【正文】 鋼 渣精 煉 渣鑄 余 渣3 尾 渣 010 鋼 渣 粉 和 建 筑 材 料4 渣 鐵 10200 返 回 煉 鐵脫 硫 渣5 尾 渣 050 道 路 材 料9 / 147渣與殘鋼粘結(jié)或包裹在一起，給廢鋼磁選回收和尾渣的利用帶來困難。目前我國鋼渣的利用率很低其原因是鋼渣中含有游離氧化鈣（fCaO） ，和水反應(yīng)生成氫氧化鈣 Ca(OH)2 體積膨脹 ％，游離氧化鎂（fMgO ）與水反應(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)進行改進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 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（1）占地大。10 / 147（2）污染嚴重。（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?；?，對設(shè)備磨損嚴重，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，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)先進且與國際先進工藝接軌。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。11 / 147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 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 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。12 / 147（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 xx 公司供給。 電源裝機容量：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)濟指標表 12 項 目 總 技 術(shù) 經(jīng) 濟 指 標序 號 項 目 名 稱 單 位 指 標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%)渣鐵 10200mm 萬 噸 /年 (TFe65%)2磁選粉 0～ 10mm 萬 噸 /年 (TFe40%)13 / 147尾 渣0～ 50mm0～ 10mm萬 噸 /年萬 噸 /年3 設(shè) 備 總 重 噸 4 裝 機 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、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?，科技部重點支持的項目（2）鋼渣中金屬鐵回收率可達 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，促進企業(yè)實現(xiàn)循環(huán)經(jīng)濟，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。14 / 147（5）本項目經(jīng)濟效益好，投資回收期短。15 / 1472 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)境污染造成嚴重污染。處理工藝采用國內(nèi)外先進的帶罐噴水冷卻，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。16 / 147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(,)17 / 147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將處理好的渣罐吊運至指定翻渣工位進行翻渣。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，通過裝載機裝到自卸車上，運到落錘破碎間進行破碎，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 進入膠帶輸送機，再由中轉(zhuǎn)膠帶機送至鋼渣加工生產(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)18 / 147 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，用吊鉤橋式起重機將渣罐中的熱渣倒入熱悶裝置。由橋式起重機將裝置蓋蓋上。由 PLC 總控室自動打開噴霧蝶閥進行噴霧。噴霧裝置設(shè)在裝置蓋內(nèi)頂部。當裝置內(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行例行檢查。履帶式挖掘機將裝置內(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，通過裝載機裝到自卸車上，運到落錘破碎間進行破碎，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 入 篩 下 振 動 給 料 機 送 入 膠 帶 輸 送 機 。 在膠 帶 機 上 安 裝 有 電 磁 自 卸 除 鐵 器 進 行 磁 選 ， 將 渣 鋼 選 出 。 鋼 渣 經(jīng)50mm 的 振 動 篩 進 行 篩 分 ， 大 于 50mm 的 物 料 經(jīng) 過 電 磁 除 鐵 器 選 出 鐵 后 ，鋼 渣 進 入 500mm750mm 的 液 壓 顎 式 破 碎 機 破 碎 ， 小 于 50mm 的 鋼 渣經(jīng) 電 磁 除 鐵 器 選 出 渣 鋼 后 進 入 棒 磨 機 進 行 破 碎 和 剝 離 。 破 碎 剝 離 后 的 鋼渣 進 入 10mm 的 振 動 篩 ， 小 于 10mm 的 鋼 渣 進 雙 輥 磁 選 機 磁 選 出 小 于10mm 的 渣 鋼 和 尾 渣 分 別 堆 放 。 大