【正文】 水反應(yīng)生成氫氧化鎂 Mg(OH)2，體積膨脹 148％，做回填材料、道路材料、水泥和混凝土摻合料、建材制品均會造成不同程度的開裂破壞。根據(jù)循環(huán)經(jīng)濟(jì)的要求，從鋼渣中回收廢鋼和鋼渣能 100％循環(huán)利用，是鋼渣綜合利用的重大課題。ABC 公司經(jīng)過近 50 年鋼渣處理利用工作的研究和實踐，于二十世紀(jì)九十年代研制成功鋼渣池式法熱悶處理方法。用該方法處理后的鋼渣渣鐵分離好，穩(wěn)定性好，能廣泛用于各種建設(shè)工程。在上鋼五廠、上鋼三廠、北臺鋼廠、湖南漣源鋼廠等鋼鐵企業(yè)推廣應(yīng)用十余年，效果良好。 《塊狀鋼渣的綜合熱悶處理方法》1994 年獲國家發(fā)明專利證書,專利證書號為：ZL 92 1 ，經(jīng)過十余年的生產(chǎn)實踐不斷完善，又研究開發(fā)出“一種熱態(tài)鋼渣熱悶處理用設(shè)備” （ZL202220228581） 、 “一種熱態(tài)鋼渣熱悶處理方法” （ ）及“一種熔融鋼渣熱悶處理方法”（） 、 “一種熔融鋼渣熱悶處理用設(shè)備” （） 。新的工藝設(shè)備結(jié)構(gòu)進(jìn)行改進(jìn)并采用自動化噴霧系統(tǒng)使該方法更加科學(xué)、安全、有效。被中國鋼鐵工業(yè)協(xié)會列為鋼鐵工業(yè)可持續(xù)發(fā)展支撐技術(shù)之一。鋼渣處理加工是鋼渣實現(xiàn)資源化的前提與條件，處理工藝的好壞，對其資源化利用關(guān)系很大。鋼渣處理工藝的確定取決于鋼渣的利用途徑、鋼渣的粘度和流動性、鋼渣的穩(wěn)定性與鋼渣水硬膠凝性三個主要因素。國內(nèi)的鋼渣處理工藝有熱潑、風(fēng)淬、熱悶和滾筒等。20 世紀(jì) 70 年代～80 年代鋼渣主要用于燒結(jié)配料使用，鋼渣粒度要求小于 8mm，因此研究成功鋼渣風(fēng)淬工藝、滾筒法工藝、鋼渣破碎篩分工藝。處理后的鋼渣為顆粒狀，供燒結(jié)使用。近幾年來，鋼渣的粘度提高，流動性變差，使風(fēng)淬工藝、滾筒法工藝的處理率很低。 熱潑法工藝存在的問題.鋼渣處理項目——鋼渣熱悶加工處理生產(chǎn)線可行性研究報告（1）占地大。（2）污染嚴(yán)重。（3）處理周期長，全部冷卻需 5~7 天時間。（4） 鋼渣穩(wěn)定性不好，不能做建材、建材制品和道路材料使用，利用率低。（5）破碎篩分磁選的工作量、設(shè)備損耗嚴(yán)重。 滾筒法等工藝存在的問題（1）處理率低，鋼渣的堿度大、流動差，同時隨溫度降低很快結(jié)晶而失去流動性，鋼渣處理率一般在 15％~50%左右，仍有大量干渣排放。（2）鋼渣中含鐵量大，處理量大時水量較小會產(chǎn)生爆炸現(xiàn)象。（3）鋼渣不易被擊碎粒化，對設(shè)備磨損嚴(yán)重，設(shè)備使用壽命短。（4）鋼渣經(jīng)滾筒法處理后，鋼渣結(jié)晶致密，難磨細(xì)，其膠凝性能變差，鋼渣中 fCaO、fMgO 不能充分消解，影響鋼渣在建材行業(yè)應(yīng)用。（5）?；蟮匿撛w粒單一，作道路基層和墊層材料不符合粒度要求。 鋼渣熱悶工藝特點（1）該工藝技術(shù)先進(jìn)且與國際先進(jìn)工藝接軌。為了消解鋼渣中 fCaO、fMgO ，日本住友金屬株式會社等鋼鐵企業(yè)采用慢冷鋼渣裝入熱悶罐中，用外來蒸汽進(jìn)行蒸壓處理，處理后的鋼渣經(jīng)過穩(wěn)定性檢驗方法檢驗合格后，方可在道路和建材中應(yīng)用。本工藝和日本鋼渣處理工藝有相同之處，我國的熱悶處理方法的先進(jìn)性是利用鋼渣本身的余熱產(chǎn)生蒸汽，消解鋼渣中 fCaO 和 fMgO，而不需外供蒸汽，具有節(jié)約能源的特點。國內(nèi)新建的鋼廠如曹妃甸京唐鋼鐵公司年處理 160 萬噸鋼渣處理生產(chǎn)線、鞍鋼鲅魚圈新煉鋼年處理 100 萬噸鋼渣處理生產(chǎn)線、日照鋼鐵公司年處理 170 萬噸鋼渣處理生產(chǎn)線，本鋼、湘鋼、安陽鋼廠、三明鋼廠等技術(shù)改造都采用熱悶處理工藝。（2）適應(yīng)性強(qiáng)。.鋼渣處理項目——鋼渣熱悶加工處理生產(chǎn)線可行性研究報告該 工 藝 對 任 何 種 類 和 各 種 流 動 性 的 鋼 渣 均 適 用 。 針 對 煉 鋼 過 程 采用 濺 渣 護(hù) 爐 技 術(shù) ， 鋼 渣 粘 度 大 ， 流 動 性 差 ， 可 實 現(xiàn) 100%的 處 理 率 。（3）為實現(xiàn)鋼渣“零排放 ”創(chuàng)造條件。鋼渣不穩(wěn)定，用鋼渣修建的道路、回填的廠地和生產(chǎn)的建材制品均出現(xiàn)開裂現(xiàn)象，影響鋼渣的利用。采用鋼渣熱悶處理方法能消解鋼渣中 fCaO 和 fMgO，改善鋼渣的穩(wěn)定性，為實現(xiàn) 100%的利用創(chuàng)造條件。因此鋼渣余熱自解熱悶處理工藝是最佳選擇。由于鋼渣中 P、S 的有害影響，返回?zé)Y(jié)礦使用的數(shù)量越來越少。除返回?zé)Y(jié)礦使用外，其它利用途徑均要求鋼渣穩(wěn)定性好。只有熱悶處理工藝才能使鋼渣中的 fCaO、fMgO 充分消解，消除鋼渣不穩(wěn)定因素。二十一世紀(jì)高性能、高耐久性混凝土是建筑材料的發(fā)展方向，高性能混凝土必須摻入鋼鐵渣粉等摻合料。在建設(shè)部負(fù)責(zé)起草的“礦物摻合料應(yīng)用技術(shù)規(guī)范” 中明確規(guī)定鋼渣粉是 “經(jīng)熱悶消解處理后的鋼渣 ”經(jīng)粉磨而成。經(jīng)熱悶處理的鋼渣成為鋼渣粉的合格原料。粉 化 鋼 渣 中 水 硬 性 礦 物 硅 酸 二 鈣 C2S、 硅 酸 三 鈣 C3S 的 活 性 不 降 低 ，保 證 鋼 渣 質(zhì) 量 。 粉 化 后 的 粒 度 小 于 10mm 鋼 渣 占 60%以 上 。 提 高 粉 磨 效率 ， 降 低 粉 磨 能 耗 。（4）利于廢鋼回收鋼渣熱悶后，渣和金屬鐵大部分自然分離，經(jīng)篩分、破碎、磁選和提純后，金屬回收率高，渣鋼 TFe 的品位在 80%以上，尾渣中金屬鐵含量小于 2%，鋼渣中廢鋼回收率達(dá) 90%以上。（5）安全可靠本工藝和設(shè)備在上鋼五廠、上鋼三廠、北臺鋼廠、湖南漣源鋼廠等鋼鐵企業(yè)推廣應(yīng)用十余年，效果良好。近幾年經(jīng)技術(shù)改進(jìn)和創(chuàng)新又在本溪北營鋼鐵公司年處理 46 萬噸生產(chǎn)線應(yīng)用，在山東華奧鋼鐵公司年處理 50 萬噸生產(chǎn)線和太鋼 92 萬噸鋼渣處理生產(chǎn)線應(yīng)用，天津天鐵集團(tuán)公司年處理60 萬噸生產(chǎn)線以及韶關(guān)鋼鐵公司年處理 50 萬噸生產(chǎn)線均用此工藝。.鋼渣處理項目——鋼渣熱悶加工處理生產(chǎn)線可行性研究報告（6）實現(xiàn)鋼渣余熱利用煉鋼廠排出的熔融鋼渣運至鋼渣處理線后，約在 1600~1700℃，倒入熱悶裝置后蓋上熱悶裝置蓋，噴水產(chǎn)生蒸汽，使鋼渣中 fCaO、fMgO 反應(yīng)，體積膨脹使鋼渣粉化。 建 廠 條 件 原料每年生產(chǎn)線所用的 104 萬噸轉(zhuǎn)爐鋼渣， 萬噸脫硫渣， 萬噸精煉渣、 萬噸鑄余渣由某公司供給。 電源裝機(jī)容量：鋼渣處理生產(chǎn)線為 。 水源轉(zhuǎn)爐鋼渣熱悶、抑塵、鑄余渣和精煉渣熱潑打水、脫硫渣帶罐打水冷卻用水，生產(chǎn)系統(tǒng)最大用水量為 765m3/h，補(bǔ)充新水 216m3/h，除蒸發(fā)、鋼渣吸水及抑塵用水外其他均循環(huán)使用，無廢水排放。 交通有 公 路 和 鐵 路 運 輸 條 件 ， 產(chǎn) 品 外 銷 方 便 。 本項目主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)表 12 項 目 總 技 術(shù) 經(jīng) 濟(jì) 指 標(biāo)序 號 項 目 名 稱 單 位 指 標(biāo)1 鋼 渣 熱 悶 處 理 及 加 工 生 產(chǎn) 線 萬 噸 /年 渣鋼+200mm10～ 200mm萬 噸 /年萬 噸 /年 (TFe90%)(TFe80%)2渣鐵 10200mm 萬 噸 /年 (TFe65%).鋼渣處理項目——鋼渣熱悶加工處理生產(chǎn)線可行性研究報告磁選粉 0～ 10mm 萬 噸 /年 (TFe40%)尾 渣0～ 50mm0～ 10mm萬 噸 /年萬 噸 /年3 設(shè) 備 總 重 噸 4 裝 機(jī) 容 量 kW 5 占 地 面 積 m2 616306 建 筑 面 積 m2 7 年 耗 水 量 噸 1068 年 耗 電 量 kWh 1079 勞 動 定 員 人 148工 程 總 投 資 萬 元 建 設(shè) 投 資 萬 元 流 動 資 金 萬 元 50011 平 均 年 銷 售 額 萬 元 12 平 均 年 銷 售 利 潤 萬 元 13 投 資 利 潤 率 ％ 14 投 資 利 稅 率 ％ 15 全 投 資 內(nèi) 部 收 益 率 （ 稅 后 ） ％ 16 全 投 資 回 收 期 （ 含 建 設(shè) 期 ） 年 結(jié) 論（1）鋼渣熱悶處理及加工項目符合國家循環(huán)經(jīng)濟(jì)、可持續(xù)發(fā)展的方針，符合國家產(chǎn)業(yè)政策，是鋼渣高價值利用的重要途徑，具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益、環(huán)境效益和社會效益，享受國家減免稅優(yōu)惠政策，是國家環(huán)?？偩郑萍疾恐攸c支持的項目（2）鋼渣中金屬鐵回收率可達(dá) 90%以上。（3）消除了鋼渣的不穩(wěn)定因素，尾渣可 100%利用，實現(xiàn)鋼渣“零”排放，促進(jìn)企業(yè)實現(xiàn)循環(huán)經(jīng)濟(jì)，可持續(xù)發(fā)展。（4）鋼渣經(jīng)熱悶及加工處理后可作鋼渣粉、鋼鐵渣復(fù)合粉、水泥混合.鋼渣處理項目——鋼渣熱悶加工處理生產(chǎn)線可行性研究報告材和生料配料及新型建筑材料和道路材料，屬綠色環(huán)保建材產(chǎn)品，具有顯著的環(huán)境和社會效益。（5）本項目經(jīng)濟(jì)效益好，投資回收期短。.鋼渣處理項目——鋼渣熱悶加工處理生產(chǎn)線可行性研究報告2 鋼 渣 處 理 生 產(chǎn) 線 工 藝 技 術(shù) 說 明 生產(chǎn)工藝描述 脫 硫 渣 處 理 工 藝脫 硫 渣 采 用 帶 罐 濕 法 冷 卻 處 理 工 藝 ， 脫硫渣來自鐵水脫硫，分前期渣和后期渣，渣性質(zhì)是塊狀非液態(tài)渣，且含有石墨粉，對環(huán)境污染造成嚴(yán)重污染。處理工藝采用國內(nèi)外先進(jìn)的帶罐噴水冷卻，脫硫渣和轉(zhuǎn)爐鋼渣共用一條處理工藝。由于帶罐打水冷卻后渣含有少量水，大大減少粉塵及石磨晶片所帶來的環(huán)境污染，在破碎磁選加工過程不產(chǎn)生粉塵。帶罐濕法冷卻處理法是對渣罐內(nèi)熱渣進(jìn)行快速冷卻、分解的一種渣處理方法。避免了一般的熱潑工藝處理后大量富含石墨片的粉塵污染問題。 鑄 余 渣 和 精 煉 渣 處 理 工 藝鑄 余 渣 和 精 煉 渣 處 理 采 用 熱 潑 打 水 工 藝 ， 處 理 含鋼量較高的鑄余渣，自然冷卻后即可以變成粉狀，為了加速冷卻減少粉狀物料對環(huán)境造成的污染，采用熱渣傾翻后噴水冷卻的方法，冷卻后的鋼渣運至鋼渣加工生產(chǎn)線處理。 轉(zhuǎn) 爐 鋼 渣 處 理 工 藝 轉(zhuǎn) 爐 鋼 渣 處 理 采 用 熱 悶 工 藝 。 生產(chǎn)工藝流程工藝流程見圖 11。.鋼渣處理項目——鋼渣熱悶加工處理生產(chǎn)線可行性研究報告鑄 余 精 煉 渣 熱 潑轉(zhuǎn) 爐 渣 熱 悶篩 分 e=20m篩 分 e=50m篩 分 e=10m電 磁 吸 盤 磁 選顎 式 破 碎(產(chǎn) 量 /萬 噸 ,品 位 α /%)磁 選 磁 選 篩 分 e=10m磁 選 磁 選+20m渣 鋼(,9) 棒 磨 10m渣 鋼(.7,4)10m尾 渣(94.,28)102m渣 鋼(,).鋼渣處理項目——鋼渣熱悶加工處理生產(chǎn)線可行性研究報告圖 11 鋼渣處理工藝流程圖 脫 硫 渣 處 理 工 藝 流 程 說 明脫硫渣由渣罐車運至處理線后，由起重機(jī)將脫硫渣罐吊放在各冷卻工位，間斷式噴水浸泡，濕法處理時間為 12 小時，噴淋水通過管道排入水溝凈化后循環(huán)利用，無污水外排。冷卻后的脫硫渣用起重機(jī)將處理好的渣罐吊運至指定翻渣工位進(jìn)行翻渣。用吊車電磁吸盤將渣鐵塊吸至指定位置集中存放，由人工用液壓錘清理粘渣或用水洗的方式清除殘渣，以提高金屬純度；其余渣由起重機(jī)抓斗將脫硫渣放到篩孔為 200mm 的振動給料篩上，大于 200mm 的鋼渣落入給料篩旁的料槽，通過裝載機(jī)裝到自卸車上，運到落錘破碎間進(jìn)行破碎，并磁選大塊渣鋼。破碎后的大渣鋼返回?zé)掍撌褂?，鋼渣返回加工生產(chǎn)線。小于 200mm 粒級的鋼渣經(jīng)料倉 振動給料篩 進(jìn)入膠帶輸送機(jī)，再由中轉(zhuǎn)膠帶機(jī)送至鋼渣加工生產(chǎn)線。 鑄余渣和精煉渣處理工藝流程說明脫 硫 渣 帶 罐 打 水 、翻 渣 、 運 至 加 工 線篩 分 e=20m電 磁 吸 盤 磁 選顎 式 破 碎磁 選40m渣 鐵 尾 渣(.24,)+0m渣 鐵 2渣 鐵(,9).鋼渣處理項目——鋼渣熱悶加工處理生產(chǎn)線可行性研究報告 鋼包鋼水澆注完后，將包內(nèi)殘余的鋼渣和轉(zhuǎn)爐精煉后的鋼渣倒入渣罐內(nèi)，由汽車運輸至渣處理間，用起重機(jī)將渣罐中的熱渣倒入翻渣場后噴水冷卻處理。待冷卻后用吊車電磁吸盤將渣鋼塊吸至指定位置，其余渣運至鋼渣分選線分選出渣鋼和尾渣。 轉(zhuǎn)爐鋼渣處理工藝流程說明熱熔轉(zhuǎn)爐鋼渣用渣罐由汽車運至生產(chǎn)線，用吊鉤橋式起重機(jī)將渣罐中的熱渣倒入熱悶裝置。由橋式起重機(jī)將裝置蓋蓋上。由 PLC 總控室自動打開噴霧蝶閥進(jìn)行噴霧。噴霧裝置設(shè)在裝置蓋內(nèi)頂部。當(dāng)裝置內(nèi)溫度過高時則自動打開排氣閥放汽。為保證安全，蓋上裝有安全閥。溫度傳感器設(shè)在裝置內(nèi)特殊部位，以防碰擊和熱輻射對儀器造成偏差。當(dāng)熱悶周期結(jié)束時則自動打開排氣閥，卸出裝置內(nèi)余汽。用橋式起重機(jī)將裝置蓋移至裝置蓋支架上，以便操作人員對熱悶裝置蓋進(jìn)行例行檢查。履帶式挖掘機(jī)將裝置內(nèi)粉化鋼 渣 抓 出 放 到 篩孔為 200mm 的振動給料篩上，大于 200mm 的鋼渣落入給料篩旁的料槽，通過裝載機(jī)裝到自卸車上，運到落錘破碎間進(jìn)行破碎，并磁選出大塊渣鋼。破碎后的大渣鋼返回?zé)掍撌褂?，鋼渣返回加工生產(chǎn)線。小 于 200mm 粒 級 的 鋼 渣 進(jìn) 入 篩 下 振 動 給 料 機(jī) 送 入 膠 帶 輸 送 機(jī) 。 在膠 帶 機(jī) 上 安 裝 有 電 磁 自 卸 除 鐵 器 進(jìn) 行 磁 選 ， 將 渣 鋼 選 出 。 鋼 渣 經(jīng)50mm 的 振 動 篩 進(jìn) 行 篩 分 ， 大 于 50mm 的 物 料 經(jīng) 過 電 磁 除 鐵 器 選 出 鐵 后 ，鋼 渣 進(jìn) 入 500mm750mm 的 液 壓 顎 式 破 碎 機(jī) 破 碎 ， 小 于 50mm 的 鋼 渣經(jīng) 電 磁 除 鐵 器 選 出 渣 鋼 后 進(jìn) 入 棒 磨 機(jī) 進(jìn) 行 破 碎 和 剝 離 。 破 碎 剝 離 后 的 鋼渣 進(jìn) 入 10mm 的 振 動 篩 ， 小 于 10mm 的 鋼 渣 進(jìn) 雙 輥 磁 選 機(jī) 磁 選 出 小 于10mm 的 渣 鋼 和 尾 渣 分 別 堆 放 。 大 于 10mm 的 為 渣 鋼 。 經(jīng) 過 50mm 的振 動 篩