炼钢炉渣的处理及资源化利用

术
2.先进的高磁通磁选机，对中等品位产物进行加工以制
成高品位产物的精制设备。
日本露天式蒸汽陈化处理钢渣原理
蒸汽 蒸気
温度计 温度計
保温覆盖 覆い
混泥土墙 コンクリート壁
蒸汽气流 蒸気流れ 炼钢炉渣 製鋼スラグ 蒸气管 蒸気噴出し管
日本露天蒸汽式钢渣陈化处理设备
陈化处理原理
f-CaO与水作用 钢渣陈化处理的比较：


减少钢渣处理过程中的水资源消耗及污水的二次 处理量；
2007年7月
缺点
粒度不均匀、后续破碎加工量 大、处理周期长 设备损耗大，占地面积大，破 碎加工粉尘大，蒸汽量大，车 间环境较差；钢渣加工量大。 对环境和节能两方面都不利。 钢渣安定性差 渣盘易变形、工艺复杂、运行 和投资费用大。钢渣安定性差 熔渣水淬时操作不当，易发生 爆炸，钢渣粒度均匀性差。只 能处理液渣
应用厂家 鞍钢、首钢、涟钢、 宝钢 唐钢、武钢二炼钢 等
渣处理系统自动化程度
工人劳动强度
高
低
国内外常见钢渣处理工艺比较结论
1. 从液态钢渣流动性的角度考虑：滚筒法、风淬法、水 淬法和粒化轮法只能处理流动性好的钢渣；盘泼法、热泼 法和热闷法可以处理流动性差的渣；
2. 从工艺繁杂程度、装置投资角度考虑：风淬法、热闷 法较简单，投资少、设备磨损小；
3.从节能和环境保护角度考虑：风淬法、热闷法、滚筒法、 粒化轮法产生的污染物在控制范围内，产生的蒸汽可以回 收； 4. 从处理后钢渣粒度的大小考虑，风淬法、粒化轮法处 理后得到的钢渣粒度小而且较为均匀； 5.从处理后钢渣的安定性考虑，风淬法和热闷法处理后 fCaO含量低。
钢渣的特性分析

铁水预处理渣（约占3％） ：
渣中S、Fe含量高，流动状态差，粉尘高；

转炉冶炼过程渣（约占总渣量的90％）：


fCaO含量高； 全铁含量高达20%～25%之间， 金属铁达3%～5%之间； 钢渣流动性差异较大：
60％左右的钢渣流动状态好； 23％左右钢渣流动性差； 2％左右钢渣为高温固态渣； 3％左右喷溅落地渣；
轮淬式钢渣粒化基本参数
水淬率 ≥ 85% 吨渣耗新水（吨水/吨渣） 0.4-0.5
吨渣耗电（kwh/吨渣）
成品渣粒度（mm） 一次资源回收率 渣处理环境 渣处理周期（分钟/炉） 渣处理过程排放物
1.5
≤ 10 ≥ 85 % 无粉尘，环保 ≤ 14 分钟 符合国家环保标准
系统设备占地面积（M2） ≤ 500 m2
陈化方式 自然陈化 热水浸陈化 露天式蒸汽陈化 加压式蒸汽陈化（0.6MPa）
体积膨胀 3~6%
处理时间 2年 1星期 48小时 2 小时
日本住友和歌山的SKAP设备照片
压力罐
料仓
操作室 台车
国内钢渣的来源分析


铁水预处理渣（约占炼钢厂钢渣量的3%) 转炉吹炼渣（约占炼钢厂钢渣量的89%) 按流动性和温度分类： 1. 高温液态渣（约70%以上） 2. 高温半液态渣（具有一定流动性） 3. 高温固态渣（无流动性） 4. 喷溅落地渣 精炼及铸余渣（占炼钢厂钢渣量的8%)
“轮淬粒化＋热焖”钢渣处理车间布置实例
（为武钢做的方案）
处理流程图（武钢）
武钢渣处理方案的特点
（与目前热泼工艺比）

钢厂全部钢渣本地处理，处理后钢渣直接利用， 无须二次处理；（利用现钢渣厂仅有的4700m2 面积，放置了轮淬、焖渣设备，以及破碎磁选、 成品渣储运设备） 减少环境污染，减少蒸汽、粉尘外溢； 能有效解决热泼工艺所带来的钢渣加工量大的问 题；
根据合作项目安排“在中国 “普及资源循环利用技 术”，并于2004年7月至2006年8月日方开始派短期专家 到中国的钢铁研究院、首都钢铁公司、鞍山钢铁公司、 本溪钢铁公司、石家庄钢铁公司、通化钢铁公司等多家 钢铁企业，以技术讲座的形式介绍日本国的“钢渣处理 及其资源化利用”技术： 1.钢渣的露天蒸汽式钢渣陈化及加压蒸汽式钢渣陈化技
综述
三、钢渣的用途： 1、作冶金原料（烧结熔剂 、高炉或化 铁炉熔剂 、炼钢返回渣 、回收废钢铁 ） 2、作钢渣水泥，用钢渣水泥和钢渣粉 制成混凝土制品 3、钢渣用于道路工程：钢渣用于沥青 混凝土路面、水泥混凝土路面、二灰钢渣 道路基层，甚至钢渣桩基，港湾工程用材 料（压实砂桩材料）。
日本环保专家介绍的钢渣处 理新技术
宝钢二炼钢
国内外钢渣处理工艺比较（续）
处理方式 风淬法
优点
缺点
应用厂家 日本钢管公司福 山厂、台湾中钢 集团、重钢
安全高效，排渣快、工艺成熟，占地面积较小。 只能处理液态渣 污染小，渣粒性能稳定，粒度均匀且光滑( >5 （一般能够风碎处 ｍｍ没有)，投资少 理的钢渣不超过总 钢渣的50％）、噪 声大 排渣快、是处理量大，速度快，效率高，成品 渣颗粒直径小，粒度均匀，f-CaO含量低可以 直接应用；设备占地小，投资低 渣钢分离不好，只 能处理液态渣和半 液态渣
转炉吹炼过程渣处理流程
根据转炉吹炼过程渣的状态采取“轮淬式钢渣粒化工艺 ＋热闷＋机械破碎”相结合的处理方式，
半液态渣
液态渣
粒化
热固态渣
热闷
机ห้องสมุดไป่ตู้破碎
钢粒回收
金属压块机
磁选
喷溅落地渣 破碎 建筑水泥原料
路基材料
“轮式粒化＋热焖”钢渣处理工艺特点
液固态渣同时处理；满足快节奏转炉生产需要； 成品渣质量好(粒度小于5mm占85%)； 粒化率高(可达80%以上)； 粒钢的提取率高(达98% )； 节约资源，部分回收热能； 节电省水(用水量0.45～0.6t/t渣；1.5kwh/吨渣) 处理时间短，效率高，减少钢渣罐占用量； 布置紧凑，占地面积少，环境污染小； 基本实现炼钢厂内固体废弃物零排放。
有限资源循环利用
炼钢炉渣的处理及其 资源化再利用
钢铁研究总院冶金工艺所 200 7年6月
综述
一、国内钢铁生产形式 钢铁工业是国民经济的基础产业，在经济快速发 展的形势下，钢铁工业也呈现出跳跃式发展的态势， 钢产量近年来不断提高。据国际钢联（IISI）最新统 计显示：2005年中国粗钢产生量达3.48亿吨，占世界 粗钢市场份额的30.9%；另据中国钢铁工业协会2007年 发布的第一次行业信息：2006年生产粗钢41878.2万吨, 比上年增加6533.25万吨，增长18.48%，占全球粗钢产 量的33.79%。作为炼钢工艺流程衍生物的钢渣也随着 钢产量的提高而递增。 另据资料显示：2004年我国钢渣的产生量为3819 万ｔ，钢渣利用率仅为10%左右；照此推算距离钢铁企 业固体废弃物“零”排放的目标尚远。



渣的水化硬度特性好；
精炼及连铸铸余渣（约占8％）：
硫磷含量低； fCaO含量高； 流动状态差； 铁及铁的氧化物含量偏低；
国内外钢渣处理工艺比较
处理 方式 热闷法
优点
工艺简单，适于处理高碱度钢渣、钢渣活 性较高、安定性较好，并能处理固态渣 排渣速度快，冷却时间短、便于机械化生 产，处理能力大；钢渣活性较高、生产率 高
热泼法
盘泼法 水淬法
快速冷却、占地少、处理量大、粉尘少、 钢渣活性较高 排渣快、流程简单、占地少、投资少，处 理后钢渣粒度小(5ｍｍ左右)，性能稳定
新日铁、宝钢 济钢、齐齐哈尔车辆 厂、美国伯利恒钢铁 公司
滚筒法
排渣快、占地面积较小，污染小，渣粒性 能稳定
钢渣粒度大，不均匀( >9.5ｍ ｍ达18%)，活性差，设备较 复杂，且故障率高，投资大。 只能处理液态渣
粒化轮法
本钢、柳钢、沙 钢等
陈化处理 法
钢渣陈化工艺通常作为钢渣处理的后续工艺， 用来提高钢渣的稳定性，消解其中的f-CaO和 MgO，有利于钢渣的综合利用。
需要额外的热能 设备复杂
日本
国内钢铁企业焖渣处理工艺设备
钢渣的闷渣处理工艺及特点

钢渣的热焖处理工艺（目前使用此处理方法的企业：涟 源钢厂、北台钢厂、太钢（新建）等）
优点：
环境污染少
部分回收热能 钢渣处理后，渣钢分离好，可提高废钢回收率
f－CaO经过消解，钢渣的稳定性得到改善，有利
于钢渣的综合利用。
缺点
钢渣需要预处理（钢渣降温到700℃以内，不能有
液态渣存在）
轮淬式钢渣粒化工艺设备
本溪钢铁钢铁 集团炼钢厂的液 态钢渣轮淬粒化 处理新工艺。
综述
二、国内外钢渣常见处理方式及综合利用现状
钢渣是一种很好的“二次资源”，钢渣的利用开发 是各国钢铁企业生产很重要的内容。 处理方法 ：目前国内外钢渣资源化处理工艺由于炼钢设 备、工艺、造渣制度、钢渣物化性能的多样性及其利用 上的多种途径呈现多样化。常见的有冷弃法、闷渣法、
热泼法、盘泼法、水淬法、滚筒法、风淬法、粒化轮法、 露天蒸汽式钢渣陈化及加压蒸汽式钢渣陈化等。