鋼渣處理及循環(huán)利用技術(shù)探討

李玉梅 劉軍鋼

摘要：我國是一個生產(chǎn)鋼鐵的大國，每年生產(chǎn)鋼材所產(chǎn)生的固體廢料是一個龐大的數(shù)字。在當(dāng)今可持續(xù)發(fā)展的時代里，對于工業(yè)生產(chǎn)出的廢渣、廢液、廢氣等物質(zhì)要有一定的處理與回收再利用。本文主旨在于如何的處理及循環(huán)利用鋼渣這項技術(shù)，根據(jù)鋼渣的性質(zhì)和特點，在了解鋼渣的普遍處理方法和延伸處理的綜合利用，提出多項的技術(shù)工藝，將鋼渣的利用率達(dá)到最大。同時在最新的工業(yè)技術(shù)中可以變廢為寶，實現(xiàn)節(jié)約能源、保護(hù)環(huán)境，實現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益與社會效益、環(huán)境效益的統(tǒng)一。

關(guān)鍵詞：鋼渣處理;循環(huán)利用;環(huán)境節(jié)能;零排放

前言

在當(dāng)今的工業(yè)化煉鋼中，經(jīng)常會出現(xiàn)廢氣、廢液、廢渣等廢氣物，隨著可持續(xù)發(fā)展的觀念深入人心，在鋼鐵生產(chǎn)中產(chǎn)生的鋼渣可以有一定的回收價值。一般情況下，在鋼鐵廠中每生產(chǎn)一噸的生鐵可能產(chǎn)生大約三百公斤的爐渣，而每生產(chǎn)一噸粗鋼可能產(chǎn)生一百三十公斤的鋼渣和四十公斤的含鐵粉的粉塵。由于鋼渣是一種高溫冶金產(chǎn)生的物質(zhì)，其特點為耐高溫、產(chǎn)生量大、種類多、含有成分復(fù)雜、性能不穩(wěn)定等特點。所以對于鋼渣的處理與利用一直是一項難題。

1.鋼渣處理的技術(shù)工藝探索

鋼渣的成分較為復(fù)雜，并且有10%的雜質(zhì)是渣鐵，這些都是具有很高的利用價值的物質(zhì)[1]。同時，鋼渣的化學(xué)性質(zhì)也有一定的復(fù)雜性，其最要的礦物質(zhì)是Ca3SiO4。在很多時候工業(yè)生產(chǎn)中加入堿度高于2.5的鋼渣與10%的石膏粉，就可以生產(chǎn)出325#水泥強(qiáng)度。所以在很多情況下，鋼渣是很好的工業(yè)原料，這就取決于我們運(yùn)用怎樣的處理技術(shù)工藝。其中常用的處理法如下：

熱潑法，在加熱爐渣的過程中，當(dāng)爐渣達(dá)到合理的溫度時，向爐渣噴水，使?fàn)t渣達(dá)到一個可以反應(yīng)的溫度，這時爐渣自身就會碎裂，進(jìn)而達(dá)到游離氧化鈣的目的，是鋼渣進(jìn)一步分解。優(yōu)點是增加了鋼渣的分解速度，冷卻時間短，可以機(jī)械化規(guī)模處理，生產(chǎn)率較高。但是，對于生產(chǎn)的設(shè)備損耗量大，并且需要較大的生產(chǎn)產(chǎn)地。同時產(chǎn)生的工業(yè)粉塵與蒸汽排出量大，不利于環(huán)境與節(jié)能的標(biāo)準(zhǔn)[2]。

熱燜法，將爐渣加入到一定的溫度，使其固態(tài)轉(zhuǎn)換為液態(tài)。然后再將適溫的熱水灑入，產(chǎn)生一定的物理力學(xué)作用，進(jìn)一步的將氧化鈣分離開，使其渣碎化。特點是行使的方法簡單，適合處理髙堿度的鋼渣，并且可以很好的處理固態(tài)廢渣。但是會產(chǎn)生的顆粒物不均勻，需要一定的后期處理[3]。

盤潑法，熱熔渣集中收集到渣罐中，然后再用機(jī)械將罐中的熱熔渣均勻的鋪入渣盤中，等到表面凝固之后，開始撒噴大量水進(jìn)行急冷，然后再將其放入冷水池中冷卻。優(yōu)點是快速冷卻，減少了大量的用地面積，減少粉塵。但是技術(shù)工藝較為復(fù)雜，投入和運(yùn)行較大。

水淬法，在高溫下，爐渣成為液態(tài)，在流出的過程中，運(yùn)用水來進(jìn)行分割與擊碎，在強(qiáng)烈的溫度對比下，集中冷卻使熔渣在水中形成顆粒。優(yōu)點是投資少、穩(wěn)定性高，處理程序簡單，速度快。但是操作過程中會產(chǎn)生一定的危險性，比如水在高溫下產(chǎn)生一定的分解性，產(chǎn)生氧與氫是易燃易爆成分。同時處理只能是液態(tài)渣，處理顆粒不均勻。

風(fēng)淬法，液態(tài)轉(zhuǎn)換為氣態(tài)會吸收一定的溫度，尤其是壓縮空氣進(jìn)行液態(tài)爐渣的急冷，使其變換物質(zhì)屬性，進(jìn)行顆?；?。優(yōu)點是安全系數(shù)高，處理速度快，占地面積小，投入少。但是處理只能是液態(tài)的爐渣。

滾筒法，將液態(tài)的爐渣在高速旋轉(zhuǎn)的桶內(nèi)進(jìn)行運(yùn)動，再以水做制冷劑，進(jìn)行顆粒化處理。優(yōu)點是處理速度快，用地面積小，處理性能穩(wěn)定。但是處理的顆粒較大，設(shè)備復(fù)雜，投入較大。只能進(jìn)行液態(tài)處理。

在選擇處理方法的時候要充分的考慮到鋼渣的屬性，比如所處的形態(tài)。同時要考慮到自己的處理能力與處理的范圍，從而找到一個適合自己的處理技術(shù)。最為重要的本著節(jié)能減排的目的，將鋼渣的處理效能達(dá)到最大，盡可能的減少對周邊環(huán)境的污染。

2.循環(huán)利用

鋼渣的循環(huán)利用途徑大致可以分為內(nèi)循環(huán)與外循環(huán)兩個方向。其中內(nèi)循環(huán)大多是在鋼鐵生產(chǎn)的環(huán)節(jié)或者鋼鐵生產(chǎn)附加品中所消耗，而外循環(huán)通常是利用與產(chǎn)業(yè)以為的生產(chǎn)與制造，但多數(shù)是用于建筑行業(yè)。在內(nèi)循環(huán)中，在鋼渣主要含有鐵粉、Fe2O3、MgO、CaO、MnO等成分，這些物質(zhì)可以有效的幫助煉鋼，并且鋼渣本身就是經(jīng)過高溫產(chǎn)生的物質(zhì)，所以會形成一定的鐵酸鈣，可以改善煉鋼過程的硬度，減少所需要的其他的替代物質(zhì)，從而減少一定的生產(chǎn)成本。在外循環(huán)的利用中，由于鋼渣中含有一定量的Fe2O3、MgO、CaO、MnO等成分，并且其含量可以高達(dá)到七成以上，這時作為水泥的鐵質(zhì)矯正劑最好材料。同時鋼渣產(chǎn)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，同時也有效的利用了鋼渣的微粉。在很多的建筑材料中如磚瓦等建筑材料，提高了其耐磨性與建筑產(chǎn)品的壽命，同時在道路鋪設(shè)中引用鋼渣，有有其提高強(qiáng)度和韌度的優(yōu)點。

3.結(jié)語

對于鋼鐵產(chǎn)業(yè)為代表的重工業(yè)，在為我國的經(jīng)濟(jì)發(fā)展做出這奠基性的產(chǎn)業(yè)。但是由于時代的變化，要求我們對原有的重工業(yè)生產(chǎn)技術(shù)進(jìn)行合理的改進(jìn)，以達(dá)到可持續(xù)發(fā)展的理念。其中鋼鐵生產(chǎn)是一個重要的環(huán)節(jié)。對于鋼渣的處理與循環(huán)利用，需要從鋼鐵生產(chǎn)的環(huán)節(jié)入手，一步一步的找出最佳的處理方法，這也需要我們進(jìn)行自主創(chuàng)新，來達(dá)到技術(shù)的提升，爭取在環(huán)境上達(dá)到一個零排放。同時依靠于先進(jìn)的處理技術(shù)與循環(huán)利用還不夠，還需要生產(chǎn)者在理念上達(dá)到一個新的層次，時刻的考慮到整個時代特點。在經(jīng)濟(jì)效益豐收的同時，也要深入的研究社會效益與環(huán)境效益的統(tǒng)一于完善，只有這樣才能不斷的使整個的產(chǎn)業(yè)面向一個良性發(fā)展方向。

參考文獻(xiàn)：

[1]王少寧，龍躍，張玉柱，邢宏偉，胡長慶，李俊國.鋼渣處理方法的比較分析及綜合利用[J].煉鋼，2010，02（12）：12-13.

[2]劉方明，夏曉鷗，羅秀建，陳幫，王旭.鋼渣高效渣鐵解離細(xì)碎工藝及設(shè)備研究[J].有色金屬（選礦部分），2011，02（20）15-16.

[3]白榮林，屠建春，徐曉軍，成建，業(yè)超.昆鋼集團(tuán)轉(zhuǎn)爐鋼渣資源綜合利用技術(shù)應(yīng)用研究[J].云南冶金，2012，04（12）：20-23.