钢渣在炼钢生产中的循环利用

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1、·2·钢铁技术2013年第4期·炼钢·钢渣在炼钢生产中的循环利用何腊梅胡燕（重庆赛迪冶炼装备系统集成工程技术研究中心有限公司重庆401122）【摘要】钢渣是钢铁企业固体废弃物的主要来源之一，对其合理利用可以减少固体废物对环境的污染以及造成的资源浪费。钢渣在钢铁厂内梯级利用是钢渣综合利用的理想选择，可以减少石灰和其他原燃料消耗，减少钢铁生产最终炉渣的外排量，具有明显的经济和社会效益。【关键词】钢渣梯级利用1钢渣的成分和来源随着钢渣量的日益增多，钢渣处理和利用技术炼钢过程是一个复杂的物理化学变化过程，将也得到迅速提高，根据钢渣的物理化学性质对其进矿石中的铁元

2、素提取冶炼成为满足生产生活要求行深加工处理，实现固体废弃物的资源化回收利用，的钢产品，同时也会产生约为粗钢产量的8%～15%在取得经济效益的同时，不仅减少渣场占地，还节的副产品——钢渣[1]。钢渣因冶炼工艺的不同会约了大量钢铁原料，间接保护了环境，可实现钢渣产生不同性质的渣，如图1、2所示。利用的社会效益、经济效益和环境效益三者的统一。2钢渣综合利用方法钢渣的综合利用可以分为厂内循环和厂外循环两种方法。厂外循环指钢渣外运出厂，用作水泥、钢渣砖、砌块等建筑原料、处理废水、作磷肥和酸性土壤改良剂等原料。厂内循环是指钢渣作为熔炼图1长流程生产工艺的钢渣排出情况

3、熔剂，回收钢渣中钙、镁、锰、钒、铁的氧化物和稀有元素等成分，能大量节约石灰石、萤石等造渣材料的用量，提高利用系数，降低成本，可取得良好的经济效果。2.1厂内循环钢渣返回冶炼厂内循环，主要包括返回高炉、图2短流程生产工艺的钢渣排出情况返回烧结、返回炼钢和回收金属铁等，是对钢渣的二次利用，具有良好经济和环境效益，美国、德国、钢渣因来源不同其组成成分不同，如脉石成分日本把钢渣配入烧结和高炉等再利用，利用率大约有SiO2，Al2O3，CaO等在炼钢过程中未被还原，[2]为56%、24%和19%。则会进入渣中；炼钢过程中部分粗炼和精炼的金属（1）作高炉熔剂被氧化产

4、生的氧化物FeO，Fe2O3，MnO，TiO2，P2O5钢渣中含有较多的锰和氧化锰，这些物质有利等，被侵蚀和冲刷下来的炉衬材料，炼钢过程中加于高炉的流动性和稳定性，提高料柱的透气性，有入的造渣材料，如CaO，SiO2，CaF2等也会进入渣利用脱硫反应的进行，可以使得高炉脱硫能力提高中。[1]3%～4%；同时回收利用了渣中大量的金属铁和一2013年第4期钢铁技术·3·[5]些对冶炼有用的元素，避免了金属铁的浪费；渣中武钢回收废钢中的金属铁达8.5%。的氧化钙、二氧化硅也可减少烧结矿和石灰石用量。2.2厂外循环[5]但钢渣中含有的有害成分磷，随着返回次数的厂

5、外循环主要指钢渣在非冶金领域的应用，增多而富集，造成铁水磷含量高，对后续炼钢生产主要有：带来高负荷的脱磷任务。（1）钢渣可作为沥青混凝土的骨料，以钢渣（2）返回烧结代替石质骨料，提高了钢渣二次利用的经济价值，钢渣返烧结是利用钢渣中的残钢、氧化铁、氧可节省大量的石料资源。化镁、氧化钙、氧化锰等有用成分，能使结块率提（2）钢渣碎石的硬度和颗粒形状都较合适回高，粉化率降低，成品率增加，提高了生产效率。填材料的要求，性能较好，强度高，是良好的回填而且水淬钢渣疏松、粒度均匀、料层透气性良好，材料。有利于烧结造球，提高烧结速度，改善高炉渣的流（3）钢渣可用于生产钢渣

6、水泥，钢渣中含有动性，增加铁的还原产量。硅酸三钙、硅酸二钙及铁酸钙等活性矿物，具有水钢渣粒度过大对烧结矿质量会带来不利影响，硬性，把它与一定量的高炉水渣、烧石膏、煅烧水如钢渣平均粒度过大，较粗的钢渣在烧结混合料中泥熟料及少量激发剂配合球磨，可以生产钢渣矿渣产生偏析，造成烧结矿的碱度发生波动，给高炉冶水泥。炼带来不利影响，为此应该增强钢渣的破碎和筛分（4）钢渣生产钢渣砖和砌块，主要利用钢渣能力，保证粒度均匀性。配矿工艺对返烧结有影响，中的水硬性矿物，在激发剂和水化介质的作用下进过度使用会造成磷、硫等有害元素的富集。行反应，生成系列氢氧化钙、水化硅酸钙、水化

7、铝（3）返回炼钢酸钙等新的硬化体。该技术具有工艺简单、能耗省、钢渣返回炼钢大多数是以钢渣的热态返回，能成本低、性能好、生产周期短、投产快等特点。够回收余热，缩短冶炼时间，提高生产效率。如使（5）作磷肥和酸性土壤改良剂，钢渣中含有用部分转炉钢渣返回转炉冶炼，不但能提高转炉的较高的硅、钙及各种微量元素，有些还含有磷，可炉龄，促进化渣，缩短冶炼时间，还可以降低副原提供农作物所需的各种营养元素。发达国家一般有料消耗，并减少出渣的渣量。LF精炼渣可用于返回10%的冶金渣用于农业生产，日本已将钢渣、矿渣LF精炼和转炉渣返回用于铁水预处理。的硅酸质确定为普通肥料，我国

8、目前钢渣生产的磷在国内，宝钢率先开发了转炉脱磷脱碳的双联肥品种有钢渣磷肥和钙镁磷