鋼渣處理及循環利用技術探討

李玉梅 劉軍鋼

摘要：我國是一個生產鋼鐵的大國，每年生產鋼材所產生的固體廢料是一個龐大的數字。在當今可持續發展的時代里，對于工業生產出的廢渣、廢液、廢氣等物質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利用鋼渣這項技術，根據鋼渣的性質和特點，在了解鋼渣的普遍處理方法和延伸處理的綜合利用，提出多項的技術工藝，將鋼渣的利用率達到最大。同時在最新的工業技術中可以變廢為寶，實現節約能源、保護環境，實現經濟效益與社會效益、環境效益的統一。

關鍵詞：鋼渣處理;循環利用;環境節能;零排放

前言

在當今的工業化煉鋼中，經常會出現廢氣、廢液、廢渣等廢氣物，隨著可持續發展的觀念深入人心，在鋼鐵生產中產生的鋼渣可以有一定的回收價值。一般情況下，在鋼鐵廠中每生產一噸的生鐵可能產生大約三百公斤的爐渣，而每生產一噸粗鋼可能產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生的物質，其特點為耐高溫、產生量大、種類多、含有成分復雜、性能不穩定等特點。所以對于鋼渣的處理與利用一直是一項難題。

1.鋼渣處理的技術工藝探索

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

熱潑法，在加熱爐渣的過程中，當爐渣達到合理的溫度時，向爐渣噴水，使爐渣達到一個可以反應的溫度，這時爐渣自身就會碎裂，進而達到游離氧化鈣的目的，是鋼渣進一步分解。優點是增加了鋼渣的分解速度，冷卻時間短，可以機械化規模處理，生產率較高。但是，對于生產的設備損耗量大，并且需要較大的生產產地。同時產生的工業粉塵與蒸汽排出量大，不利于環境與節能的標準[2]。

熱燜法，將爐渣加入到一定的溫度，使其固態轉換為液態。然后再將適溫的熱水灑入，產生一定的物理力學作用，進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廢渣。但是會產生的顆粒物不均勻，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，開始撒噴大量水進行急冷，然后再將其放入冷水池中冷卻。優點是快速冷卻，減少了大量的用地面積，減少粉塵。但是技術工藝較為復雜，投入和運行較大。

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

風淬法，液態轉換為氣態會吸收一定的溫度，尤其是壓縮空氣進行液態爐渣的急冷，使其變換物質屬性，進行顆粒化。優點是安全系數高，處理速度快，占地面積小，投入少。但是處理只能是液態的爐渣。

滾筒法，將液態的爐渣在高速旋轉的桶內進行運動，再以水做制冷劑，進行顆粒化處理。優點是處理速度快，用地面積小，處理性能穩定。但是處理的顆粒較大，設備復雜，投入較大。只能進行液態處理。

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。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。最為重要的本著節能減排的目的，將鋼渣的處理效能達到最大，盡可能的減少對周邊環境的污染。

2.循環利用

鋼渣的循環利用途徑大致可以分為內循環與外循環兩個方向。其中內循環大多是在鋼鐵生產的環節或者鋼鐵生產附加品中所消耗，而外循環通常是利用與產業以為的生產與制造，但多數是用于建筑行業。在內循環中，在鋼渣主要含有鐵粉、Fe2O3、MgO、CaO、MnO等成分，這些物質可以有效的幫助煉鋼，并且鋼渣本身就是經過高溫產生的物質，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，從而減少一定的生產成本。在外循環的利用中，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到七成以上，這時作為水泥的鐵質矯正劑最好材料。同時鋼渣產生的大量微分，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品的壽命，同時在道路鋪設中引用鋼渣，有有其提高強度和韌度的優點。

3.結語

對于鋼鐵產業為代表的重工業，在為我國的經濟發展做出這奠基性的產業。但是由于時代的變化，要求我們對原有的重工業生產技術進行合理的改進，以達到可持續發展的理念。其中鋼鐵生產是一個重要的環節。對于鋼渣的處理與循環利用，需要從鋼鐵生產的環節入手，一步一步的找出最佳的處理方法，這也需要我們進行自主創新，來達到技術的提升，爭取在環境上達到一個零排放。同時依靠于先進的處理技術與循環利用還不夠，還需要生產者在理念上達到一個新的層次，時刻的考慮到整個時代特點。在經濟效益豐收的同時，也要深入的研究社會效益與環境效益的統一于完善，只有這樣才能不斷的使整個的產業面向一個良性發展方向。

參考文獻：

[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碎工藝及設備研究[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，業超.昆鋼集團轉爐鋼渣資源綜合利用技術應用研究[J].云南冶金，2012，04（12）：20-23.