钢铁生产中冶炼渣的处理和利用
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• 钢渣包括转炉吹炼铁水炼钢时产生的转 炉渣和用电炉以废钢为原料炼钢时产生 的电炉渣,铁水预处理时产生的渣称为铁 水预处理渣,一般统计为转炉渣.
• 电炉渣分为氧化期渣和还原期渣.
炉渣种类
发生量
备注
高炉渣 钢渣
缓冷渣
水淬渣
转炉渣 铁水预处理渣
氧化期 电炉渣
还原期
约300 kg/t hot metal
CaO SiO2 Al2O3 MgO MnO FeO
20-31 19-32 13-17 7-9 0.3-1.2 0.21.9
S TiO2 V2O5
0.2- 6-31 0.06-
0.9
1.0
500kg BF Slag/t hot metal in Baotou Steel
种类 SiO2 BOF S 19.19
EAF S 23.27 7.67 25.20 4.88 6.24 16.52 3.37 6.82 0.49
BF S 33.49 13.27 38.20 9.80 0.91 _
0.09 _
0.01
BF S 32.28 14.25 35.35 9.97 1.22 _
0.38 1.64 0.02
BF S 33.18 14.05 39.04 9.07 3.13 _
Al2O3 1.48
CaO 40.14
MgO 9.78
Fe2O3 9.43
FeO 17.44
MnO 1.99
TiO2 0.94
P2O5 1.51
BOF S 19.14 4.07 45.18 7.23 7.10 20.54 0.80 0.98 1.23
BOF S 13.21 2.42 33.76 9.37 16.03 11.70 3.25 1.10 1.26
100-150 kg/t steel 40 kg/t steel 普通钢\特殊钢 100kg/t steel 不锈钢200kg/t steel
贫矿冶炼时 渣量可达11.2kg/t hot metal
中国钢铁渣的发生量和利用率
• 2002年全国产钢1.8155亿吨，生铁1.7074亿吨； • 2002年钢渣产生量2480万吨，136.6 kg slag/t
• 钢渣不轮缓冷或急冷都生成结晶矿物相 ，不形成玻璃态物质。
钢铁渣的矿物组成
种类 钢渣 钢渣 钢渣 钢渣
缓冷高 炉渣
水淬高 炉渣
CaO/(SiO2+P2O5)Βιβλιοθήκη Baidu矿物成分
1.36 1.80 2.51 2.99
橄榄石(CRS)、蔷薇辉石(C3MS2)、RO相 蔷薇辉石(C3MS2)、硅酸二钙(C2S)、RO相 硅酸三钙(C3S)、硅酸二钙(C2S)、RO相 硅酸三钙(C3S)、硅酸二钙(C2S)、RO相、 铁酸盐 硅酸二钙(C2S)、钙铝黄长石(C2AS)、镁黄 长石(C2MS2)、钙长石(CAS2)、硫化钙(CaS)
1.21 0.53 _
BF S 35.01 14.44 36.78 9.72 0.88 _
0.30 _
_
BF S 33.84 11.68 38.13 10.61 2.20 _
0.26 _
_
各种炉渣的物相组成
• 高炉渣缓慢冷却时生成各种结晶矿物相 ，急冷时生成大量无定形的玻璃体和微 晶，酸性高炉渣急冷时全部凝结成玻璃 体。
steel，利用率约36%。 • 2002年高炉渣产生量5909万吨， 346.1 kg slag/t
hot metal ，利用率约75%。 • 钒钛高炉渣和放射性高炉渣未能利用 • 全国钢铁弃渣约3亿吨，占地3万亩。 • “十五”规划要求2005年工业废渣综合利用率要
达到60%。
钒钛磁铁矿高炉冶炼渣成分(质量%）
玻璃体和微晶体
高炉渣利用途径
• 粒化高炉渣做水泥混合材 • 粒化高炉渣矿粉作水泥和混凝土掺和料 • 粒化高炉渣作砖 • 高炉渣做硅肥 • 缓冷渣做混凝土骨料、道路材料 • 膨胀矿渣珠做混凝土轻骨料 • 做矿渣棉、铸石、微晶玻璃材料
• Portland cement - patented by Joseph Aspdin in mid-1800’s. Made from finely ground limestone and finely divided clay to give a burned product containing 65-70% CaO, 18-24% SiO2, 3-8% Fe2O3, 3-8% Al2O3 plus smaller proportions of minor oxides (e.g. Na2O, K2O, MgO, etc.). Modern plants permit much more efficient processing and in addition, proportion raw mix compositions to produce a cement from which a range of strength development and durability properties can be expected.
高炉水渣做矿渣水泥
• 用硅酸盐水泥熟料与粒化高炉渣配合3-5%石膏 经混合磨细可制成矿渣硅酸盐水泥，矿渣掺入 对水泥的抗压和抗拉强度影响不大，掺入量可 占水泥重量的20-70%。
– 与普通水泥比，矿渣硅酸盐水泥具有较强的抗溶出 性、抗硫酸盐侵蚀性，适用于水上工程、海港和地 下工程，在酸性水和含Mg盐水中不及普通水泥。
BOF S 14.07 5.29 40.97 13.59 6.50 12.61 1.21 0.69 1.21
BOF S 14.50 1.79 35.19 10.13 12.87 16.04 5.67 0.67 1.22
EAF S 22.44 11.03 35.33 6.58 1.22 13.14 1.26 0.73 0.34
钢铁冶金的环保与节能-5
钢铁生产中冶炼渣的处理和利用
4．1 高炉渣、转炉渣、电炉渣的产生和性质 4．2 炉渣资源化途径、处理技术与存在的问 题 4．3 少渣冶炼 4．4 复合矿冶炼渣中有价元素的回收
4．1 高炉渣、转炉渣、电炉渣的 产生和性质
• 高炉渣在高炉炼铁过程中产生,从高炉排 除时期温度约为1500℃,呈熔融状态,根 据冷却方法,分为缓冷渣和水淬渣.
• 电炉渣分为氧化期渣和还原期渣.
炉渣种类
发生量
备注
高炉渣 钢渣
缓冷渣
水淬渣
转炉渣 铁水预处理渣
氧化期 电炉渣
还原期
约300 kg/t hot metal
CaO SiO2 Al2O3 MgO MnO FeO
20-31 19-32 13-17 7-9 0.3-1.2 0.21.9
S TiO2 V2O5
0.2- 6-31 0.06-
0.9
1.0
500kg BF Slag/t hot metal in Baotou Steel
种类 SiO2 BOF S 19.19
EAF S 23.27 7.67 25.20 4.88 6.24 16.52 3.37 6.82 0.49
BF S 33.49 13.27 38.20 9.80 0.91 _
0.09 _
0.01
BF S 32.28 14.25 35.35 9.97 1.22 _
0.38 1.64 0.02
BF S 33.18 14.05 39.04 9.07 3.13 _
Al2O3 1.48
CaO 40.14
MgO 9.78
Fe2O3 9.43
FeO 17.44
MnO 1.99
TiO2 0.94
P2O5 1.51
BOF S 19.14 4.07 45.18 7.23 7.10 20.54 0.80 0.98 1.23
BOF S 13.21 2.42 33.76 9.37 16.03 11.70 3.25 1.10 1.26
100-150 kg/t steel 40 kg/t steel 普通钢\特殊钢 100kg/t steel 不锈钢200kg/t steel
贫矿冶炼时 渣量可达11.2kg/t hot metal
中国钢铁渣的发生量和利用率
• 2002年全国产钢1.8155亿吨，生铁1.7074亿吨； • 2002年钢渣产生量2480万吨，136.6 kg slag/t
• 钢渣不轮缓冷或急冷都生成结晶矿物相 ，不形成玻璃态物质。
钢铁渣的矿物组成
种类 钢渣 钢渣 钢渣 钢渣
缓冷高 炉渣
水淬高 炉渣
CaO/(SiO2+P2O5)Βιβλιοθήκη Baidu矿物成分
1.36 1.80 2.51 2.99
橄榄石(CRS)、蔷薇辉石(C3MS2)、RO相 蔷薇辉石(C3MS2)、硅酸二钙(C2S)、RO相 硅酸三钙(C3S)、硅酸二钙(C2S)、RO相 硅酸三钙(C3S)、硅酸二钙(C2S)、RO相、 铁酸盐 硅酸二钙(C2S)、钙铝黄长石(C2AS)、镁黄 长石(C2MS2)、钙长石(CAS2)、硫化钙(CaS)
1.21 0.53 _
BF S 35.01 14.44 36.78 9.72 0.88 _
0.30 _
_
BF S 33.84 11.68 38.13 10.61 2.20 _
0.26 _
_
各种炉渣的物相组成
• 高炉渣缓慢冷却时生成各种结晶矿物相 ，急冷时生成大量无定形的玻璃体和微 晶，酸性高炉渣急冷时全部凝结成玻璃 体。
steel，利用率约36%。 • 2002年高炉渣产生量5909万吨， 346.1 kg slag/t
hot metal ，利用率约75%。 • 钒钛高炉渣和放射性高炉渣未能利用 • 全国钢铁弃渣约3亿吨，占地3万亩。 • “十五”规划要求2005年工业废渣综合利用率要
达到60%。
钒钛磁铁矿高炉冶炼渣成分(质量%）
玻璃体和微晶体
高炉渣利用途径
• 粒化高炉渣做水泥混合材 • 粒化高炉渣矿粉作水泥和混凝土掺和料 • 粒化高炉渣作砖 • 高炉渣做硅肥 • 缓冷渣做混凝土骨料、道路材料 • 膨胀矿渣珠做混凝土轻骨料 • 做矿渣棉、铸石、微晶玻璃材料
• Portland cement - patented by Joseph Aspdin in mid-1800’s. Made from finely ground limestone and finely divided clay to give a burned product containing 65-70% CaO, 18-24% SiO2, 3-8% Fe2O3, 3-8% Al2O3 plus smaller proportions of minor oxides (e.g. Na2O, K2O, MgO, etc.). Modern plants permit much more efficient processing and in addition, proportion raw mix compositions to produce a cement from which a range of strength development and durability properties can be expected.
高炉水渣做矿渣水泥
• 用硅酸盐水泥熟料与粒化高炉渣配合3-5%石膏 经混合磨细可制成矿渣硅酸盐水泥，矿渣掺入 对水泥的抗压和抗拉强度影响不大，掺入量可 占水泥重量的20-70%。
– 与普通水泥比，矿渣硅酸盐水泥具有较强的抗溶出 性、抗硫酸盐侵蚀性，适用于水上工程、海港和地 下工程，在酸性水和含Mg盐水中不及普通水泥。
BOF S 14.07 5.29 40.97 13.59 6.50 12.61 1.21 0.69 1.21
BOF S 14.50 1.79 35.19 10.13 12.87 16.04 5.67 0.67 1.22
EAF S 22.44 11.03 35.33 6.58 1.22 13.14 1.26 0.73 0.34
钢铁冶金的环保与节能-5
钢铁生产中冶炼渣的处理和利用
4．1 高炉渣、转炉渣、电炉渣的产生和性质 4．2 炉渣资源化途径、处理技术与存在的问 题 4．3 少渣冶炼 4．4 复合矿冶炼渣中有价元素的回收
4．1 高炉渣、转炉渣、电炉渣的 产生和性质
• 高炉渣在高炉炼铁过程中产生,从高炉排 除时期温度约为1500℃,呈熔融状态,根 据冷却方法,分为缓冷渣和水淬渣.