钢渣综合循环利用现状

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1、总第149期2014年第3期综述山西冶金SHANXIMETALLURGYTotal149No.3，2014钢渣综合循环利用现状郭川（山西首钢国际工程技术有限公司，山西长治046000）摘要：在阐述钢渣的分类、钢渣的性质、钢渣处理工艺的基础上，指出钢渣在厂内循环利用时可用做冶金原料、烧结熔剂、炼钢熔剂，并提出了实现钢渣利用的途径和钢渣返回利用应注意的问题。关键词：钢渣熔剂磁选循环利用中图分类号：X757文献标识码：A文章编号：1672-1152（2014）03-0001-04在炼钢过程中，由金属炉料中各元素被氧化的氧化物、侵蚀的炉衬和补炉材料、金属炉

2、料不慎参入的杂质（泥砂）和特意加入的造渣材料（石灰石、白云石、萤石、铁矿石、硅石）形成冶炼废弃物，其中造渣材料是钢渣的主要来源［1］。由于炼钢工艺技术和工艺装备的差异，钢渣的产生率一般保持在占粗钢产量的15％～20％［2］。在钢企内部，钢渣一般都成为了企业废物被遗弃，不仅严重占用了企业仅有的土地资源，还对堆渣场附近及周边的空气质量造成了严重的污染。为了响应近年来国家向雾霾宣战的口号，国内各大钢企和中小钢铁厂都已经将最大限度循环利用钢渣的问题提到了生产日程上来。1钢渣的分类由各个钢铁企业所选取的冶炼工艺、造渣制度的不同，可将钢渣分为平炉钢渣、转炉钢渣以及

3、电炉钢渣。平炉炼钢由于其炼钢工艺有着特殊鲜明的阶段性，故平炉钢渣又可分为初期渣、精炼渣、出钢渣和浇钢余渣；而电炉钢渣也可依据电炉炼钢时的化学反应过程分为氧化渣和还原渣。冶炼排出的炉渣矿物主要成分中的碱性氧化物的质量含量与酸性氧化物的质量含量的比值，即为该钢渣的碱度值。由于各个钢企对冶炼工艺的要求不同，钢渣碱度值差异较大，因此钢渣也可依照炉渣具体碱度值进行分类。碱度<1.8的钢渣被称为低碱度钢渣；碱度在1.8～2.5之间的钢渣被称为中碱度钢渣；碱度>2.5的钢渣被称为高碱度钢渣。由于企业所用矿物的来源和品位不同，冶炼炉型和炉料配比、产品要求、冶炼工艺的

4、不同，冶炼出的钢渣矿物组成也有较大差异，有的钢渣还含有V2O5、ViO2等。见表1。硅酸二钙渣或硅酸三钙渣是转炉钢渣主要的矿物组成形式。当碱度值偏低时，炉渣中经常会有橄榄石（CaO·RO·SiO2）、蔷薇辉石（3CaO·RO·2SiO2）、RO表1钢渣的化学组成%钢渣种类w(CaO)w(SiO2)w(Al2O3)w(FeO)w(Fe2O3)w(MgO)w(MnO)w(P2O5)w(f-CaO)转炉渣43.15~58.2212.26~16.362.16~3.847.90~19.223.18~11.342.28~13.220.91~4.590.56~4.7

5、21.57~6.95平炉渣初期渣13.46~43.7718.64~28.301.80~10.316.34~39.601.31~6.284.60~18.871.41~15.800.73~8.04精炼渣34.55~53.329.70~23.081.12~9.257.62~18.532.25~19.204.50~16.230.62~5.270.33~7.40出钢渣38.25~51.5014.00~25.002.30~9.337.60~15.351.80~9.004.60~15.001.60~10.470.62~2.00浇钢余渣42.60~49.2016.10

6、4.02~7.003.00~9.000.98~3.624.70~11.605.00~7.000.10~2.00电炉渣氧化渣40.00~50.0010.00~20.004.00~10.0012.00~25.004.00~10.005.00~12.000.50~2.00还原渣50.00~55.0015.00~20.0012.00~16.000.20~0.600.20~1.203.00~10.000.20~0.400.50~2.000.10~1.00收稿日期：2014-03-28作者简介：郭川（1984—），男，就职于山西首钢国际工程技术有限公司设备室，助理

7、工程师。E-mail:jordan211@vip.qq.com相等矿物出现；而碱度值偏高时，炉渣中会出现矿物硅酸二钙（2CaO·SiO2）和硅酸三钙（3CaO·SiO2）。·2·山西冶金E-mail:sxyjbjb@126.com第37卷2钢渣的性质通过对国内各大钢铁企业所排炉渣的抽样、调查、分析以及针对氧化性炉渣的研究表明，钢渣具有五大特点。一是具有氧化性质的钢渣含有大量密度非常高的矿物化合物，所以具有氧化性质的钢渣其密度普遍较大，一般在3.1103~3.6103kg/m3之间；而具有还原性质的炉渣其密度则相对较小［3］。二是由于炼钢环境因素的

8、影响，排出的钢渣普遍质地坚硬，其物理抗压强度达169~306MPa，难以破碎。三是虽然炼钢工艺