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高炉渣的综合利用。

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高炉渣的综合利用

摘要

高炉渣是高炉炼铁过程中排出的固体废弃物,随着弃置量增大,产生的问题也日趋严重。通过分析我国高炉渣的现状及特点,阐述了对其综合利用的重要意义,回顾了高炉渣综合利用的研究进展。系统地介绍了高炉渣在制备混凝土材料、矿渣砖、墙体材料和新型矿棉、微晶玻璃等材料的应用情况。阐述了二次资源综合利用的社会效益、经济效益和环境效益。从资源有效利用和产业化的角度,指出了未来高炉渣的技术开发与综合利用的发展方向。

关键词: 高炉渣;利用途径;综合利用;矿棉;微晶玻璃;

前言

高炉渣是冶金行业产生数量最多的一种副产品,其处理过程中不仅消耗大量的能源,同时也排出大量的有害物质。因此,开展高炉渣回收利用方面的研究十分必要。国内外的生产企业十分注重高炉渣再利用技术的研究,近年来从能源节约和资源综合利用来看,提高炉渣的利用率和再利用价值,寻求高炉渣资源化利用新途径和利用高炉渣开发高附加值产品已成为国内外研究的热点。积极探索利用量大、附加值高的高炉渣利用新途径以促进经济社会与环境协调发展。

本文阐述了高炉矿渣的分类及主要成分,本着综合利用的原则,详细介绍了各种高炉矿渣的综合利用途径及工艺。积极探索利用量大、附加值高的高炉渣利用新途径以促进经济社会与环境协调发展。

研究背景

我国工业发展长期以来侧重于资源密集型产业,由此造成的大量工业固体废弃物处理问题也随着经济发展而不断突出。工业废物数量庞大,种类繁多,成分复杂,不仅占用大量土地,而且污染环境经过日晒、风吹雨淋,造成二次污染[1]。工业固体废弃物资源的回收再利用产业,是国内外循环经济发展的一个重要链条,发达国家已将其视为继现有三大产业之后的又一个重要产业支柱,又称“第

四产业”。根据西方发达国家的实践经经验,应用先进技术进行工业固体废弃物资源二次利用,不仅能够创造大量社会财富,而且可以间接促进资源综合利用技术的发展,因此又被称为“黄金产业”[2]。目前,我国固体废弃物综合利用产业蓬勃发展,已成为新世纪以来的“朝阳产业”[3],然而由于起步较晚,我国在此领域中的发展程度仍较发达国家仍有一定距离。

1.高炉渣的生产现状

高炉渣是钢铁冶金工业生产中排放量最大的一种固体废弃物,其排放量与入炉矿石的品味及冶炼制度有直接关系。以目前我国钢铁冶金工艺水平,每冶炼1吨生铁,高炉渣产生量在300-350kg 之间[4]。以我国年产生铁9亿吨计算,每年的高炉渣产生量高达3亿吨左右,在所有工业废渣排放量份额中所占比例接近1/3。我国高炉渣总体利用率较低,与发达国家相比仍有较大的差距。高炉渣化学成分由于所炼生铁种类及入炉炉料品位波动而存在一定变动。高炉渣所包含的不同氧化物的含量及种类直接影响着高炉渣的质量,并在一定程度上决定着高炉渣潜在活性的发挥[5]。我国主要类型高炉渣的化学组成如表1.1所示[6]。

表1.1我国主要类型高炉渣的化学组成/wt%

名称 2SiO CaO

MgO 32O Al 32O Fe MnO S 52O V F 2T iO 普通渣 26-42 38-49

1-13 6-17 0.15-2 0.1-1 0.2-1.5 - - - 高钛渣 20-35 23-46

2-10 9-15 - <1 <1 0.1-0.6 - 20-29 锰铁渣 21-37 28-47

2-8 11-24 0.1-0.7 5-23 0.3-3 - - - 含氟渣 22-29 35-45 3-7.8 6-8 0.15-0.2 0.1-0.8 -

- 7-8 - 2.高炉渣的分类

由于炼铁原料品种和成分的变化以及操作等工艺因素的影响,高炉矿渣的组成和性质也不同。高炉矿渣的分类主要有以下方法:

2.1 按照冶炼生铁的品种分类

高炉矿渣按冶炼生铁的品种可分为:铸造生铁矿渣,冶炼铸造生铁时排出的矿渣;炼钢生铁矿渣,冶炼供炼钢用生铁时排出的矿渣;特种生铁矿渣,用含有其他金属的铁矿石熔炼生铁时排出的矿渣。

2.2 按矿渣的碱度分类

高炉矿渣的化学成分中的碱性氧化物之和与酸性氧化物之和的比值称为高炉矿渣的碱度或碱性率(以0M 表示),

碱性率

0M =( CaO MgO )(2SiO +32O Al )

按照高炉矿渣的碱性率0M 可把矿渣分为如下3类:碱性矿渣,碱性率0M >1的矿渣;中性矿渣,碱性率0M =1的矿渣;酸性矿渣,碱性率0M <1的矿渣。

这是高炉矿渣最常用的一种分类方法。碱性率比较直观地反映了重矿渣中碱性氧化物和酸性氧化物含量的关系。

2.3 按处理方式分类

(1)气冷渣

气冷渣又名热泼渣、重矿渣。在高炉前从地坪至炉台高度砌筑隔墙,构成泼渣坑,熔渣出炉后经过渣沟流入坑内,铺展成厚约15cm 的薄层,喷水冷却,凝固后掘出,经破碎、筛分,制成碎石和渣砂以代替天然砂石,可作为混凝土骨料。

(2)粒化渣

粒化渣又名水淬渣、水渣。熔渣用大量水淬冷后,可制成以玻璃体为主的细粒水渣。它具有潜在的水硬胶凝性能,是优质水泥原料。中国每年有80%以上的高炉熔渣制成粒化渣。

(3)膨胀矿渣及膨珠

每吨熔渣用水1t 左右处理,可膨胀成多孔体,经过破碎、筛分后成为膨胀矿渣,可作混凝土的轻骨料。生产膨胀矿渣有池式法、喷雾堑坑法、离心机法、流槽法、翻转流槽法等工艺,许多国家都生产膨胀矿渣。膨珠又名渣球。1953

年加拿大研究成生产膨珠的工艺。膨珠是优质的混凝土轻骨料,比用膨胀矿渣可节省水泥20%,还可作水泥混合材料、道路材料、保温材料、湿碾或湿磨矿渣以及稳定地基、改良土壤的材料等。膨珠粒度比热泼渣、膨胀矿渣小,一般无须再次破碎加工。膨珠生产具有设备简单、冷却迅速、场地周转快等优点。

3.高炉渣的危害和利用现状

对高炉渣处理处置不当,会严重危害人体健康。一方面,高炉渣是各种原料物的终态,而人们对这类污染物却往往产生一种稳定、污染慢的错觉;另一方面,在自然条件影响下,高炉渣中的一些有害成分会转入大气、水体和土壤,参与生态系统的物质循环,具有潜在的、长期的危害性。高炉渣对环境的危害主要表现在以下方面:

(1)侵占土地。高炉渣不加利用时,需占地堆放,堆积量越大,占地越多。据估算,每堆积1万t炉渣占地约需1亩(666.6m2)。

(2)污染土壤。高炉渣堆放和没有采取适当防渗措施的填埋,经过风化、雨雪淋溶、地表径流的侵蚀,其中的有害成分很容易产生高温和有毒液体并渗入土壤,杀灭土壤中的微生物,破坏微生物与周围环境构成的生态系统,甚至导致草木不生。其有害成分若渗流入水体,则可能进一步危害人的健康。

(3)污染水体。高炉渣中的有害成分若随天然降水或地表径流进入河流、湖泊,或随风飘迁落入水体,则使地面水受到污染;若随渗沥水进入土壤,则使地下水受到污染;若直接排入河流、湖泊或海洋,则会造成更大的水体污染,不仅减少水体面积,而且还妨害水生生物的生存和水资源利用。

(4)污染大气。高炉渣中的以细粒状存在的废渣,在大风吹动下会随风飘逸,扩散到远处;运输过程中会产生有害的气体和粉尘;一些有机固体废物在适宜的温度和湿度下会被微生物分解,释放出有害气体。

我国高炉渣的回收利用率比较低,而且综合利用的经济效益也不高。相比之下,德国高炉渣回收利用率已经达到99%,日本的回收利用率己达97%,而我国高炉渣的回收利用率相对较低[7]。20世纪70年代以来,欧、美、日等工业发达国家(如英、美、德、日等国)已经把当年产生的高炉渣基本用完,而且也己经将历年来堆存的陈化高炉渣用尽,基本达到了产生使用的基本平衡。在我国,即使目前研究高炉渣回收利用建设的项目在最近几年全部投产,也不能全部利用完所有的高炉渣。这从一个方面反映出我国高炉渣综合利用的复杂性、紧迫性和必要性,也从一个方面反映出我国高炉渣综合利用的紧迫性、复杂性和必要性。

按照科学发展观和走新型工业化道路的要求,实现钢铁渣“零排放”是钢铁企业的责任和一项紧迫的任务。因此,如何合理、有效地利用高炉渣资源,是近几年来国内外钢铁行业、建材工业等行业面临的重要课题之一。

4.高炉渣的传统利用途径

4.1高炉渣在农业中的利用

硅肥已经被国际土壤学界认定为继氮、磷、钾之后第四大元素肥料。硅肥是

SiO)和氧化钙(CaO)为主,而且是水稻等作一种矿物质肥料以二氧化硅(

2

物生长不可缺少的营养元素之一。

生产硅肥的主要原材料是高炉水渣,因其主要化学成分中含硅、钙量都非常丰富,所以生产硅肥的原料十分充足。施用硅肥对于作物主要有一下作用:

①改善作物的营养作用②提高作物的光合作用;③增强作物抵抗病虫害的能力;④改善作物的抗倒伏能力;⑤有效预防作物的烂根病;⑥改善作物的品质,提高作物的成品率。

(2)高炉渣在铁路中的利用[8]高炉重高炉渣具有良好的坚固性、抗冲击性及抗冻性。高炉重高炉渣不仅可以作铁路道渣使用,而且还可以适当的吸收行车时产生的振动和噪声,同时高炉重高炉渣承受重复荷载的能力很强。鞍山钢铁公司从年开始在铁路专用线上使用重高炉渣,目前钢铁公司几乎都使用高炉重高炉渣作其专用铁路的道渣。

4.2生产矿渣水泥

水渣具有潜在的水硬胶凝性能,在水泥熟料、石灰、石膏等激发剂作用下,可显示出水硬胶凝性能,是优质的水泥原料。水渣既可以作为水泥混合料使用,也可以制成无熟料水泥[9]。

①矿渣硅酸盐水泥,是用硅酸盐水泥熟料与粒化高炉矿渣再加入3%~5%的石膏混合磨细或者分别磨后再加以混合均匀而制成的。矿渣硅酸盐水泥简称为矿渣水泥。在磨制矿渣水泥时,高炉矿渣的掺入量对水泥的抗压强度影响不大,而对抗拉强度的影响更小,所以,其掺入量可以占到水泥重量的20%~85%这样对于提高水泥质量,降低水泥生产成本是十分有利的。

矿渣水泥与普通水泥相比有如下特点:第一,具有较强的抗溶出性和抗硫酸盐侵蚀性能,故能用于水上工程、海港及地下工程等,但在酸性水及含镁盐的水中,矿渣水泥的抗侵蚀性较普通水泥差。第二,水化热较低,适合于浇筑大体积混凝土。第三,耐热性较强,使用在高温车间及高炉基础等容易受热的地方比普通水泥好。第四,早期强度低,而后期强度增长率高,所以在施工时应注意早期养护。此外,在循环受干湿或冻融作用条件下,其抗冻性不如硅酸盐水泥,所以不适宜用在水位时常变动的水工混凝土建筑中[10]。

②石膏矿渣水泥,是将干燥的水渣和石膏、硅酸盐水泥熟料或石灰按照一定的比例混合磨细或者分别磨细后再混合均匀所得到的一种水硬性胶凝材料。

在配制石膏矿渣水泥时,高炉水渣是主要的原料,一般配入量可高达80%左右。石膏在石膏矿渣水泥中是属于硫酸盐激发剂。它的作用在于提供化时所需要的硫酸钙成分,激发矿渣中的活性。一般石膏的加入量以15%为宜。

少量硅酸盐水泥熟料或石灰,系属于碱性激发剂,对矿渣起碱性活化作用,能促进铝酸钙和硅酸钙的水化。在一般情况下,如用石灰作碱性激发剂,其掺入量宜在3%以下,最高不得超过5%,如用普通水泥熟料代替石灰,掺入量在5%以下,最大不超过8%。

这种石膏矿渣水泥成本较低,具有较好的抗硫酸盐侵蚀和抗渗透性,适用于混凝土的水工建筑物和各种预制砌块。

4.3生产矿渣砖和湿碾矿渣混凝土制品

(1)矿渣砖,用水渣加入一定量的水泥等胶凝材料,经过搅拌、成型和蒸汽养护而成的砖叫做矿渣砖。

(2)湿碾矿渣混凝土,是以水渣为主要原料制成的一种混凝土。它的制造方法是将水渣和激发剂(水泥、石灰和石膏)放在轮碾机上加水碾磨制成砂浆后,与粗骨料拌和而成[11]。

4.4矿渣碎石的用途

矿渣碎石的作用很广,用量也很大,主要用于公路、机场、地基工程、铁路道碴、混凝土骨料和沥青路面等。配制矿渣碎石混凝土矿渣碎石配制的混凝土具有与普通混凝土相近的物理力学性能,而且还有良好的保温、隔热、耐热、抗渗

和耐久性能。矿渣碎石混凝土的应用范围较为广泛,可以作预制、现浇和泵送混凝土的骨料。

4.5膨胀矿渣及膨珠的用途

膨胀矿渣主要用作混凝土轻骨料,也用作防火隔热材料,用膨胀矿渣制成的轻质混凝土,不仅可以用于建筑物的围护结构,而且可以用于承重结构。膨珠可以用于轻混凝土制品及结构,如用于制作砌块、楼板、预制墙板及其他轻质混凝土制品。由于膨珠内孔隙封闭,吸水少,混凝土干燥时产生的收缩就很小,这是膨胀页岩或天然浮石等轻骨料所不及的。直径小于3mm的膨珠与水渣的用途相同,可供水泥厂作矿渣水泥的掺合料用,也可用作公路路基材料和混凝土细骨料使用。生产膨胀矿渣和膨珠与生产黏土陶粒、粉煤灰陶粒等相比,具有工艺简单,不用燃料,成本低廉等优点[12]。

5.高炉渣的新利用方法

高炉矿渣还可以用来生产一些用量不大而产品价值高,又有特殊性能的高炉渣产品。如矿渣棉及其制品、热铸矿渣、矿渣铸石及微晶玻璃、硅钙渣肥等。现仅简介矿渣棉和微晶玻璃的生产方法。

5.1生产矿渣棉

矿渣棉是以矿渣为主要原料,在熔化炉中熔化后获得熔融物再加以精制而得到一种白色棉状矿物纤维。它具有保温、隔音、绝冷等性能。

生产矿渣棉的方法有喷吹法和离心法两种。原料在熔炉中熔化后流出,即用蒸汽或压缩空气喷吹成矿渣棉的方法叫做喷吹法。原料在熔炉中熔化后落在回转的圆盘上,用离心力制成矿渣棉的方法叫做离心法。

矿渣棉可用作保温材料、吸音材料和防火材料等,由它加工的成品有保温板、保温毡、保温筒、保温带、吸音板、窄毡条、吸音带、耐火板及耐热纤维等。矿渣棉广泛用于冶金、机械、建筑、化工和交通等部门。

用途:(1)工业上主要用于工业热力管网、发电设备、工业炉窑、船舶隔舱等的保温隔热材料。

(2)建筑中常用于建筑物的外保温围护结构、建筑物内部分隔墙的隔声填充材料及建筑物室内的吊顶吸声材料[13-15]。

5.2生产微晶玻璃

微晶玻璃是近几十年来发展起来的一种用途很广的新型无机材料。微晶玻璃的原料极为丰富,除采用岩石外,还可采用高炉矿渣。

矿渣微晶玻璃产品比高碳钢硬,比铝轻,其机械性能比普通玻璃好,耐磨性不亚于铸石,热稳定性好,电绝缘性能与高频瓷接近。矿渣微晶玻璃用于冶金、化工、煤炭、机械等工业部门的各种容器设备的防腐层和金属表面的耐磨层以及制造溜槽、管材等,使用效果很好[16-20]。

6 总结与展望

对于高炉生产厂家来说,每吨矿渣棉制品价格从2000元到上万元不等,相比于每吨百元左右、1400℃以上的高温未被利用的高炉水渣产品来说,附加值更高。电炉法矿渣棉与冲天炉法矿渣棉和岩棉相比,生产成本大幅降低,产品价格上有竞争优势。如果生产的矿渣棉质量能满足建筑业要求,则具有极大的市场容量。对于有高炉的钢铁企业来说,无论从商业价值,还是从市场来看,高炉熔渣直接制矿渣棉都是一种高炉渣循环利用的极佳途径。

经过多年的发展,关于微晶玻璃材料的配方设计、热处理工艺研究及应用等方面都取得了很大的进展。但我国微晶玻璃制造工艺及设备的专利申请总量仅占世界专利申请总量的32%[9],与国外微晶玻璃的发展研究有一定差距。随着现代建筑装饰行业的迅速发展,微晶玻璃所具有的优异性能、低价格、低能耗,明显优于传统的天然大理石等材料,具有较大的潜力成为天然石材的理想替代品和21世纪理想的装饰材料。

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炉渣粉煤灰综合利用项目可行性研究报告 (代项目建议书)

目录 第一章总论 (1) 1.1项目名称及建设单位 (1) 1.2报告编制依据和范围 (1) 1.3推荐方案 (2) 1.4结论 (4) 第二章项目的背景及建设的必要性 (5) 2.1墙体材料现状及存在的问题 (5) 2.2“十一五”新型墙体材料发展面临的形势 (7) 2.3墙体材料革新的指导思想、发展目标和发展重点 (9) 2.4主要对策和措施 (12) 2.5建设的必要性 (14) 第三章市场预测及建设规模 (16) 3.1市场预测 (16) 3.2生产规模 (18) 第四章建设单位基本情况 (19) 第五章建设地点 (20) 5.1城市概括 (20) 5.2建设条件 (21) 第六章建设方案 (23) 6.1建设内容 (23) 6.2产品介绍 (23) 6.3生产工艺 (29) 6.4主要设备选择 (30) 6.5主要原辅材料、燃料、动力消耗指标 (32) 6.5土建工程 (33) 6.6给排水 (33) 6.7供电 (34)

第七章环境保护 (36) 7.1主要污染源 (36) 7.2设计采用的环境保护标准 (37) 7.3治理措施 (38) 7.4环境管理 (39) 7.5环境影响评价结论 (40) 第八章消防 (41) 8.1设计依据 (41) 8.2工程概述 (41) 8.3消防措施 (41) 8.4电气消防 (42) 8.5生产过程中的职业危害因素 (42) 8.6采用的主要防范措施 (43) 第九章节约能源 (45) 9.1概述 (45) 9.2工艺生产上的节能措施 (45) 第十章企业组织与劳动定员 (47) 10.1企业组织及工作制度 (47) 10.2劳动定员 (47) 10.3劳动力来源及技术人员培训 (47) 第十一章项目实施进度建议 (48) 第十二章工程招标 (49) 12.1招投标管理的基本原则 (49) 12.2招标依据 (50) 12.3项目招标范围 (50) 12.4项目招标程序 (50) 12.5项目招标内容 (51) 第十三章投资估算 (53) 13.1编制依据 (53) 13.2投资估算说明 (53) 13.3编制基数 (53)

高炉炉渣处理方法

编号:SM-ZD-70391 高炉炉渣处理方法 Organize enterprise safety management planning, guidance, inspection and decision-making, ensure the safety status, and unify the overall plan objectives 编制:____________________ 审核:____________________ 时间:____________________ 本文档下载后可任意修改

高炉炉渣处理方法 简介:该安全管理资料适用于安全管理工作中组织实施企业安全管理规划、指导、检查和决策等事项,保证生产中的人、物、环境因素处于最佳安全状态,从而使整体计划目标统一,行动协调,过程有条不紊。文档可直接下载或修改,使用时请详细阅读内容。 1. 概述: 高炉熔渣处理方法主要分为出干渣和水淬渣,由于干渣处理环境污染较为严重,且资源利用率低,现在已很少使用,一般只在事故处理时,设置干渣坑或渣罐出渣;目前,高炉熔渣处理主要采用水淬渣工艺,水渣可以作为水泥原料,或用于制造渣砖、轻质混凝土砌块,使资源得到合理的利用。 1.1水淬渣的按其形成过程,可以分为两大类: A:高炉熔渣直接水淬工艺。脱水方法主要有渣池法或底滤法、因巴法、拉萨法及笼法等。其主要工艺过程是高炉熔渣渣流被高压水水淬,然后进行渣水输送和渣水分离。 B :高炉熔渣先机械破碎后水淬工艺。主要代表为图拉法和HK法等。其主要工艺过程是高炉熔渣流首先被机械破碎,在抛射到空中时进行水淬粒化,然后进行渣水分离和输送。 1.2 按水渣的脱水方式可分为:

国内矿渣综合利用现状

xx大学xx (250022) 一、国内矿渣综合利用现状 矿渣是黑色冶金工业的主要固体废弃物,2005年我国产钢3.49亿吨,冶炼废渣产生14619万吨,(其中钢渣约为5000万吨,高炉矿渣约9000万吨),综合利用12848万吨,加上历年累积,总贮存量为2亿吨,占地3万亩,这些露天储存的冶炼废渣堆存侵占土地,污染毒化土壤、水体和大气,严重影响生态环境,造成明显或潜在的经济损失和资源浪费。据估算以每吨冶炼废渣堆存的经济损失14.25元计,每年造成经济损失28.5亿元。所以,冶炼废渣的无害化、资源化处理是我国乃至世界各国十分重视的焦点,也是我们推进循环经济的中心内容之一。 矿渣在水泥工业中的综合利用主要经过了三个阶段。 1.第一阶段主要是在1995年以前,粒化高炉矿渣主要是作为水泥混合材使用。以混合粉磨为主。矿渣由于难磨,在水泥中的掺量有限,一般不超过30%。 2.第二阶段是1995~2000年,学习国外技术,矿渣微粉作为高性能混凝土的高掺合料,在建筑工程中推广使用。但要求矿渣微粉比表面积要达到 600m2/kg以上,国内仅有几家粉磨站生产。主要原因是: 进口设备价格昂贵、生产线投资相当大。以年产30万吨矿渣微粉生产线为例,一次性投资至少在5000万元左右。 3.第三阶段是在2000年之后,粉磨设备节能技术和矿渣微粉应用经济技术研究的深入,使广大水泥企业认识到,矿渣微粉最经济的粉磨细度应控制在400m2/kg左右。这样的矿渣微粉,既能直接供给混凝土搅拌站作掺合料,又能与熟料、石膏粉合成高掺量矿渣水泥。随着循环经济的大力发展,矿渣微粉的产量年年翻番,目前已接近1000万吨/年,建材行业内一个新兴产业正逐步在形成。 二、什么是矿渣

炉渣利用技术炉渣利用工艺

炉渣利用技术炉渣利用工艺 1 用于流化床锅炉的链带式排渣控制冷却器 2 高炉水碎炉渣或其粒度调整物的防凝结剂及防凝结方法 3 高炉铁水渣铁分离装置 4 烟道灰、炉渣活化剂 5 高效利用工业炉熔渣显热的新一步法矿棉技术 6 一种电炉炼钢吹氧喷粉氧燃助熔及造泡沫渣工艺 7 钢包炉用脱氧造渣剂 8 用气、水反冲高炉水渣滤层的方法 9 旋风炉炉渣生产岩棉热衔接工艺及所采用的补热炉 10 用于液体炉渣脱铬和/或脱镍的方法 11 一种电渣炉控制系统 12 用锅炉废渣灰制水硬性凝固剂方法 13 粉煤灰炉渣砼小型空心砌块 14 炼钢电弧炉泡沫渣控制方法 15 危险废弃物及医疗垃圾处理用的溶渣焚烧炉及工艺方法 16 用于氧化处理炼钢厂炉渣的方法及所得到的LD渣 17 一种控制转炉炉底上涨溅渣的方法 18 一种用镍熔炼炉渣和钢渣的混合渣炼铁的方法 19 型煤炉正块缓漏卸双向分离排渣器 20 转炉出钢用挡渣锥 21 一种冶金炉风口、渣口表面强化的方法 22 用含钛高炉渣制备光催化材料的方法 23 一种以炉渣为基料的合成材料及其生产工艺 24 轻质隔声炉渣混凝土建筑板材 25 炉渣冷却机 26 利用沸腾炉渣制造泡沫型隔热防水保温材料 27 利用电厂炉渣生产水泥的方法 28 粒化高炉矿渣水泥砂浆 29 防御液态排渣炉析铁熔蚀的金属陶瓷涂层 30 转炉溅渣护炉方法 31 造气炉渣运用煅烧石灰的方法 32 一种石灰质碳化煤球(棒)造气炉渣的新用途 33 直流电弧电渣加热钢包炉及其控制方法 34 一种利用石灰质碳化煤球造气炉渣生产的路面砖及其方法 35 用于沸腾炉的层燃式灰渣燃烬冷却床 36 用浓盐酸高温高压处理锅炉灰渣浸取其中三氧化二铝的综合利用方法 37 稀土精矿渣电弧炉冶炼稀土中间合金 38 稀土精矿球团(或块)矿热炉制备稀土精矿渣和含铌磷铁 39 低温干馏、炉渣再燃、刮板传动式锅炉 40 用喷粉方法处理熔渣生产高价值炉渣制品 41 促进粒状炉渣脱水用的混合剂和使用方法

高炉炉渣资源化利用研究与现状

高炉炉渣资源化利用研究与现状 摘要:钢铁生产行业在高速发展的同时,高炉炼铁工艺产生的高炉渣不断累积。由于缺乏有效的资源化利用方式,高炉矿渣就地堆积,占用了大量土地资源,并对周边的土壤及水体环境造成了污染。有效利用高炉矿渣等二次资源,减少高炉矿渣对环境的污染,达到高炉矿渣的减量化、无害化、资源化处理,并进一步提高高炉矿渣基产品的附加值,是我国钢铁行业可持续发展的有力保障,对于建立环境友好型、资源节约型社会具有促进意义。 关键词:高炉矿渣;制备方法;陶瓷纤维;资源化 高炉矿渣是在高炉炼铁过程中,铁矿石中含有的SiO},A1}03等杂质与熔剂中的CaO,Mg0等反应生成硅酸盐熔融物,经水淬处理得到含有较多孔隙且无定形、不规则的副产物[y0作为我国国民经济一大支柱的钢铁生产行业,在全行业高速发展的同时,其主要的冶炼工艺—高炉炼铁工艺产生的高炉矿渣不断累积。由于缺乏有效的资源化利用方式,高炉矿渣就地堆积,占用了大量的土地资源,并对周边的土壤及水体环境造成了污染。就普通的炼铁工艺而言,每冶炼It铁矿石会产生0.5一0.9t的矿渣,如不能合理地处理大储存量的高炉矿渣,不仅会造成环境污染,浪费大量能源,且会给我国经济建设带来巨大的压力,不利于钢铁行业的可持续发展。近年来,国内的高炉矿渣主要应用于建筑材料和混凝土掺合料,其附加值较低,大量高炉矿渣等二次资源被浪费。因此,如何对高炉矿渣更好的资源化利用,是当今钢铁行业面临的又一主要问题[0据不完全统计,我国矿业固体废弃物累计超过70亿t,占地6万多h时。高效的开发和利用工业二次资源,变废为宝、化害为利,实现工业的可持续发展显得尤为重要[[3]

普通高炉炼铁渣的利用现状

普通高炉炼铁渣的利用现状 随着我国钢铁工业的发展,高炉矿渣排量日益增多,我国每年排放高炉渣达数千万吨,而这些炉渣都用到什么地方了呢? 首先,我们先来了解一下什么是高炉渣,高炉矿渣是冶炼生铁时从高炉中排出的一种废渣,是由脉石、灰分、助熔剂和其他不能进入生铁中的杂质所组成的易熔混合物,从其化学组成成分上来看,主要是SiO2、CaO、Al2O3等,这些成分都属于硅酸盐质,便于加工成多品种的建筑材料;除此之外,高炉矿渣还可以用来生产一些用量不大而产品价值高,又有特殊性能的高炉渣产品。 我们通过对相关资料的了解,大体上总结了一下当今普通高炉炼铁渣的利用情况。下面详细介绍一下具体的利用途径。 (一)在建筑材料方面的应用,从《高炉矿渣处理和利用》[1]一文中,我们了解了高炉炼铁渣在建筑方面的利用,例如,水淬成粒状矿渣(简称水渣)是生产水泥、矿渣砖瓦和砌块的好原料;经急冷加工成膨胀矿渣珠或膨胀矿渣,可做轻混凝土骨料;吹制成矿渣棉可制造各种隔热、保温材料;轧制成型可做微晶玻璃。 生产的矿渣水泥包括以下几种:1、矿渣硅酸盐水泥;2、石膏矿渣水泥;3、石灰矿渣水泥。它们都是将矿渣与其他生产水泥的原材料按一定比例配合磨细而成的。这种水泥对其抗拉和抗压强度没什么影响,具有较好的抗硫酸盐侵蚀和抗渗透性,生产成本较低。 矿渣砖是用水渣加入一定量的水泥等胶凝材料,经过搅拌、成型和蒸汽养护而成的,用于普通房屋建筑和地下建筑,这样就节省了普通砖的消耗量。 膨胀矿渣珠主要用作混凝土轻骨料,也用作防火隔热材料,用膨胀矿渣制成的轻质混凝土,不仅可以用于建筑物的围护结构,而且可以用于承重结构。并且具有工艺简单,不用燃料,成本低廉等优点。 矿渣棉是以矿渣为主要原料,在熔化炉中熔化后获得熔融物再加以精制而得到一种白色棉状矿物纤维。它具有保温、隔音、绝冷等性能。 微晶玻璃[2]是综合玻璃和陶瓷技术发展起来的一种新型材料, 微晶玻璃是由结晶相与玻璃相组成,其物理化学性能集中了玻璃和陶瓷的双重优点, 既具有陶瓷的强度, 又具有玻璃的致密性和耐酸、碱、盐的耐蚀性。 (二)上文提及的利用途径在当前的技术已经是十分成熟的了,所以高炉渣的利用必然向一个更高层次发展,经过近几年的研究,又开发出来了高炉渣新的利用途径,从其简单的物理

高炉渣与转炉渣综合利用

高炉渣与转炉渣综合利用 摘要:转炉炼钢过程中的主要副产品是转炉渣,目前我国转炉渣的利用率仅为10%。为提高转炉渣的利用率,应按照分析成分、制定利用方案、综合处理、分级利用 4 个主要步骤,根据当地的实际情况,建立不同适应性的阶梯利用方式,以实现最好的社会效益、环境效益和经济效益。介绍了当前国内外高炉渣综合回收与利用现状,对比分析了高炉渣各种处理工艺的优点和不足,展望了高炉渣回收与利用的发展趋势。 关键词:普通高炉渣;含钛高炉渣;综合利用转炉渣;综合处理;利用;分析 1高炉渣处理工艺与综合利用 高炉渣是冶炼生铁过程中从高炉中排出的副产品,是我国现阶段最主要的冶炼废渣。在20世纪70年代以前,一直作为工业废弃物堆放。随着钢铁工业的发展,各种高炉渣的堆积量日益增大,高炉渣的堆积不仅对环境造成了严重污染,也是一种资源的严重浪费,随着世界范围资源的日益贫乏,对高炉渣进行综合利用,变废为宝已刻不容缓。 1.1高炉渣的化学成分 高炉渣有普通高炉渣和含钛高炉渣。普通高炉渣的化学成分与普通硅酸盐水泥类似,主要为CaO、MgO、SiO2、Al2O3和MnO。含钛高炉渣中除含有上述物质外,还含有大量的TiO2。见表1 表 1 高炉渣的化学成分 高炉渣的处理工艺可分为水淬粒化工艺、干式粒化工艺和化学粒化工艺。在我国工业生产中,主要以水淬粒化工艺作为高炉渣的处理工艺,但水渣处理工艺存在以下问题 : 新水消耗量大、熔渣余热没有回收、系统维护工作量大、冲渣产生的二氧化硫和硫化氢等气态硫化物带来空气污染。粉磨时,水渣必须烘干,要消耗大量能源。因此,利用干法将高炉渣粒化作为水泥原料,同时高效利用炉渣显热,减少对环境的污染,是高炉渣处理的发展趋势。 1.2国内外高炉渣处理工艺概况 1.2.1 水淬粒化工艺 水淬粒化工艺就是将熔融状态的高炉渣置于水中急速冷却,限制其结晶,并使其在热应力作用下发生粒化。水淬后得到沙粒状的粒化渣,绝大部分为非晶态。其主要方法有:底滤法、因巴法、图拉法、拉萨法等。水淬粒化工艺处理的高炉渣,玻璃质(非晶体)含量超过95%,可以用作硅酸盐水泥的部分替代品,生产普通酸盐水泥。但此法不可避免地释放出大

高炉渣的综合利用。

再生金属冶金学课程论文 高炉渣的综合利用 摘要 高炉渣是高炉炼铁过程中排出的固体废弃物,随着弃置量增大,产生的问题也日趋严重。通过分析我国高炉渣的现状及特点,阐述了对其综合利用的重要意义,回顾了高炉渣综合利用的研究进展。系统地介绍了高炉渣在制备混凝土材料、矿渣砖、墙体材料和新型矿棉、微晶玻璃等材料的应用情况。阐述了二次资源综合利用的社会效益、经济效益和环境效益。从资源有效利用和产业化的角度,指出了未来高炉渣的技术开发与综合利用的发展方向。 关键词: 高炉渣;利用途径;综合利用;矿棉;微晶玻璃; 前言 高炉渣是冶金行业产生数量最多的一种副产品,其处理过程中不仅消耗大量的能源,同时也排出大量的有害物质。因此,开展高炉渣回收利用方面的研究十分必要。国内外的生产企业十分注重高炉渣再利用技术的研究,近年来从能源节约和资源综合利用来看,提高炉渣的利用率和再利用价值,寻求高炉渣资源化利用新途径和利用高炉渣开发高附加值产品已成为国内外研究的热点。积极探索利用量大、附加值高的高炉渣利用新途径以促进经济社会与环境协调发展。 本文阐述了高炉矿渣的分类及主要成分,本着综合利用的原则,详细介绍了各种高炉矿渣的综合利用途径及工艺。积极探索利用量大、附加值高的高炉渣利用新途径以促进经济社会与环境协调发展。 研究背景 我国工业发展长期以来侧重于资源密集型产业,由此造成的大量工业固体废弃物处理问题也随着经济发展而不断突出。工业废物数量庞大,种类繁多,成分复杂,不仅占用大量土地,而且污染环境经过日晒、风吹雨淋,造成二次污染[1]。工业固体废弃物资源的回收再利用产业,是国内外循环经济发展的一个重要链条,发达国家已将其视为继现有三大产业之后的又一个重要产业支柱,又称“第

高炉渣综合利用现状及发展趋势

高炉渣综合利用现状及发展趋势 闫兆民,周扬民,杨志远,仪垂杰 (青岛理工大学,青岛266033) 摘 要:介绍高炉渣干法与湿法处理工艺及其余热利用方式的国内外研究和应用现状,评述了底滤法(O CP)、因巴法(INBA )典型的水淬法工艺,重点概括了风淬法、双滚筒法、离心粒化法3种干法处理技术的研究进展和发展趋势。最后得出结论:离心粒化处理工艺在充分利用高炉渣的高品质热源同时,不会产生硫化氢、二氧化硫等有害气体,不会造成水资源的浪费,是今后高炉渣处理工艺的发展趋势。关键词:高炉渣;干法粒化;热量回收 中图分类号:X756 文献标识码:A 文章编号:1001 1447(2010)02 0053 04 Present situation and development trend of blast furnace slag comprehensive utilization YAN Zhao min,ZH OU Yang min,YA NG Zhi yuan,YI Chui jie (Qingdao T echno logy U niversity,Qingdao 266033,China) Abstract:This paper introduces the research and application status of dry and w et blast fur nace slag treatment pr ocesses,as w ell as their w aste heat utilization w ays bo th hom e and o bro ad.The typical w ater quenching slag treatm ent metho ds,including OCP,IN BA are com mented,w ith fo cus on three kinds of dry g ranulation processing technolog y,i.e air blast gr anulation,tw in dr um g ranulatio n and centr ifugal granulation.Finally ,it is co ncluded that the centrifug al g ranulatio n can not only make full use of high quality heat source,but also avoid pr oducing H 2S 、SO 2and o ther harmful gases,and it can sav e w ater consumption as w ell.T herefore,the centrifugal g ranulation can be considered the trend o f blast furnace slag treatment process for the future.Key w ords:blast furnace slag;dry granulation;heat recycle 基金项目:钢铁研究联合基金重点项目(50934010) 作者简介:闫兆民(1984-),男,硕士生,主要从事高炉渣余热回收的研究. 高炉渣是钢铁冶炼过程的主要副产品,每炼出lt 生铁大约产生300~350kg 的高炉渣[1],按照我国年生铁年产量46944万t 计算 [2] ,产渣量 达14000万t 。高炉渣出渣温度达1400 以上,每吨渣含有相当于60kg 标准煤的热量[3]。因此,做好高炉渣的余热回收和综合利用,是钢铁行业节能降耗的有效途径。 1 高炉渣湿法处理工艺 湿法工艺是指用水或水与空气的混合物使熔融渣冷却,然后再运输的方案,一般也称为水淬工艺。高炉渣水淬方式很多,主要处理工艺有:底滤 法(OCP)、因巴法(INBA)、拉萨法(RASA )、图拉法(T YNA)、明特克法(M TC)等。国内生产大部分采用底滤法(OCP);国外生产大部分采用因巴法(INBA) [4] 。 1.1 底滤法(OCP)工艺 底滤法(OCP)工艺流程见图1[5 6]。高炉熔渣在冲制箱内由多孔喷头喷出的高压水进行水淬,水淬渣流经粒化槽,然后进入沉渣池。沉渣池中的水渣由抓斗吊抓出堆放于渣场继续脱水。沉渣池内的水及悬浮物通过分配渠流入过滤池,过滤池内设有砾石过滤层,过滤后的水经集水管由泵加压后送入冷却塔冷却,循环使用。 53 2010年 4月第38卷第2期钢铁研究 Research on Iron &Steel Apr. 2010 Vo l.38 No.2

转炉钢渣处理的工艺方法

转炉钢渣处理的工艺方法 冶金13-A1 高善超 3 摘要:介绍了钢渣的组成成分,简述了目前国钢渣的主要处理工艺,对其中最为主流的热泼法、滚筒法、热闷法等钢渣处理工艺的工作原理及其优缺点进行简要评述。转炉渣中的f-CaO是影响转炉渣安定性的主要因素,钢渣中的f-CaO遇水会进行如下化学反应:f-CaO+H2O→Ca(OH)2,会使转炉渣体积膨胀98%左右,导致道路、建材制品或建筑物的开裂而破坏。如果能够降低转炉渣中f-CaO的含量,那么对钢渣的利用具有很大的指导意义。 游离氧化钙与二氧化碳酸化反应生成CaCO3,以消解游离氧化钙,使钢渣中氧化钙降低至3%以下,达到国家规定,从而可以在各个工程中得到良好的应用。 高炉渣中含SiO2一般是32%~42%,可见高炉渣可以视为一种含SiO2物料,具有潜在消解转炉钢渣中f-CaO 的能力,如果实现高炉渣与转炉渣熔融态下同步处理,这无疑拓宽了冶金渣资源化处理的有效途径。本文对以上两种钢渣中游离氧化钙的处理方法进行了论述。 关键词:高炉渣;转炉钢渣;游离氧化钙;二氧化碳;石英砂;高温反应;消解率 0引言 钢渣是生产钢铁的过程中,由于造渣材料、冶炼材料、冶炼过程中掉落的炉体材料、修补炉体的补炉料和各种金属杂质所混合成的高温固溶体,是炼钢过程中所产生的附属产品,需要再次加工方可应用【1】。 钢渣在欧美等发达国家可以广泛的利用,说明了钢渣具有非常好的应用前景,对钢渣的处理、利用、开发已经成为我们国家钢铁企业的重要发展方向。由于钢渣中存在游离氧化钙这种物质,其含量在钢渣中约占0~10%,游离氧化钙遇水后发生反应生成Ca(OH)2,这种反应会使钢渣体积发生膨胀,膨胀后钢渣的体积约会增长一倍,这种情况制约了钢渣的使用方向,使其很难在建材与道路工程中加以使用。由于我国正处于高速发展中,各项基础设施建设需要建设,其中高速公路的发展快速,如果可以将处理后的钢渣应用其中,代替其他岩土材料,可以降低建设成本,降低其他材料的消耗,有效的处理了堆积巨大的废弃钢渣,达到实际的经济效益【1-2】。因此对钢渣进行合理的处理并应用已经成为我国钢铁企业重要的发展方向之一。

转炉渣的综合利用分析

转炉钢渣的综合利用分析 摘要:转炉钢渣是转炉炼钢过程中产生的废渣,主要来源于铁水与废钢中所含元素氧化后形成的氧化物,金属炉料带入的杂质,加入的造渣剂(如石灰石、萤石、硅石)、氧化剂、脱硫产物和被侵蚀的炉衬材料等。据统计资料,我国粗钢产量占全球粗钢产量的比例提高至45.5%,排放的转炉渣量约8000多万吨。当前国内积存的转炉钢渣已有2亿多吨以上。转炉渣是转炉炼钢过程中产生的副产品,是一种可再利用的资源,充分利用转炉渣是钢铁行业创造经济效益、环境效益和社会效益的重要手段。 关键词:钢渣;综合利用;减排;技术进展 1转炉渣稳定化预处理技术 转炉渣的利用过程是体现转炉渣应用价值的具体体现,也是生产新产品、创造效益的过程。转炉渣的利用一般可分为4个步骤:首先分析成分,了解转炉渣的成分组成和形态结构等矿物特性;其次,根据成分分析结果制定相应的利用方案,该阶段以经济效益和环境效益为主要出发点,以期达到最高的利用率;第三,根据原料、转炉生产的特点,并结合当地实际情况,制定和实施处理转炉渣的方案,以期得到最优的利用组合;第四,将处理后的转炉渣进行再利用。 转炉渣组成与物性的不合理,使其无法直接利用,只有将转炉渣出炉后先进行预处理,预处理好的渣一方面利于其中含铁组分的回收,另一方面要保证其组成与结构的基本稳定。具体包括:首先将出炉渣进行预处理,或“稳定化”处理,其主旨是预先消除或消解以自由及游离氧化钙为主的亚稳相,使转炉渣在被利用前组成与结构基本稳定,并利于渣、铁分离。其次,将预处理好的转炉渣依据需要,进行资源化利用。转炉渣的多种预处理技术,如热泼法、热闷法、盘泼法、滚筒法、风碎法等可称之为两步法的转炉渣利用技术,一直延续到今天,并仍起着主导作用。目前四钢轧主要有热闷法、风碎法。 (1)预热自解热闷法 此法是较早开发的转炉渣预处理技术,也是国内钢企最早采用及引进的处理工艺。原理是将出炉渣置于可封闭罐内,利用出炉渣自身的显热与潜热,喷水对其作用,产生带压蒸汽,从而对钢渣强行“消解”。其优点是:对欲处理钢渣没有特殊要求,钢渣消解较彻底,渣铁易于分离,回收铁组分后的尾渣矿物组织比较稳定、均匀,利于后续粗放式利用。缺点是:间歇性处理,处理效率很低,占

炉渣的的回收与再利用分析

炉渣的回收与综合利用分析 姓名:杜国震学号: 08L0101203 学院:理工学院专业:化学工程与工艺 班级:化工L082 指导教师:刘老师 2011--11--13

炉渣的的回收与再利用分析 摘要:许多炉渣都是完全燃烧的灰烬与不完全燃烧的煤块组成的混合物。它既不能用作燃料,也不能用作水泥的填料。造成环境的污染和浪费。选矿工艺将这部分分成可燃的炉渣与不可燃的炉渣,不论可燃与不可燃的都将能回收与再利用是我的文章要论述的内容。 关键字:炉渣回收再利用 1.炉渣的产生及现状。 工业生产中的炉渣一般不经过煤洗的原煤直接作燃料产生,也有经过洗过的灰分较高的中煤。这样除了造成严重的空气和粉尘污染外,大量的煤渣也造成了,环境的污染和煤矿资源的浪费,产生了固体废弃物。有来自中国矿业大学学报,报道每一百万吨燃烧,有超过二十万吨的炉渣,由于燃烧不完全煤渣中含有一定的可燃物质。如果不经过回收再利用而是当做废渣堆弃或是填充低地,就造成里环境的严重污染和资源的巨大浪费,因此回收与利用部分炉渣也就成了挖掘潜能措施,同时也成为了保护环境的有效手段。同时,也带来了一样的经济效益。可见回收与再次利用燃烧不完全的煤渣的意义与重要性。不单单是环境的要求也是保护资源的迫切要求。 就我国煤炭工业来说,由于国内的洗选能力与技术不足,不得不烧原煤的现状真是个遗憾。 2.炉渣的成分及用途 炉渣又称为熔渣。根据冶金过程的不同,炉渣可分为熔炼渣,精炼渣,混合渣。根据炉渣性质又分为碱性渣,酸性渣和中性渣。许多炉渣有重要的作用,如高炉渣可做水泥的原料,高磷渣可做肥料,含有钒,钛的炉渣可作为提取钒,钛的原料。还有些炉渣可以制炉渣水泥,炉渣砖,炉渣玻璃等。煤在锅炉燃烧室里的熔融物,由煤灰组成,可以作为砖,瓦的原料。 3.高炉渣的产生及回收与利用 高炉渣是冶炼生铁时从高炉中排除的废物,当炉温达到1400—1600时,炉料熔融,矿石中的脉石,焦炭中的煤灰和助溶剂和其他不能进入生铁中的杂质形成以硅酸盐,铝酸盐为主的浮

高炉渣处理技术的现状及发展趋势

高炉渣处理技术的现状及发展趋势 冯会玲,孙 宸,贾利军 (山东省冶金设计院股份有限公司,山东济南250101) 摘 要:阐述了当前国内外高炉渣处理技术使用现状,认为水淬法渣处理技术存在新水消耗大、炉渣显热利用率低 和二氧化硫、硫化氢等污染物排放的问题,提出开发高炉渣干式粒化技术有望同时解决其渣粒化及热量回收的问题,是高炉渣处理工艺的发展趋势。 关键词:高炉渣;干法粒化;水淬法中图分类号:X757 文献标识码:B 文章编号:1001-6988(2012)04-0016-03 Present Situation and Development Tendency of Blast Furnace Slag Treatment FENG Hui -ling,SUN Chen,JIA Li -jun (Shandong Province Metallurgical Engineering Co.,Ltd,Jinan 250101,China) Abstract :The current domestic and overseas situation of the blast furnace slag treatment technology is elaborated.The water quenching slag treatment technology is known as having problems such as the large consumption of the fresh water,the low utilization of sensible heat,and the pollutant emission of sulfur dioxide,hydrogen sulfide,et al.It is proposed that the blast furnace slag dry granulation technology is expected to solve the problems such as the slag granulation and the heat recovery at the same time.It is the development tendency of the blast furnace slag treatment graft. Key words :blast furnace slag;dry granulation;water quenching 收稿日期:2012-03-05 作者简介:冯会玲(1984—),女,助理工程师,主要从事冶金工程 设计工作. 高炉渣是高炉炼铁产生的主要废物,对它的处理和再利用是实现钢铁工业循环经济的重要途径之一。 国内外处理高炉渣基本采用水淬法和干渣法,后者因环境污染较严重、资源利用率低已很少使用,一般只是在事故处理时设置干渣坑或渣罐出渣[1]。随着科学技术的进步,近年来,高炉渣处理技术有了较大的发展,不少新技术的应用,使得高炉渣的利用进一步扩大。 1高炉渣处理工艺 按水渣的脱水方式,可以分为: (1)转鼓脱水法。经水淬和机械粒化后的水渣 流到转鼓脱水器进行脱水,前者为因巴法(INBA),后者为图拉法(TYNA ); (2)渣池过滤法。渣水混合物流入沉渣池,采用抓斗吊车抓渣,渣池内的水则通过渣池底部或侧部的过滤层进行排水。底滤式加反冲洗装置,一般称为底滤法(OCP); (3)脱水槽法。水淬后的渣浆经渣浆泵输送到脱水槽内进行脱水,也是通常所说的拉萨法(RASA); (4)提升脱水法。高炉熔渣渣流首先被机械破碎,进行水淬后,在池内用提升脱水实现渣水分离。提升脱水器可采用螺旋输送机和斗式提升机,前者通常称为搅笼法即明特法,后者称为“HK ”法。 1.1底滤法(OCP) 底滤法(OCP)工艺流程:高炉熔渣在冲制箱内由 多孔喷头喷出的高压水进行水淬,水淬渣流经粒化槽,然后进入沉渣池,沉渣池中的水渣由抓斗吊抓出堆放于渣场继续脱水。该法冲渣水的压力一般为 0.3~0.4MPa,渣水比为1∶10~1∶15,水渣含水率为 10%~15%,作业率100%,出铁场附近可不设干渣坑。 工业炉 Industrial Furnace 第34卷第4期2012年7月 Vol.34No.4Jul.2012 16

转炉渣的综合利用

转炉渣的综合利用 摘要:随着冶金行业的快速发展,冶金业对资源的利用越来越多,钢铁冶金渣的排放量也逐年增多。我国对钢渣的处理和利用处于较落后的状态,大量的钢渣至今没有得到有效的处置和利用,有些钢厂已是渣满为患,影响生产,对环境造成污染。为了提高钢渣的合理回收,本文介绍了钢渣的各种处理技术,从而实现了资源化综合利用,并展望了钢渣综合利用的未来前景。本文综合阐述了国内外钢渣综合处理技术,钢渣是炼钢工业的副产品。分析了钢渣的基本物理特性、化学成份、矿物组成等理化性能。介绍钢渣在筑路、烧结矿、水泥、建材、环境工程和农业等领域的综合利用。 关键词:转炉渣;资源;冶金 黑色及有色金属生产伴随着大量炉渣的形成,这些炉渣不能被利用只好堆积在废料场,占据了庞大的土地面积,严重影响着冶金工厂区域的生态环境。目前,炼钢渣、粗铜、镍及其合金的生产废渣的再处理已成为一个越来越严重的问题。 2007 年,全世界生产钢15 亿t,产生的炉渣不少于2.2 亿t,主要是氧化转炉和电炉炼钢渣(30%~45%CaO;15%~20%SiO2;20%~40%FenOm。;3%~10%MgO;3%~5%Al2O3),其中以金属珠和碎金属形式出现的金属铁为5%~8%,未被利用的石灰石达3%~4%。精炼渣中含有55%~60%CaO,15%~18%SiO2,8%Al2O3,不少于1%FeO,10%MgO,一定量的磷。估计全世界每年精炼渣的产生在1500 万t~2500 万t。由于炼钢渣反应形成温度高, 碱度高, 游离氧化钙含量大, 并且夹带金属铁粒, 使得炼钢渣往往具有硬度大、易磨性差, 早期活性低、胶凝性差, 易膨胀、体积稳定性差等特点, 其利用率相对较低, 应用范围也较窄, 如2005 年我国钢渣综合利用率仅为10%[ 2] . 根据国家发展和改革委员会产业政策司发布的2006 年钢铁行业生产运行情况通报显示, 2006 年全国粗钢产量41 878 万t , 炼钢渣排出量按粗钢产量的14%计算, 全年排钢渣量达5 863万t , 堆放占地和处理带来的环境问题非常突出, 因此发展新技术以提高炼钢渣的再循环利用率是我国冶金工业清洁、绿色生产的前提. 一.转炉渣的产生和来源 高炉渣是冶炼生铁时从高炉中排出的废物,当炉温达到1400~1600℃时,炉料熔融,矿石中的脉石、焦炭中的灰分和助溶剂和其他不能进入生铁中的杂质形成以硅酸盐和铝酸盐为主浮在铁水上面的熔渣。高炉渣中主要成分为CaO、SiO2、Al2O3。转炉钢渣是转炉炼钢过程中产生的废渣,主要来源于铁水与废钢中所含元素氧化后形成的氧化物,金属炉料带入的杂质,加入的造渣剂( 如石灰石、萤石、硅石) 、氧化剂、脱硫产物和被侵蚀的炉衬材料等。 二.钢渣的化学特性 表1为部分钢铁公司转炉钢渣的基本化学组成。 转炉钢渣的矿物结构主要取决于化学组成。当炉渣的碱度(CaO /SiO2 ) < 1. 8时,主要矿物为CMS (镁橄榄石) 、C3MS2 (镁蔷薇辉石) ;碱度为1. 8~2. 5时,主要矿物为C2 S(硅酸二钙) 、C2 F (铁酸二钙)及RO 相(以FeO为主的Fe、Mn、Mg二价金属氧化物固熔体) ;碱度为2. 5以上时,主要矿物为C3 S (硅酸三钙) 、C2 S、C2 F及RO相;此外,钢渣中还含有少量的游离氧化钙。

高炉渣的处理方法及未来发展方向

高炉渣的处理方法及未来发展方向 王云波 (辽宁科技大学研究生学院) 摘要:高炉渣作为冶金的副产品过去一直被人们所忽视,但随着国家资源综合利用的提出以及技术和环保意识的提高,现如今,高炉渣的处理已成了研究热点之一。已应用于工业化的渣处理方法有:转鼓脱水法、渣池过滤法、脱水槽法、提升脱水法等。本文主要阐述各渣处理方法的工艺流程、特点以及未来的发展方向。 关键字:渣处理转鼓脱水法渣池过滤法脱水槽法提升脱水法未来发展Present Situation and Development Tendency of Blast Furnace Slag Treatment Wang Yunbo Abstract:In past,Blast furnace slag as a by-product of metallurgy has long been neglected.With the comprehensive utilization of resources was Put forward and environmental mentality raised,The technique of blast furnace slag treatment become one of the most important technique.There were three blast furnace slag treatments which have been applied to industrial,they were:INBA,OCP,RASA,TYNA.In this paper status.classification,process and characteristics of blast furnace slag treatments was introduced,meanwhile the development foreground was forecast. Key words:Blast furnace slag treatments INBA OCP RASA TYNA 高炉渣是高炉炼铁的副产品。对其的处理和再利用是钢铁工业实现循环经济的重要途径。目前,国内外对高炉渣的处理普遍采用干渣法和水淬法,前者因对环境污染严重、资源利用率低已很少被使用,一般只是在事故处理时设置干渣坑或渣罐出渣。随着科学技术的进步,近年来,高炉渣处理技术有了较大的发展,不少新技术的应用,使得高炉渣的利用得到了进一步扩大。 1 高炉渣处理工艺和特点 高炉渣根据脱水方式,可分为一下几种: (1)渣池过滤法。渣水混合物流入沉渣池,利用抓斗吊车抓渣,渣池内的水则通过渣池底部或侧部的过滤层进行排水。底滤式加反冲

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