鋼鐵行業(yè)鋼渣處理工藝及應(yīng)用

呂宗源　樊磊

摘? 要：對(duì)于現(xiàn)階段的鋼鐵行業(yè)來(lái)講，鋼渣處理工藝應(yīng)當(dāng)屬于鋼鐵生產(chǎn)領(lǐng)域的工藝要點(diǎn)。鋼鐵企業(yè)若能做到運(yùn)用科學(xué)手段來(lái)處理廢棄鋼渣，則可以保證達(dá)到最大化的鋼渣回收效益，進(jìn)而體現(xiàn)了節(jié)省鋼鐵制造成本以及循環(huán)利用資源的目標(biāo)。在此前提下，鋼鐵行業(yè)目前針對(duì)鋼渣處理工藝需要明確現(xiàn)有的工藝運(yùn)用要點(diǎn)，并且選擇適用于鋼渣處理的全新工藝手段。

關(guān)鍵詞：鋼鐵行業(yè)? 鋼渣處理工藝? 應(yīng)用要點(diǎn)

中圖分類號(hào)：X757 ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2019）11（b）-0064-02

在全過(guò)程的鋼鐵生產(chǎn)中，鋼渣應(yīng)當(dāng)屬于副產(chǎn)品[1]。然而截止目前，仍有很多鋼渣資源未能得到妥善處理，而是僅限于填埋鋼渣或者堆存鋼渣。由此可見(jiàn)，現(xiàn)階段的鋼渣處理工藝尚未達(dá)到最為完善的程度，因此仍然需要改進(jìn)現(xiàn)有的處理手段與處理措施。鋼鐵企業(yè)針對(duì)鋼渣資源需要予以更多的重視，運(yùn)用合理的手段來(lái)回收鋼渣資源。

1? 鋼鐵行業(yè)的鋼渣資源特征

通常情況下，鋼渣副產(chǎn)品外表呈現(xiàn)灰白色或者褐灰色，其內(nèi)部包含較少的孔隙并且具有密實(shí)堅(jiān)硬的特征。鋼渣碎塊一般來(lái)講不會(huì)出現(xiàn)粘粘的現(xiàn)象，整體形態(tài)比較松散。經(jīng)過(guò)結(jié)晶后，可以觀察到界限分明并且晶粒細(xì)密的鋼渣表面特征，并且呈現(xiàn)整齊的鋼渣斷口現(xiàn)象。在長(zhǎng)期存放的狀態(tài)下，由于受到風(fēng)化作用以及膨脹作用的影響，則會(huì)導(dǎo)致出現(xiàn)粉末狀或者土塊狀的鋼渣形狀[2]。

此外，鋼渣物質(zhì)很難被研磨，但是鋼渣本身具有較好的活性特征。由于受到高溫影響，因此降低了原有的鋼渣物質(zhì)活性[3]。在正常的反應(yīng)溫度中，純水與鋼渣之間很難迅速產(chǎn)生相應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)。對(duì)于鋼渣粉末必須予以充分的研磨處理，確保其達(dá)到良好的粉末細(xì)度。

2? 鋼渣處理工藝的具體種類

2.1 二次處理鋼渣的工藝

對(duì)于熱燜鋼渣的常見(jiàn)處理工藝來(lái)講，大量廢鋼將會(huì)包含在鋼渣的內(nèi)部。經(jīng)過(guò)熱燜處理的全過(guò)程操作后，通常無(wú)法做到徹底分離鋼材與鋼渣[4]。在此基礎(chǔ)上，應(yīng)當(dāng)繼續(xù)運(yùn)用篩分、破碎與磁選的方法來(lái)有效處理廢棄鋼渣，對(duì)此可以稱作二次處理。由此可見(jiàn)，運(yùn)用二次處理鋼渣的方式能夠體現(xiàn)最大化的廢鋼利用效益，同時(shí)還能做到徹底分離鋼材以及鋼渣。從目前的現(xiàn)狀來(lái)看，能夠用于二次處理鋼渣的主要技術(shù)手段應(yīng)當(dāng)包含濕式磁選、粗破磁選、棒磨干選以及自磨機(jī)的鋼渣處理方式。

2.2 一次處理鋼渣的工藝

技術(shù)人員目前針對(duì)處理鋼渣可以選擇水淬處理方法、熱潑處理方法、粉化法、滾筒處理法、粒化輪處理方法以及悶渣處理法。具體針對(duì)一次處理鋼渣的操作方法來(lái)講，前提在于考慮現(xiàn)有的造渣制度、煉鋼工藝以及鋼渣本身的性能，然后才能據(jù)此選擇適合于鋼渣一次處理的流程。

3? 循環(huán)利用鋼渣資源的技術(shù)措施

從本質(zhì)上來(lái)講，鋼渣并非純粹的廢棄物，而是具有可供再次利用的價(jià)值。通過(guò)實(shí)現(xiàn)綜合性的鋼渣循環(huán)利用，應(yīng)當(dāng)可以實(shí)現(xiàn)最大化的鋼渣利用效益，對(duì)于鋼鐵生產(chǎn)的總體成本也能實(shí)現(xiàn)有效減少。例如，針對(duì)冶金操作的整個(gè)過(guò)程來(lái)講，經(jīng)過(guò)循環(huán)處理以后的鋼渣材料可以被再次用作高爐熔劑或者燒結(jié)熔劑，或者被當(dāng)作混合性的水泥生產(chǎn)材料。具體在現(xiàn)階段的鋼鐵生產(chǎn)領(lǐng)域?qū)嵺`中，關(guān)于循環(huán)利用鋼渣資源需要重視如下的技術(shù)改進(jìn)要點(diǎn)。

3.1 關(guān)于外循環(huán)利用的措施

從外循環(huán)利用的角度來(lái)講，經(jīng)過(guò)循環(huán)處理以后的鋼渣可以被用于鋪筑道路，或者用于進(jìn)行水泥生產(chǎn)。在保持性能穩(wěn)定的前提下，對(duì)于路面基層以及道路墊層都可選擇運(yùn)用鋼渣作為鋪設(shè)材料[5]。相比于瀝青混凝土或者細(xì)骨料的常用鋪筑材料而言，鋼渣鋪筑材料本身具有更好的耐磨性與抗滑性特征，并且還能達(dá)到延長(zhǎng)道路使用年限的效果。例如，對(duì)于純凈的鋼渣可以選擇運(yùn)用于路基的修筑，而對(duì)于混合鋼渣可以用于路面墊層的修筑。

在制備水泥的過(guò)程中，運(yùn)用鋼渣原料可以保證水泥產(chǎn)品達(dá)到最佳的抗凍性、耐磨性、低水化熱特性以及耐腐蝕性。并且，鋼渣材料還體現(xiàn)為較高的后期強(qiáng)度。因此針對(duì)混合料或者水泥生產(chǎn)原料來(lái)講，如果能夠選擇鋼渣材料則有利于水泥生產(chǎn)的綜合效益提升。然而不應(yīng)當(dāng)忽視，多數(shù)鋼渣由于包含較高比例的硅酸二鈣并且含有較少的活性礦物，那么將會(huì)導(dǎo)致偏低的水泥早期強(qiáng)度，因此目前仍然需要借助科學(xué)手段對(duì)于現(xiàn)有的鋼渣性能進(jìn)行改善。

鋼渣材料除了具有上述的利用價(jià)值之外，其還可以用于回填建筑場(chǎng)地。具體針對(duì)民用或者工業(yè)用的構(gòu)筑物與建筑物而言，回填場(chǎng)坪的常用材料就是鋼渣材料。經(jīng)過(guò)全面的鋼渣回填處理以后，場(chǎng)坪以及建筑物的地基部位即可達(dá)到較高的承載力與較好的整體性。技術(shù)人員通過(guò)運(yùn)用分離渣鐵的手段，應(yīng)當(dāng)可以做到徹底杜絕廢棄物的遺留現(xiàn)象，并且對(duì)于潛在的鋼渣污染風(fēng)險(xiǎn)也能予以顯著的減輕。因此，外循環(huán)利用鋼渣的措施具有優(yōu)良的能源利用效益。

3.2 關(guān)于內(nèi)循環(huán)利用的措施

在鋼鐵企業(yè)的范圍內(nèi)，循環(huán)利用鋼渣的關(guān)鍵措施主要體現(xiàn)在運(yùn)用鋼渣作為高爐熔劑或者燒結(jié)熔劑。具體對(duì)于煉鋼操作而言，鋼渣返回后仍然可以被再次利用。例如，針對(duì)燒結(jié)熔劑來(lái)講，返燒結(jié)的鋼渣材料主要包含氧化鎂、氧化鐵、錳元素以及鈣元素，上述幾類物質(zhì)元素都可增強(qiáng)燒結(jié)礦物固有的強(qiáng)度[6]。作為包含鐵酸鈣的熟料來(lái)講，用于燒結(jié)熔劑的鋼渣客觀上能夠達(dá)到顯著改善礦物強(qiáng)度的效果。并且，鋼渣熔劑對(duì)于燃燒消耗的燒結(jié)固體比例還能達(dá)到顯著減少的效果，并且降低了分解碳酸鹽的比例。

內(nèi)循環(huán)利用的鋼渣成分還可以被用于高爐熔劑。對(duì)于原有的鋼渣成分需要經(jīng)過(guò)破碎處理，并且運(yùn)用熱潑法將其轉(zhuǎn)變成高爐熔劑。在此過(guò)程中，鋼渣內(nèi)部的有益成分即可得到充分的回收。通過(guò)運(yùn)用鋼渣成分來(lái)替代原有的高爐熔劑成分，應(yīng)當(dāng)能夠顯著減少高爐燃燒消耗的白云石或者石灰石比例，對(duì)于鐵水產(chǎn)量予以顯著提升，同時(shí)還能達(dá)到物質(zhì)流動(dòng)性增強(qiáng)的良好效果。具體在轉(zhuǎn)化高爐熔劑的操作中，技術(shù)人員尤其需要控制鋼渣的粒度。

此外，鋼鐵企業(yè)還可以選擇將鋼渣再次投入后續(xù)的煉鋼操作過(guò)程。具體在進(jìn)行轉(zhuǎn)爐煉鋼時(shí)，應(yīng)當(dāng)將25kg的鋼渣加入煉鋼爐內(nèi)部，確保鋼渣具有較高的堿性程度。在白云石的配合作用下，確保提前完成冶煉操作。對(duì)于鐵爐在選擇熔劑時(shí)，可以選擇螢石或者石灰石，也可選擇鋼渣熔劑。如果選擇了鋼渣熔劑，那么并不會(huì)顯著影響鐵水熔化率以及含硫量，因此鋼渣具有較好的替代性特征。

4? 結(jié)語(yǔ)

近年來(lái)，鋼渣處理工藝日益得到了優(yōu)化與完善。鋼鐵企業(yè)目前需要面對(duì)激烈的行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)，因此必須能夠借助科學(xué)措施與科學(xué)手段來(lái)處理鋼渣資源，避免表現(xiàn)為資源浪費(fèi)的傾向。通過(guò)運(yùn)用技術(shù)轉(zhuǎn)型的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)最大化的鋼渣回收效益，對(duì)于使用鋼渣的檔次予以不斷提升。具體在該領(lǐng)域的工藝處理實(shí)踐中，核心措施應(yīng)當(dāng)落實(shí)于回收鋼渣資源，提升鋼鐵行業(yè)目前能夠達(dá)到的綜合生產(chǎn)效益。

參考文獻(xiàn)

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[2] 徐曉，蘇蘭蘭，朱文玲，等.邯鋼鋼渣深處理現(xiàn)狀及生產(chǎn)應(yīng)用[J].河南冶金，2018，26（4）：44-46.

[3] 江威.煉鋼鋼渣處理工藝研究與應(yīng)用[J].科技視界，2018（4）：228-229.

[4] 常衛(wèi)峰，顧文飛，王中平.寶鋼鋼渣粉磨系統(tǒng)工藝配制及性能研究[J].建筑科技，2017，1（1）：19-22.

[5] 趙計(jì)輝，閻培渝.鋼渣的體積安定性問(wèn)題及穩(wěn)定化處理的國(guó)內(nèi)研究進(jìn)展[J].硅酸鹽通報(bào)，2017，36（2）：477-484.

[6] 張路明，夏瑩，宋懷輝等.LGMS4018鋼渣立磨的應(yīng)用實(shí)踐[J].礦山機(jī)械，2016，44（12）：39-44.