重钢新区钢渣综合利用研究

Ｋｅ ｒ ｓ ｓ ｇｃ ｍｐ ｅ ｅ ｓｖ ｔ ｉａ ｉｎ ｓ ｇ ｅ ｔ ｎ ｙ ｗｏ ｄ ｌ ｏ ｒｈ ｎ ｉｅ ｕｉ ｚ ｔ ｕ ｇ ｓｉ ａ ｌ ｏ ｏ
１ 前 言
并 配 合 使用 白云 石 ，可 使 冶炼 成 渣早 ，减 少 炼钢 初
钢渣是炼钢过 程中产生的副产品 ，长期 以来 ， 钢 渣作 为废 物被 抛 弃 ，占用 土地 ，污染 环境 。因此 ， 搞好钢渣的综合开发利用 ，不仅可 以节省大量的资 源 、能源 ，还 可减 少排 渣 占地 和对环 境 的污染 。 ２ 国 内钢 渣利 用情 况 到 目前 ，人们 已经开发 了多种有关钢渣综合利 用 的途径 ，主要包括冶金 、建筑材料 、农业利用 、 工 程应 用 等几个 领 域 。 ２１钢渣作冶炼熔剂 ． 钢渣作冶炼熔剂 ，包括代替石灰石作烧结矿物 熔剂 、作炼铁 、炼 钢熔剂和化铁炉熔剂 。钢渣作烧 结 矿熔 剂 时 ，在烧 结 矿石 中适 当配Ｊ ５ ５ Ｊ ～１％粒度 ＜ ｎ ８ ｍｍ的钢 渣 以替代 部分 熔剂 ， 以改善烧 结 矿 的宏观 可 结 构 和微 观结构 ；由于钢 渣 软化温 度低 ，物 相均 匀 ， 可使 烧 结矿 液相 生成 得早 ，促进 其 与周 围物 质反 应 ， 能迅速向周 围扩散 ，使粘结相增多又分布均匀 ，有
Ａｂ ｔａ ｔ Ｔ ｉ ａ ｅ ｔ ｄ ｃ ｄ ｔ ｅ ｃ ｍｐ ｅ ｅ ｓ ｅ ｕ ｉ ｚ ｔｏ ｆ ｌ ｇｉ ｈ ｎ ｑ ｎ ｔ ｅ ｓ ｌ ａ ｎ ｔ ｅｉ ｔｒ ａ ｓ ｒ ｃ ｈ ｓｐ ｐ ｒｉ ｒ ｕ ｅ ｈ ｏ ｒ ｈ ｎ ｉ ｔ ｉａｉ ｎｏ ａ Ｃ ｏ ｇ ｉ ｇ ｓｅ ｌ ｌ ｓｉ ｎ ｅｎ ｌ ｎ ｏ ｖ ｌ ｓ ｎ ａ ｗｅ ｈ
利 于烧 Hale Waihona Puke Baidu 造 球 和 提 高烧 结 速度 ；另 外 ，烧 结 矿气 孔
期对炉衬的侵蚀 ，有利于提高炉龄 ，降低耐火材料
消耗 ，或减 少 萤石用 量 。
２ ． ３钢渣作建筑材料 在水泥领域应用钢渣生产钢渣水泥 。高碱度钢
渣含有大量ｃ 、ｃｓ ｓ 等活性物质 ，有很好 的水硬性 ， 把它与一定量的高炉水渣 、烧石膏 、煅水泥熟料及 少量激发剂配和球磨 ，生产钢渣矿渣水泥 ，我 国 目 前 生 产 的钢 渣 水 泥有 两 种 ，无 熟 料钢 渣 矿 渣水 泥 和
Ｒｅ ｅ ｒ ｈ ｏ ｔ ｅ ｌｇ ｏ ｏ ｇ ｉｇ Ｉ ｎ ａ ｄ Ｓｔ ｅ ｓ ａ ｃ ｎｓｅ ｌ ａ ｆ ｓ Ｃｈ ｎ ｑ ｎ ｒ ｎ ｅ ｌ ｏ
Ｗ ｅ ｉ ， Ｚｈ ｕ Ｙｕａ ｕ ｎＭ ｎ ｏ ｎｈ ａ， Ｌ ｎ ｉＢｉ （ｒｎ ｎ ｔ ｌ ｅｅｒｈ ｎｔｕｅｏ ｈｎ ｑｎ ｏ ｄＳｅｌ ｏＬｄ） Ｉ ｄＳ ｅ ｓａｃ ｓｔｔ ｆ ｏ ｇｉｇ ｒｎａ ｅ Ｃ ． ｏａ ｅ Ｒ Ｉ ｉ Ｃ Ｉ ｎ ｔ ｔ
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４ ・ ０
《 重钢新 区钢渣综合利用研究 》
有 Ｃ Ｏ、ＳＯ 等 资源 ，可 以作 为溶 剂应 用 于炼 铁 、烧 ａ ｉ
结 ，但在这方面 ，重钢 比没有实践经验 ，尾渣都交 给外单位处理 ，导致大量钢渣资源浪费 。 ３． ． ２暂未开展转炉钢渣直接返 回炼钢利用工作 ，而 ３ 该 工艺 在 国内 已经 是 成熟 技 术 ，国 内宝 钢 、武 钢 、 马钢等都 已经开始此项工作 ， 并取得 了很好的效益。 ３３３渣钢 含铁 品味低 ， 用 率不 高 。 于高 炉渣 钢 ， ．－ 利 用 其 品位仅４ ％左右 ，在每批料 中仅配入０２ ０ ％的 ０ ．— ． ５ 渣钢 ，未能体 现钢渣在降低焦 比，改善炉况 ，增加 生铁产量方面的优势 ；用 于烧结的渣钢含铁品位也 低 ，大部 分 品味不 足３ ％，不利 于渣 钢大 量利 用 ，导 ０ 致 渣 钢 堆 放在 渣 场 ， 占用 了大 量场 地 ， 同时也 是 一 种 资源浪 费 。
钢渣转炉炼钢 ，每吨铁水加高碱度钢渣２Ｋ 左 ５ｇ 右 ，并配合使用 白云石 ，可使冶炼成渣早 ，减少炼 钢初期对炉衬 的侵蚀 ，有利于提高炉龄 ，降低 耐火
材 料消 耗 ，或减 少 萤石 用量 。 重 钢 目前 是将 铸 余 渣 返 回转 炉 利 用 ，通过 添 加
质量 ，使转鼓指数和结块率提高 ，风化率降低 ，成 品率 增 加 。此外 ， 由于 钢渣 中Ｆ和 ＦＯ的氧化 放热 ， ｅ ｅ 节 省 了烧 结 矿 中钙 、镁 碳 酸 盐 分解 所 需 要 的 热 量 ， 使烧结矿燃料消耗降低 。高炉使用配人钢渣的烧结 矿 ，由 于烧 结 矿 强度 高 ，粒 度组 成 改 善 ，尽 管铁 品 位 略有 降低 ，炼 铁渣 量 略有增 加 ，但 高炉 操作 顺 行 ， 对 其 产 量 提 高 ，焦 比 降低 是有 利 的 。重 钢新 区对 粒
３２５铁 水脱 硫 渣先 经过 磁选 然后 水 洗 、球磨 ，再压 ． ． 成 球 ，压 成 球后 跟磁 选 出 的铁一 起人 炉熔 成 生铁 块 ， 返 回炼 钢 厂利用 。
供烧 结 厂 使用 。在 烧 结矿 中配入 ２ ％、含 铁 量在 ３ ％ ０
３ ． ３重钢新 区钢渣综合利用存在的问题 ３３１对 钢渣 的利用 并未 规模 化 ，局 限于 利用 从钢 渣 ． ． 中选出的渣钢 ，铸余渣 的利用也才起步 。钢渣 中含
少 熟料 钢渣 矿渣 水 泥 。
２ ． ４钢渣生产钢渣砖和砌块 用钢渣生产钢渣砖 和砌块 ，主要利用钢渣 中的 水 硬性 矿物 ，在激 发 剂 和水 化 介 质 的作 用 下进 行 反 应 ，生成 系列 氢 氧化 钙 、水 化 硅 酸钙 、水 化铝 酸 钙 等新的硬化体 。该工艺简单 、成本低 、能耗省 、性 能好 、生产周 期 短 、投产 快 。 ２５钢 渣作 铺路 、铁 路渣 石 和 回填 工程 材料 ． 钢 渣碎 石具 有 比重大 、强 度高 （ 般 ＞１０ ａ、 一 ８ ＭＰ） 表 面粗 糙 、稳定 性好 、不 滑移 、磨 损率 小（ ＜５ 、 均 ２ ％） 耐 蚀 、与沥 青结 合 牢 固 ，不 会 膨胀 等 优 良性 能 ，因 而 广泛 用 于铁 路 、公 路 、工 程 回填 、修 筑 堤坝 、填 海 造 地 等工 程 方 面 。钢 渣碎 石 作 公路 路 基 ，道 路 的
３２ 钢 渣 返 回炼 钢 炉 ．４ ．
属 Ｆ 量 达 １％。重 钢 新 区转 炉 钢 渣经 热 闷粉 化 后 磁 ｅ ５ 选 ，外 形 尺寸 ＜５０ｘ５０×８０ ｍ的含 铁渣 钢 ，Ｔ ｅ ￣ ０ ０ ０ｒ ａ Ｆ
≥８％直接用于炼钢厂转炉冶炼 。８ ０ｍ 渣钢用 ０ ～５ ｍ 于炼 铁 ， 于８ 渣 钢 的用 于烧 结 ， 小 ｍｍ 剩余 尾渣 经研 磨 后再磁选 ，磁选剩余部分用于水泥制造 。 ３． ．２用作烧结材料 ２ 烧 结 矿 中配加 钢 渣 代 替熔 剂 ，不 仅 回收利 用 了 钢渣 中残钢 、氧化铁 、氧化钙 、氧化镁 、氧化锰等 有益成分 ，而且对烧结矿强度和成品率有一定提高。 烧 结 矿 中适 量 配 入钢 渣 后 ，能显 著地 改 善 烧 结矿 的
级 ≤８ ｍ的含铁 渣 钢 ， Ｔ ｅ ４ ％用于混 匀 矿配 料 ， ｍ Ｆ＞ ５ Ｉ
化学粘结剂将铸余渣压成球 ，然后返 回炼钢厂作为 辅 料 用 于转 炉冶 炼 ，在 造 渣 过 程 中加 人 转 炉 内。 目 前 ，铸余 渣 用 于 转 炉冶 炼 的试 验性 工 作 已经 完 成 ， 通过向转炉ＰＪ Ｊ １Ｋ ／ ￣Ｊ ｋ ８ ｇ 左右的铸余渣 ， Ｉ ］ ｔ 有效降低转 炉 石灰 消耗 ８ 左右 ，试 验效 果 非 常好 。按 此用 量 ， Ｋ 每年可以消化８ 左右的铸余渣 。 万ｔ
３１重钢新区钢渣成分。 ． 重 钢 新 区钢渣 按 来 源 分 有转 炉 渣 、铁 水脱 硫 渣 和铸 余 渣 。转 炉冶 炼过 程 中 ，约产 生 １０ｇｔ 渣 ， １ｋ／ 的钢 铁水脱硫渣约２ ｋ／ 铸余渣 ｌ． ， ０ｇ ， ｔ ５ ｋ 重钢新 区２ １ ５ ０ １ 年 产能 预计 为４ ０ ｔ 时将产 生 ５万 ｔ 的钢 渣 ， ５万 ，届 ０ 左右
左 右 的钢渣 ，约用 量在 ７０ ～ ００左右 ，使用 效果 较 ０ ０ ８０ｔ
好。
３２３用 作 高炉 原料 ． ．
钢渣作冶炼熔剂时 ，将热泼法处理得到的钢渣 破碎Ｎ８ ３ ｍ，直接返 回高炉用以代替石灰石 ， ～ ０ｍ 可 以回收钢渣中的Ｃ 、Ｍ 、Ｍ 的氧化物和稀有元素 ａ ｇ ｎ 等成分 ，并能大量节约石灰石 、萤石等 的用量 ，降 低焦 比，改善炉况 ，增加生铁产量 ，提高利用系数 ， 降低成 本 。重 钢新 区对 粒度 在 ８ ０ ｍ的含铁 渣钢 ， ～６ ｍ Ｔｅ ０ Ｆ ≥６ ％直接用于炼铁厂高炉冶炼原料， 在高炉原 料 中每 批 配 人 ｌＯ ｇ 右 的 的渣 钢 ，每 天用 量 １ｔ ＯＫ 左 ０左 右 ，一个 月 用量 ３０２ 右 ，每年 可 以消 化４０ ｔ 右 。 ０ｔＥ ￣ ０ ０左
左 右 ， 中金 属Ｆ 约 占１％左 右 。一 般钢 渣破 碎 的粒 其 ｅ ０ 度越 细 ，回收 的金 属 Ｆ越 多 ， 钢渣 破碎 到 ３０～１０ ｅ 将 ０ ０ ｍｍ， 可从 中 回收６４ ． ％的金属 Ｆ ， 碎 到 １０～８ｍｍ， ｅ破 ０ ０
可 回收 ７ ％的金 属Ｆ ，破 碎 ￣ ７ ． ６ ｅ Ｊ １５～２ ｍ ５ ｍ，回收 的金
铁路使用过程的横撞力而滑移等优点。 ３ 重 钢 新 区钢渣 综 合利 用 的研 究及存 在 的 问题
７Ｙ左右的铸余渣 ， ￣ｔ ７ｔ ９ｉ ＇ 左右的铁水脱硫渣 。重钢新 区钢渣成分见表 １ 。
表 １ 重钢钢渣成分 （ ） ％
由表１ ， 看 转炉渣 、 铸余渣 、铁水脱硫渣都含有 大量 的Ｃ Ｏ、ＳＯ ，且 碱度 高 ，可 以考 虑作 为 冶金 炉 ａ ｉ： 料 返 回利 用 。钢 渣 中 含有 大 量铁 资源 ，磁 选 后 可 以 分类 应 用 。 ３ ． ２重钢新 区钢渣综合利用的研究 ３２１回收废 钢铁 ．． 钢 渣 中含有 相 当数 量 的钢铁 ， 平均 含 量约 为２ ％ ０
大小分布均匀 ，应力容易分解 ，气孔周 围的粘结相 不 易碎 裂 。 ２２ 钢渣 返 回炼钢 炉 ． 转 炉 炼 钢 ，每 吨铁水 加 高 碱度 钢 渣 ２Ｋ 左 右 ， ５ｇ
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《 重钢新 区钢渣综合利 用研 究 》
渗 水 、排 水 性 能 良好 ，对 保 证道 路 质 量 和 消 纳钢 渣 具 有 重要 意义 ；钢渣 碎 石 作 沥青 混 凝 土 路 面 ，既耐 磨 ，又 防滑 ．钢 渣作 铁 路 道 渣 ，除 了上 述优 点外 ， 还 具有 导 电小 ，不会 干扰 铁路 系统 的 电讯工 作 ，路 床 不 生杂 草 ，干 净稳 定 ，不 易 被 洪水 冲刷 ，不会 因
ｓｅ ｌ ｎ ｅ ｐ ｉｅ ． ｏ ｕ ｇ ｓｓ ｒ ｕ ｒ ａ ｄ ｔ ｏｖ ｅｃ ｒｅ ｔ ｒ ｂ ｅ ｆｓａ ｔ ｉａｉｎ ａ ｄｔ ｅ ｒ ａ ｏ ａ ｌ ｔ ｅ ｔｒ ｒ ｓ Ｓ ｍｅｓ ｇ ｅ ｔ ｅｐ ｔ ｏ ｗ ｒ ｓ ｌ ｅｔ ｕ ｒ ｎ ｏ ｌｍｓｏ ｇ ｕ ｉ ｚ ｔ ｎ ｓ ｎ ｂ ｅ ｅ ｓ ｗｅ ｆ ｏ ｈ ｐ ｌ ｌ ｏ ｈ ｅ ｓ ａ ｅ ｙｔ ｋ ． ｔ ｔ ｇ ｏｍａ ｅ ｒ
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重钢新 区钢渣综合 利用研 究
文敏 周远 华 李斌
（ 钢 股 份 公 司钢 研 所 ） 重
摘
要
本 文简要介绍 了重钢新 区钢渣综合利用 的现状 和 国内钢渣综合利用 情况 ，对重钢新 区钢渣 利用 建议
存在的问题提 出了建议 ，并提 出重钢新 区钢渣资源利用方 向。 关键词 钢 渣 综合 利用