鋼渣開(kāi)發(fā)利用現(xiàn)狀概述

王珊 王秋菊 劉燕

（包頭市環(huán)境監(jiān)測(cè)站 內(nèi)蒙古包頭 014060）

鋼渣開(kāi)發(fā)利用現(xiàn)狀概述

王珊 王秋菊 劉燕

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介紹鋼渣的組成和加工工藝；概述鋼渣目前的開(kāi)發(fā)情況和制約因素；最后基于目前的狀況提出建議。

鋼渣；綜合利用；保護(hù)環(huán)境

根據(jù)資料顯示，中國(guó)的粗鋼產(chǎn)量約7億噸，居世界第一位，約占世界48%的鋼產(chǎn)量。每年產(chǎn)生的無(wú)價(jià)值的鋼渣1.05×108t左右，全國(guó)鋼渣囤積占有量3×108t噸以上。鋼渣做為固體廢棄物給環(huán)境的生態(tài)建設(shè)和社會(huì)的綜合效益帶來(lái)了巨大的壓力，其排放量大、利用率低及土地占用、環(huán)境污染等問(wèn)題，對(duì)企業(yè)可持續(xù)發(fā)展面臨著重大的難題和嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。

1 鋼渣的由來(lái)和組成及其理化性質(zhì)

鋼渣是在鋼鐵生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的，是生產(chǎn)鋼鐵過(guò)程的副產(chǎn)品。由造渣材料、冶煉反應(yīng)物、侵蝕脫落的爐體和補(bǔ)爐材料、金屬爐料帶入的雜質(zhì)和為調(diào)整鋼渣的特性而加入造渣材料所組成的固體渣體，鋼鐵生產(chǎn)工藝不同以及原料不同，所產(chǎn)生的鋼渣的化學(xué)成分也不會(huì)相同。雖然具體成分有所差別，但鋼渣的化學(xué)成分大致類(lèi)似。鋼渣主要的礦物相為硅酸三鈣、硅酸二鈣、鈣鎂橄欖石、鈣鎂薔薇輝石、鐵鋁酸鈣以及硅、鎂、鐵、錳、磷的氧化物形成的固熔體，還含有少量游離氧化鈣以及金屬鐵、氟磷灰石等。

2 鋼渣的加工工藝

對(duì)于鋼渣的處理工藝，需要從鋼渣的總體利用水平、環(huán)保和節(jié)約資源、降低投資這幾方面綜合考慮，既要達(dá)到和滿足煉鋼工藝要求，使得煉鋼順利進(jìn)行的前提下，同時(shí)綜合分析液態(tài)鋼渣的黏度和流動(dòng)性，選擇適宜的處理工藝，確保鋼渣和鋼鐵的有效剝離開(kāi)，以此保證鋼渣的活性，同時(shí)降低鋼渣的不穩(wěn)定性。

鋼渣根據(jù)出處不同可分為轉(zhuǎn)爐鋼渣、平爐鋼渣和電爐鋼渣；根據(jù)生產(chǎn)階段的不同，平爐鋼渣又分為初期渣和末期渣；電爐鋼渣又分為氧化渣和還原渣；按鋼渣性質(zhì)，又可分為堿性渣和酸性渣等。

目前，國(guó)內(nèi)外鋼渣處理工藝呈現(xiàn)多種多樣的特點(diǎn)，主要考慮更多為鋼渣的資源化。由于煉鋼工藝、煉鋼設(shè)備、造渣材料、鋼渣物化性能的多樣性及在利用途徑上的多樣化，現(xiàn)階段有熱悶法、熱潑法、盤(pán)潑法、滾筒法等。

3 現(xiàn)階段鋼渣開(kāi)發(fā)利用情況

鋼渣總體回收利用方式可分為兩類(lèi)：內(nèi)循環(huán)和外循環(huán)。

內(nèi)循環(huán)主要是指鋼渣作為燒結(jié)料的原料和煉鋼的返回料。鋼渣返燒結(jié)主要是利用鋼渣中的殘鋼、氧化鐵、氧化鎂、氧化鈣、氧化錳等有益成分，將其作為燒結(jié)礦的增強(qiáng)劑，鋼渣本身是熟料，含有一定質(zhì)量的鐵酸鈣，對(duì)改善燒結(jié)礦的強(qiáng)度有一定的作用；另外轉(zhuǎn)爐渣中以固溶體形式存在的鈣、鎂，可以代替溶劑，在降低溶劑消耗量的同時(shí)，可以使燒結(jié)過(guò)程碳酸鹽分解熱減少，降低燒結(jié)固體燃料消耗，具有一定的降低能耗作用。

外循環(huán)是指將鋼渣尾渣應(yīng)用于冶金爐以及建材、水泥、道路工程、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)等，拓展產(chǎn)業(yè)鏈，提高收益。鋼渣用于道路路基的墊層、結(jié)構(gòu)層，尤宜用作瀝青拌合料的骨料鋪筑路面層。鋼渣筑路，具有強(qiáng)度高，耐磨性和防滑性好，耐久性好，維護(hù)費(fèi)用低等優(yōu)點(diǎn)。鋼渣還可制造磚、瓦、碳化建筑材料等。各類(lèi)鋼渣均可作為填坑、填海造地材料。高磷鋼渣作肥料有悠久的歷史。鋼渣中含有鈣、硅、錳以及某些微量元素，完全可以用以作為酸性土壤的肥料加以使用。

目前鋼渣研制開(kāi)發(fā)生產(chǎn)具有高附加值的陶瓷、泡沫混凝土、納米碳酸鈣及吸聲材料等產(chǎn)品，將為社會(huì)減少大量鋼渣堆埋所占用的土地；可節(jié)省大量?jī)?yōu)質(zhì)資源的消耗，如粘土、砂石、石灰石等；同時(shí)減少鋼渣堆埋所造成的重金屬污染地下水等環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)；為社會(huì)大規(guī)模減少CO2排放，如20×104t液態(tài)鋼渣制備陶瓷原料可減排CO2達(dá)1.6×104t；制備1噸納米碳酸鈣折算減排CO21 t。將鋼渣資源化作為研發(fā)的產(chǎn)業(yè)項(xiàng)目，不但可以解決資源不足，資源浪費(fèi)的窘態(tài)，還有利于國(guó)家對(duì)可持續(xù)發(fā)展思想的完善。

4 結(jié)語(yǔ)

鋼渣作為固體廢棄物是社會(huì)發(fā)展與企業(yè)生存的巨大負(fù)擔(dān)，同時(shí)也是待開(kāi)發(fā)的一座寶藏。對(duì)鋼渣的研發(fā)是一項(xiàng)具有時(shí)代意義的工作，使得原本廢棄資源得到最大程度的利用，也將該資源完全的無(wú)害化，為環(huán)境保護(hù)也做出了巨大的貢獻(xiàn)。所以鋼渣的綜合利用將是利國(guó)利民，造福后代子孫好事。

[1]李捷.淺談鋼渣的綜合利用與資源化[J].山西冶金,2005,3:32-34.

[2]王愛(ài)華.鋼渣的綜合利用[J].中國(guó)資源綜合利用，2008,27(12): 8-9.

[3]畢琳,林海.鋼渣的綜合利用[J].鋼鐵,1990,25(3):66-69.

[4]宋堅(jiān)民.鋼渣的綜合利用[J].上海金屬,1999,21(6):45-49.

王珊（1980—），女，漢族，吉林德惠人，本科，工程師，主要從事環(huán)境保護(hù)監(jiān)測(cè)工作。