能够用于炼钢返回渣料，能够实现高炉龄的提高，缩短冶炼时间、降低副原料消耗。

2.3实现转炉钢渣在道路工程中的应用

在道路工程中利用钢渣是实现钢渣综合利用的有效途径。在欧美各国中，60%以上的钢渣都会用于道路工程，在道路的基层、垫层及面层中进行利用。钢渣在沥青混凝土路面中也可以利用，能够实现沥青混凝土耐磨性、防滑性及稳定性的提高，在公路建设中应用价值较高。此外，钢渣在冬季不会结冰，而且热耗比较低、固定性比较好，能够用于冬季对沥青道路的修补。

2.4实现转炉钢渣在建材生产中的应用

首先，转炉钢渣能够在水泥生产中应用。钢渣中所包含的硅酸三钙与水泥类似，能够在无熟料水泥或少熟料水泥的生产中作为原料，同时也可以作为水泥掺合料进行利用。钢渣在水泥的生产过程中进行利用能够有效地实现能耗地降低，同时减少温室气体的排放。钢渣水泥与矿渣水泥在物理力学性能方面相同，而且还增加了水化热低、耐磨、耐腐蚀等优良特性，为矿渣的高附加值利用增加了新的途径。其次，转炉钢渣能够用作混凝图掺合料。钢渣中包含了完整的硅酸二钙与硅酸三钙矿物结晶，通过特殊的磨粉工艺与设备能够实现钢渣水硬活性的提高。在磨粉的过程中能够实现晶体结构的转变，使其易溶于水，能够实现水化反应的加速。当前，大型、复杂的建筑对混凝土提出了新的要求，在混凝土中掺入钢铁渣能够提高其性能。

2.5实现转炉钢渣在钢渣肥料及土壤改良剂中的应用

转炉钢渣中包含了P、Ca、Si等元素，在植物的生长过程中有着非常重要的作用。例如将钢渣磨细到60目以下就能够用作水稻田的硅肥，实现水稻的增产。在中高磷铁水炼钢生产过程中得到的转炉钢渣中包含了大量的磷元素、镁元素与锰元素，对农作物有着非常好的肥效作用，能够用于制作钢渣肥料。此外，钢渣所呈现的是碱性，在磨细之后能够用作酸性土壤的改良剂，与此同时也能够对钢渣中的有用元素进行利用。不同的钢铁企业所采用的原料是不同的，所产生的转炉钢渣中所包含的元素也不同，要对其进行试验与研究之后才能够用于肥料制作。

2.6实现转炉钢渣在海洋工程中的应用

转炉钢渣在海洋工程中的应用是较新的领域，但是其前景较为广阔。其主要的应用主要包括两个方面：第一，人造岩块方面，将转炉钢渣制作成岩块之后，一方面吸收二氧化碳，降低温室气体的问题，另一方面能够用于人工礁石，促进海洋植物生长。第二，促进海水对温室气体进行吸收，钢渣中的元素能够促进海洋浮游生物的生长，浮游生物在生长的过程中需要吸收大量的二氧化碳，从而对温室效应进行改善。

3.总结

随着我国钢铁产业的飞速发展，转炉钢渣的排放量与日俱增，而钢渣中包含了丰富的热能、化学资源等资源。随着国家对环境及资源的重视，钢铁企业开始注重转炉钢渣的处理与利用，将钢渣转变为能够循环利用的资源。

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