钢渣处理及循环利用技术探讨

李玉梅 刘军钢

摘要：我国是一个生产钢铁的大国，每年生产钢材所产生的固体废料是一个庞大的数字。在当今可持续发展的时代里，对于工业生产出的废渣、废液、废气等物质要有一定的处理与回收再利用。本文主旨在于如何的处理及循环利用钢渣这项技术，根据钢渣的性质和特点，在了解钢渣的普遍处理方法和延伸处理的综合利用，提出多项的技术工艺，将钢渣的利用率达到最大。同时在最新的工业技术中可以变废为宝，实现节约能源、保护环境，实现经济效益与社会效益、环境效益的统一。

关键词：钢渣处理;循环利用;环境节能;零排放

前言

在当今的工业化炼钢中，经常会出现废气、废液、废渣等废气物，随着可持续发展的观念深入人心，在钢铁生产中产生的钢渣可以有一定的回收价值。一般情况下，在钢铁厂中每生产一吨的生铁可能产生大约三百公斤的炉渣，而每生产一吨粗钢可能产生一百三十公斤的钢渣和四十公斤的含铁粉的粉尘。由于钢渣是一种高温冶金产生的物质，其特点为耐高温、产生量大、种类多、含有成分复杂、性能不稳定等特点。所以对于钢渣的处理与利用一直是一项难题。

1.钢渣处理的技术工艺探索

钢渣的成分较为复杂，并且有10%的杂质是渣铁，这些都是具有很高的利用价值的物质[1]。同时，钢渣的化学性质也有一定的复杂性，其最要的矿物质是Ca3SiO4。在很多时候工业生产中加入碱度高于2.5的钢渣与10%的石膏粉，就可以生产出325#水泥强度。所以在很多情况下，钢渣是很好的工业原料，这就取决于我们运用怎样的处理技术工艺。其中常用的处理法如下：

热泼法，在加热炉渣的过程中，当炉渣达到合理的温度时，向炉渣喷水，使炉渣达到一个可以反应的温度，这时炉渣自身就会碎裂，进而达到游离氧化钙的目的，是钢渣进一步分解。优点是增加了钢渣的分解速度，冷却时间短，可以机械化规模处理，生产率较高。但是，对于生产的设备损耗量大，并且需要较大的生产产地。同时产生的工业粉尘与蒸汽排出量大，不利于环境与节能的标准[2]。

热焖法，将炉渣加入到一定的温度，使其固态转换为液态。然后再将适温的热水洒入，产生一定的物理力学作用，进一步的将氧化钙分离开，使其渣碎化。特点是行使的方法简单，适合处理髙碱度的钢渣，并且可以很好的处理固态废渣。但是会产生的颗粒物不均匀，需要一定的后期处理[3]。

盘泼法，热熔渣集中收集到渣罐中，然后再用机械将罐中的热熔渣均匀的铺入渣盘中，等到表面凝固之后，开始撒喷大量水进行急冷，然后再将其放入冷水池中冷却。优点是快速冷却，减少了大量的用地面积，减少粉尘。但是技术工艺较为复杂，投入和运行较大。

水淬法，在高温下，炉渣成为液态，在流出的过程中，运用水来进行分割与击碎，在强烈的温度对比下，集中冷却使熔渣在水中形成颗粒。优点是投资少、稳定性高，处理程序简单，速度快。但是操作过程中会产生一定的危险性，比如水在高温下产生一定的分解性，产生氧与氢是易燃易爆成分。同时处理只能是液态渣，处理颗粒不均匀。

风淬法，液态转换为气态会吸收一定的温度，尤其是压缩空气进行液态炉渣的急冷，使其变换物质属性，进行颗粒化。优点是安全系数高，处理速度快，占地面积小，投入少。但是处理只能是液态的炉渣。

滚筒法，将液态的炉渣在高速旋转的桶内进行运动，再以水做制冷剂，进行颗粒化处理。优点是处理速度快，用地面积小，处理性能稳定。但是处理的颗粒较大，设备复杂，投入较大。只能进行液态处理。

在选择处理方法的时候要充分的考虑到钢渣的属性，比如所处的形态。同时要考虑到自己的处理能力与处理的范围，从而找到一个适合自己的处理技术。最为重要的本着节能减排的目的，将钢渣的处理效能达到最大，尽可能的减少对周边环境的污染。

2.循环利用

钢渣的循环利用途径大致可以分为内循环与外循环两个方向。其中内循环大多是在钢铁生产的环节或者钢铁生产附加品中所消耗，而外循环通常是利用与产业以为的生产与制造，但多数是用于建筑行业。在内循环中，在钢渣主要含有铁粉、Fe2O3、MgO、CaO、MnO等成分，这些物质可以有效的帮助炼钢，并且钢渣本身就是经过高温产生的物质，所以会形成一定的铁酸钙，可以改善炼钢过程的硬度，减少所需要的其他的替代物质，从而减少一定的生产成本。在外循环的利用中，由于钢渣中含有一定量的Fe2O3、MgO、CaO、MnO等成分，并且其含量可以高达到七成以上，这时作为水泥的铁质矫正剂最好材料。同时钢渣产生的大量微分，也可以添加到混凝土中，不但增加了混凝土的硬度，同时也有效的利用了钢渣的微粉。在很多的建筑材料中如砖瓦等建筑材料，提高了其耐磨性与建筑产品的寿命，同时在道路铺设中引用钢渣，有有其提高强度和韧度的优点。

3.结语

对于钢铁产业为代表的重工业，在为我国的经济发展做出这奠基性的产业。但是由于时代的变化，要求我们对原有的重工业生产技术进行合理的改进，以达到可持续发展的理念。其中钢铁生产是一个重要的环节。对于钢渣的处理与循环利用，需要从钢铁生产的环节入手，一步一步的找出最佳的处理方法，这也需要我们进行自主创新，来达到技术的提升，争取在环境上达到一个零排放。同时依靠于先进的处理技术与循环利用还不够，还需要生产者在理念上达到一个新的层次，时刻的考虑到整个时代特点。在经济效益丰收的同时，也要深入的研究社会效益与环境效益的统一于完善，只有这样才能不断的使整个的产业面向一个良性发展方向。

参考文献：

[1]王少宁，龙跃，张玉柱，邢宏伟，胡长庆，李俊国.钢渣处理方法的比较分析及综合利用[J].炼钢，2010，02（12）：12-13.

[2]刘方明，夏晓鸥，罗秀建，陈帮，王旭.钢渣高效渣铁解离细碎工艺及设备研究[J].有色金属（选矿部分），2011，02（20）15-16.

[3]白荣林，屠建春，徐晓军，成建，业超.昆钢集团转炉钢渣资源综合利用技术应用研究[J].云南冶金，2012，04（12）：20-23.