鋼鐵冶金渣風(fēng)碎法處理技術(shù)的發(fā)展與節(jié)能減排研究

李山

【摘要】最近幾年，隨著我國(guó)鋼鐵工業(yè)的快速發(fā)展，鋼渣量也在持續(xù)的增長(zhǎng)。由于國(guó)內(nèi)的鋼鐵企業(yè)一般對(duì)鋼渣處理和對(duì)其的綜合利用不是很重視，更有甚者一些鋼鐵企業(yè)在鋼鐵獲得收益后直接置鋼渣于不顧。這樣的做法不僅嚴(yán)重的污染了環(huán)境。給人們的生活也帶著了諸多不便，同時(shí)也造成了資源的浪費(fèi)。鋼鐵企業(yè)要想得到持續(xù)的發(fā)展和實(shí)現(xiàn)清潔生產(chǎn)，就很有必要對(duì)鋼渣進(jìn)行合理科學(xué)的處理，通過(guò)科學(xué)的處理鋼渣可以起到變廢為寶的作用，這樣不僅可以降低生產(chǎn)成本，提高企業(yè)的收入，同時(shí)也有效的保護(hù)了環(huán)境，避免了資源的浪費(fèi)。同時(shí)，鋼渣的處理的方法的合理與否也會(huì)讓鋼渣起到不同的作用。筆者在本文中詳細(xì)的介紹了風(fēng)碎法處理技術(shù)的發(fā)展以及對(duì)節(jié)能減排提出一些自己的看法。

【關(guān)鍵詞】風(fēng)碎法技術(shù)；發(fā)展；節(jié)能降耗

一、風(fēng)碎法處理技術(shù)的發(fā)展

上個(gè)世紀(jì)八十年代初期，日本一家生產(chǎn)鋼管的企業(yè)與三菱重工合作建成世界上第一條風(fēng)碎?；撛纳a(chǎn)線，但是由于受制于當(dāng)時(shí)的科學(xué)技術(shù)，這條生產(chǎn)線成本過(guò)高、需要消耗大量的壓縮空氣，不僅如此，設(shè)備還相當(dāng)?shù)膹?fù)雜，操作極為不便，而且工作效率不高，所以不適合大規(guī)模的應(yīng)用。同時(shí)，國(guó)內(nèi)馬鋼也開始了該方法的研究，并申請(qǐng)了相關(guān)的專利。

上世紀(jì)末，國(guó)內(nèi)的成都鋼鐵廠對(duì)風(fēng)碎鋼渣專利的使用權(quán)進(jìn)行了購(gòu)買，同時(shí)在原有專利的技基礎(chǔ)上進(jìn)行不斷的研究和創(chuàng)新，終于在1992年，國(guó)內(nèi)首條風(fēng)碎鋼渣的生產(chǎn)線投入使用，在使用的過(guò)程中對(duì)發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題和缺陷不斷的解決和完善并將研究?jī)?nèi)容申請(qǐng)了國(guó)家專利，這讓我國(guó)在風(fēng)碎鋼渣生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域處于世界的前列。

二、風(fēng)碎法處理技術(shù)工作的原理

所謂的風(fēng)碎鋼渣法就是液態(tài)鋼渣裝到渣灌中然后運(yùn)到風(fēng)碎裝置處傾倒，這樣就會(huì)讓鋼渣從鋼渣灌中流出來(lái)，然后讓處于高壓下的空氣對(duì)其進(jìn)行鼓吹，讓其變成顆粒狀的細(xì)小微粒。同時(shí)通過(guò)專用的鍋爐回收高溫空氣以及小顆粒所散發(fā)熱量，目的就是讓其迅速的冷卻，以便于更好的落入冷卻水中，這些纖細(xì)的微粒和水混合在一起后就會(huì)變?yōu)槭沂?，這就是風(fēng)碎法處理鋼渣并對(duì)其進(jìn)行回收利用的工作原理。所以，在對(duì)鋼渣進(jìn)行風(fēng)碎的時(shí)候，消除了鋼渣之間不穩(wěn)定的因素。

三、風(fēng)碎法處理技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)

風(fēng)碎鋼渣技術(shù)從根本上打破鋼渣液態(tài)溫度過(guò)高和水遇到一起就會(huì)爆炸的問(wèn)題。同時(shí)還解決了現(xiàn)有的許多問(wèn)題，風(fēng)碎鋼渣設(shè)備并不像其他的設(shè)備那樣繁雜，控制起來(lái)十分容易，同時(shí)只需要消耗較少的空氣，這樣就讓其的生產(chǎn)成本降到了一個(gè)很低的水平。在降低了能源消耗的同時(shí)也讓傳統(tǒng)的鋼鐵企業(yè)減少了對(duì)環(huán)境的危害。獲得分布非常均勻的粒級(jí)，它們具有較高的穩(wěn)定性，可直接投入工業(yè)應(yīng)用當(dāng)中，目前已成為寶鋼、成都鋼鐵廠、石家莊鋼鐵鋼廠重點(diǎn)推廣使用的核心技術(shù)之一。

四、風(fēng)碎鋼渣處理工藝如何做到節(jié)能減排

風(fēng)碎爐渣方法和熱水處理爐渣冷卻發(fā)相比它的優(yōu)點(diǎn)就是冷卻速度快，通過(guò)EDS分析可以得知：總鐵含量占30%的礦物主要是鐵酸鈣，也就意味著會(huì)聚集多數(shù)的氧化鐵渣，從這個(gè)分析中我們得知，氧化程度在風(fēng)碎渣中程度較高的是元素鐵。鋼渣經(jīng)過(guò)風(fēng)碎法處理后礦渣結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，得到的礦物質(zhì)顆粒不僅小而且均勻，這樣有利于資源的直接利用，所以在建材或相關(guān)領(lǐng)域使用風(fēng)碎渣的方法是相當(dāng)?shù)倪m合的。

1 風(fēng)碎渣用于生產(chǎn)水泥

從20世紀(jì)70年代開始，在水泥生產(chǎn)的行業(yè)中已經(jīng)有鋼渣的身影。風(fēng)碎鋼渣具有較高的堿度，更難得的是它還具有不錯(cuò)的水硬性。由風(fēng)碎鋼渣的焙燒來(lái)取代鐵的位置，不僅易于燃燒，而且火也比較穩(wěn)定，從而使生產(chǎn)過(guò)程中的每一步都基本接近正常水平。要是運(yùn)輸成本不高，硫酸渣能夠通過(guò)風(fēng)碎礦渣水泥代替來(lái)鐵去調(diào)節(jié)水泥的性質(zhì)。我們可以將礦渣粉磨制成粉狀，摻入水泥中，只要適當(dāng)量摻入，在相當(dāng)大的程度上來(lái)講是不會(huì)影響水泥的品質(zhì)的，用鋼渣制成的水泥的耐磨行以及防水性都有了較大的提升，還可以節(jié)省水泥熟料，提高水泥最終產(chǎn)品的光度。讓水泥生產(chǎn)原材料上來(lái)源更廣，選擇更多。

2 風(fēng)碎鋼渣在筑路材料中的應(yīng)用

在建設(shè)公路的時(shí)候，爐渣越來(lái)越多的被應(yīng)用，就物理性能來(lái)講和普通砂相比較，因?yàn)闋t渣密度較大，普通砂的堅(jiān)固性不如風(fēng)碎渣，同時(shí)對(duì)公路路面的強(qiáng)度也不會(huì)有所影響度，同時(shí)風(fēng)噴出物比較干凈清潔。具有一定的活性是風(fēng)碎渣的特點(diǎn)，這樣從側(cè)面來(lái)講對(duì)混凝土的剛度是有所增強(qiáng)的。相比同時(shí)間的黃沙水泥，后期的強(qiáng)度風(fēng)碎鋼渣混凝土路面要高得多，對(duì)公路的施工要求是完全能夠勝任的。

3 風(fēng)碎鋼渣應(yīng)用于其它建筑材料

首都鋼鐵集團(tuán)技術(shù)開發(fā)公司對(duì)馬鞍山所提供的一些風(fēng)碎鋼進(jìn)行了測(cè)試，測(cè)試結(jié)果顯示，該風(fēng)碎爐渣是唯一直接可以用于工業(yè)生產(chǎn)的鋼渣制品，泡沫混凝土塊加上防磨損的瀝青、普通砂漿外墻、外保溫抹面砂漿等建筑材料有很大的幫助。馬鋼最近的科研結(jié)果也贊同了這種說(shuō)法。不僅如此，風(fēng)碎鋼材料制作的建筑材料，在性能方面并不比傳統(tǒng)的材料制成的建筑用品差。

4 風(fēng)碎鋼渣用作農(nóng)肥和酸性土壤改良劑

爐渣中硅、鉀、銅、磷等元素的含量是相當(dāng)豐富的。由于元素含量的不同能對(duì)其作出不同的用處。上個(gè)世紀(jì)60年代末，東北林業(yè)土壤研究院對(duì)全國(guó)各地的土壤進(jìn)行了分析，同時(shí)研究了礦渣粉經(jīng)過(guò)處理后應(yīng)用到各種土壤中然后對(duì)肥力增強(qiáng)情況。其后的十年間中科院南京土壤研究所對(duì)含磷量較高的鋼渣進(jìn)行粉化，然后把其在大米、大豆等作物中進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究。上世紀(jì)八十年代，中國(guó)科學(xué)院就鋼渣運(yùn)用到農(nóng)業(yè)中進(jìn)行了可行性研究。在我國(guó)，鋼渣運(yùn)用到農(nóng)作物增肥方面的研究都取得了很大的進(jìn)步。如今，中國(guó)的鋼渣磷肥和鈣鎂磷肥是利用鋼渣生產(chǎn)的主要肥種。此舉不僅省下了大量的制造肥料的資源，更是在鋼渣的利用上面起到了突出的作用。在解決鋼渣占地問(wèn)題的同時(shí)，讓制造肥料的原材料來(lái)源更加廣泛，讓鋼渣變廢為寶的同時(shí)，降低了制造肥料的成本。提高了人民的經(jīng)濟(jì)收入。

五、結(jié)束語(yǔ)： 科學(xué)的處理和運(yùn)用爐渣將實(shí)現(xiàn)良好的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。我國(guó)基本在排渣方面與其他國(guó)家相比是走的平衡綜合利用的步伐，雖然國(guó)內(nèi)對(duì)鋼渣進(jìn)行了綜合的整治，以期達(dá)到合理利用的目的。但是由于在技術(shù)水平和其他各種配套設(shè)施的不完善。因此有必要加強(qiáng)對(duì)鋼渣綜合利用的科學(xué)研究，學(xué)習(xí)國(guó)外先進(jìn)的技術(shù)經(jīng)驗(yàn)，同時(shí)不斷加強(qiáng)研究工作的科學(xué)合理的規(guī)劃，要進(jìn)行根據(jù)具體生產(chǎn)條件的研究，采用合理有效的方法對(duì)鋼渣進(jìn)行處理，盡可能的對(duì)其進(jìn)行充分的利用，并讓其利用率水平不斷的提高。促進(jìn)鋼鐵企業(yè)開展資源工作的綜合利用，提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)聲譽(yù)，并切實(shí)的對(duì)環(huán)境問(wèn)題重視起來(lái)，用行動(dòng)堅(jiān)持可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略并盡最大的努力來(lái)實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。

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