炼钢炉渣的处理及资源化利用

1、200 7年6月 一、国内钢铁生产形式一、国内钢铁生产形式 钢铁工业是国民经济的基础产业，在经济快速发 展的形势下，钢铁工业也呈现出跳跃式发展的态势， 钢产量近年来不断提高。据国际钢联（IISI）最新统 计显示：2005年中国粗钢产生量达3.48亿吨，占世界 粗钢市场份额的30.9%；另据中国钢铁工业协会2007年 发布的第一次行业信息：2006年生产粗钢41878.2万吨, 比上年增加6533.25万吨，增长18.48%，占全球粗钢产 量的33.79%。作为炼钢工艺流程衍生物的钢渣也随着 钢产量的提高而递增。 另据资料显示：2004年我国钢渣的产生量为3819 万，钢渣利用率仅为10%左右；

2、照此推算距离钢铁企 业固体废弃物“零”排放的目标尚远。 二、国内外钢渣常见处理方式及综合利用现状二、国内外钢渣常见处理方式及综合利用现状 钢渣是一种很好的“二次资源”，钢渣的利用开发 是各国钢铁企业生产很重要的内容。 处理方法处理方法 ：目前国内外钢渣资源化处理工艺由于炼钢设 备、工艺、造渣制度、钢渣物化性能的多样性及其利用 上的多种途径呈现多样化。常见的有冷弃法、闷渣法、冷弃法、闷渣法、 热泼法、盘泼法、水淬法、滚筒法、风淬法、粒化轮法、热泼法、盘泼法、水淬法、滚筒法、风淬法、粒化轮法、 露天蒸汽式钢渣陈化及加压蒸汽式钢渣陈化露天蒸汽式钢渣陈化及加压蒸汽式钢渣陈化等。 三、钢渣的用途：三、钢

3、渣的用途： 1、作冶金原料（烧结熔剂 、高炉或化 铁炉熔剂 、炼钢返回渣 、回收废钢铁 ） 2、作钢渣水泥，用钢渣水泥和钢渣粉 制成混凝土制品 3、钢渣用于道路工程：钢渣用于沥青 混凝土路面、水泥混凝土路面、二灰钢渣 道路基层，甚至钢渣桩基，港湾工程用材 料（压实砂桩材料）。 根据合作项目安排“在中国 “普及资源循环利用技 术”，并于2004年7月至2006年8月日方开始派短期专家 到中国的钢铁研究院、首都钢铁公司、鞍山钢铁公司、 本溪钢铁公司、石家庄钢铁公司、通化钢铁公司等多家 钢铁企业，以技术讲座的形式介绍日本国的“钢渣处理 及其资源化利用”技术： 1.钢渣的露天蒸汽式钢渣陈化及加压蒸汽式

4、钢渣陈化技钢渣的露天蒸汽式钢渣陈化及加压蒸汽式钢渣陈化技 术术 2.先进的高磁通磁选机，对中等品位产物进行加工以制先进的高磁通磁选机，对中等品位产物进行加工以制 成高品位产物的精制设备。成高品位产物的精制设备。 日本露天式蒸汽陈化处理钢渣原理日本露天式蒸汽陈化处理钢渣原理 覆 温度計 蒸気 壁 製鋼 蒸気噴出管 蒸気流 蒸汽蒸汽 温度计温度计 保温覆盖保温覆盖 混泥土墙混泥土墙 炼钢炉渣炼钢炉渣 蒸气管蒸气管 蒸汽气流蒸汽气流 日本露天蒸汽式日本露天蒸汽式钢渣钢渣陈化处理设备陈化处理设备 陈化处理原理陈化处理原理 f-CaO f-CaO与水作用与水作用 体积膨胀体积膨胀 36% 钢渣陈化处理的

5、比较：钢渣陈化处理的比较： 陈化方式处理时间 自然陈化自然陈化 2年 热水浸陈化1星期 露天式蒸汽陈化48小时 加压式蒸汽陈化（加压式蒸汽陈化（0.6MPa） 2 小小时时 日本住友和歌山的日本住友和歌山的SKAPSKAP设备照片设备照片 料仓 压力罐 台车 操作室 v铁水预处理渣铁水预处理渣（约占炼钢厂钢渣量的3%) v转炉吹炼渣转炉吹炼渣（约占炼钢厂钢渣量的89%) 按流动性和温度分类： p 高温液态渣（约70%以上） p 高温半液态渣（具有一定流动性） p 高温固态渣（无流动性） p 喷溅落地渣 1.精炼及铸余渣精炼及铸余渣（占炼钢厂钢渣量的8%) v铁水预处理渣（约占铁水预处理渣（约占

6、3） ： 渣中S、Fe含量高，流动状态差，粉尘高； v转炉冶炼过程渣（约占总渣量的转炉冶炼过程渣（约占总渣量的90）：）： fCaO含量高； 全铁含量高达20%25%之间， 金属铁达3%5%之间； 钢渣流动性差异较大： v60左右的钢渣流动状态好； v23左右钢渣流动性差； v2左右钢渣为高温固态渣； v3左右喷溅落地渣； 渣的水化硬度特性好； v精炼及连铸铸余渣（约占精炼及连铸铸余渣（约占8）：）： 硫磷含量低； fCaO含量高； 流动状态差； 铁及铁的氧化物含量偏低； 处理 方式 优点 缺点 应用厂家 热闷法 工艺简单，适于处理高碱度钢渣、钢渣活 性较高、安定性较好，并能处理固态渣 粒度不

7、均匀、后续破碎加工量 大、处理周期长 鞍钢、首钢、涟钢、 宝钢 热泼法 排渣速度快，冷却时间短、便于机械化生 产，处理能力大；钢渣活性较高、生产率 高 设备损耗大，占地面积大，破 碎加工粉尘大，蒸汽量大，车 间环境较差；钢渣加工量大。 对环境和节能两方面都不利。 钢渣安定性差 唐钢、武钢二炼钢 等 盘泼法 快速冷却、占地少、处理量大、粉尘少、 钢渣活性较高 渣盘易变形、工艺复杂、运行 和投资费用大。钢渣安定性差 新日铁、宝钢 水淬法 排渣快、流程简单、占地少、投资少，处 理后钢渣粒度小(5左右)，性能稳定 熔渣水淬时操作不当，易发生 爆炸，钢渣粒度均匀性差。只 能处理液渣 济钢、齐齐哈尔车辆

8、厂、美国伯利恒钢铁 公司 滚筒法 排渣快、占地面积较小，污染小，渣粒性 能稳定 钢渣粒度大，不均匀( 9.5 达18%)，活性差，设备较 复杂，且故障率高，投资大。 只能处理液态渣 宝钢二炼钢 处理方 式 优点 缺点 应用厂家 风淬法 安全高效，排渣快、工艺成熟，占 地面积较小。污染小，渣粒性能稳 定，粒度均匀且光滑( 5没有)， 投资少 只能处理液态 渣（一般能够 风碎处理的钢 渣不超过总钢 渣的50）、 噪声大 日本钢管公 司福山厂、 台湾中钢集 团、重钢 粒化轮 法 排渣快、是处理量大，速度快，效 率高，成品渣颗粒直径小，粒度均 匀，f-CaO含量低可以直接应用；设 备占地小，投资低 渣

9、钢分离不好， 只能处理液态 渣和半液态渣 本钢、柳钢、 沙钢等 陈化处 理法 钢渣陈化工艺通常作为钢渣处理的 后续工艺，用来提高钢渣的稳定性， 消解其中的f-CaO和MgO，有利于钢 渣的综合利用。 需要额外的热 能 设备复杂 日本 v钢渣的热焖处理工艺（钢渣的热焖处理工艺（目前使用此处理方法的企业：涟 源钢厂、北台钢厂、太钢（新建）等） 优点： v环境污染少 v部分回收热能 v钢渣处理后，渣钢分离好，可提高废钢回收率 vfCaO经过消解，钢渣的稳定性得到改善，有利 于钢渣的综合利用。 缺点 v钢渣需要预处理（钢渣降温到700以内，不能有 液态渣存在） 本溪钢铁钢铁本溪钢铁钢铁 集团炼钢厂集团

10、炼钢厂的液 态钢渣轮淬粒化 处理新工艺。 水淬率水淬率 85% 吨渣耗新水（吨水吨渣耗新水（吨水/吨渣）吨渣） 0.4-0.5 吨渣耗电（吨渣耗电（kwh/吨渣）吨渣）1.5 成品渣粒度（成品渣粒度（mm） 10 一次资源回收率一次资源回收率 85 % 系统设备占地面积（系统设备占地面积（M2） 500 m2 渣处理环境渣处理环境 无粉尘，环保无粉尘，环保 渣处理周期（分钟渣处理周期（分钟/炉）炉） 14 分钟分钟 渣处理过程排放物渣处理过程排放物 符合国家环保标准符合国家环保标准 渣处理系统自动化程度渣处理系统自动化程度高高 工人劳动强度工人劳动强度 低低 1. 从液态钢渣流动性的角度考虑：

11、滚筒法、风淬法、水 淬法和粒化轮法只能处理流动性好的钢渣；盘泼法、热泼 法和热闷法可以处理流动性差的渣； 2. 从工艺繁杂程度、装置投资角度考虑：风淬法、热闷 法较简单，投资少、设备磨损小； 3.从节能和环境保护角度考虑：风淬法、热闷法、滚筒法、 粒化轮法产生的污染物在控制范围内，产生的蒸汽可以回 收； 4. 从处理后钢渣粒度的大小考虑，风淬法、粒化轮法处 理后得到的钢渣粒度小而且较为均匀； 5.从处理后钢渣的安定性考虑，风淬法和热闷法处理后 fCaO含量低。 根据转炉吹炼过程渣的状态采取“轮淬式钢渣轮淬式钢渣粒化工艺粒化工艺 热闷机械破碎热闷机械破碎”相结合的处理方式， 液态渣液态渣半液态渣半液态渣 热固态渣热固态渣 喷溅落地渣喷溅落地渣 粒化粒化 热闷热闷 机械破碎机械破碎 磁选磁选 钢粒回收钢粒回收 破碎破碎建筑水泥原料建筑水泥原料 路基材料路基材料 金属压块机金属压块机 p液固态渣同时处理；满足快节奏转炉生产需要； 成品渣质量好(粒度小于5mm占85%)； 粒化率高(可达80%以上)； 粒钢的提取率高(达98% )； 节约资源，部分回收热能； 节电省水(用水量0.450.6t/t渣；1.5kwh/吨渣) 处理时间短，效率高，减少钢渣罐占用量； 布置紧凑，占地面积