一、钢渣介绍

炼钢过程中的一种副产品。它由生铁中的硅、锰、磷、硫等杂质在熔炼过程中氧化而成的各种氧化物以及这些氧化物与溶剂反应生成的盐类所组成。钢渣含有多种有用成分：金属铁2%～8%，氧化钙40%～60%，氧化镁3%～10%，氧化锰1%～8%，故可作为钢铁冶金原料使用。钢渣的矿物组成以硅酸三钙为主，其次是硅酸二钙、RO相、铁酸二钙和游离氧化钙。钢渣为熟料，是重熔相，熔化温度低。重新熔化时，液相形成早，流动性好。钢渣分为电炉钢渣、平炉钢渣和转炉钢渣3种。
钢渣作为二次资源综合利用有两个主要途径，一个是作为冶炼溶剂在本厂循环利用，不但可以代替石灰石，且可以从中回收大量的金属铁和其他有用元素;另一个是作为制造筑路材料、建筑材料或农业肥料的原材料。


钢渣的主要矿物组成为硅酸三钙、硅酸二钙、钙镁橄榄石、钙镁蔷薇辉石、铁酸二钙、RO（镁、铁、锰的氧化物，即FeO、MgO、MnO形成的固熔体）、游离石灰（f－CaO）等。
钢渣的矿物组成不尽相同，其影响因素在于钢渣本身的化学成分及碱度。

二、钢渣的年产量以及存量

钢渣是冶金工业中产生的废渣，其产生率 为粗钢产量的8%～15%，2012年全世界排钢渣量约1．8亿t。中国的钢渣产生量随着钢铁工业的快速发展而迅速递增，因此，钢铁企业废渣的处理和资源化利用问题也越来越受到重视。
国家“十一五”发展规划中指出，钢渣的综合利用率应达86%以上，基本实现“零排放”。然而，中国综合利用的现状与该规划相差甚远，尤其是素有“劣质水泥熟料”之称的转炉钢渣的利用率仅为10% ～20%。国内钢铁企业产生的钢渣不能及时处理，致使大量钢渣占用土地，污染环境。然而钢渣并非能不用固体废弃物，其中含有大量的渣钢、氧化钙、铁以及氧化镁等可利用组分。所以，为使钢铁企业创造经济和环境效益，选择合适的处理工艺和利用途径来开发钢渣的再利用价值是十分必要和迫切的。
 

三、钢渣的开发利用？

1）钢渣生产水泥及混凝土掺合料，钢渣中含有具有水硬胶凝性的硅酸三钙（C3S）、硅酸二钙（C2S）及铁铝酸盐等活性矿物，符合水泥特性。因此可以用作生产无熟料水泥、少熟料水泥的原料以及水泥掺合料 [4]  。钢渣水泥具有耐磨、抗折强度高、耐腐蚀、抗冻等优良特性。
2）钢渣代替碎石和细骨料，钢渣碎石具有强度高、表面粗糙、耐磨和耐久性好、容重大、稳定性好、与沥青结合牢固等优点，相对于普通碎石还具有耐低温开裂的特性，因而可广泛用于道路工程回填。钢渣作为铁路道渣，具有不干扰铁路系统电讯工作、导电性好等特点。由于钢渣具有良好的渗水和排水性，其中的胶凝成分可使其板结成大块。钢渣同样适于沼泽、海滩筑路造地。
新型建筑材料工程应用
1）新型混凝土，通过磨细加工，使工业废渣的活性提高并作为一种混凝土用掺合料进入混凝土的第6组分———矿物细掺料 [5]  。细磨加工不仅使渣粉颗粒减小，增大其比表面积，使渣粉中的f－CaO进一步水化以提高渣粉稳定性，还伴随着钢渣晶格结构及表面物化性能变化，使粉磨能量转化为渣粉的内能和表面能，提升钢渣胶凝性。利用钢渣微粉与高炉矿粉相互间的激发性，加以适当的激发剂可配制出高性能的混凝土胶凝材料。


同时，根据不同的使用要求，还可配制出道路混凝土（抗拉强度高，耐磨、抗折、抗渗性好）、海工混凝土（良好的渗水、排水性，海洋生物附着率高）等系列产品。
2）碳化钢渣制建筑材料，造成钢渣稳定性不好的主要因素是游离氧化钙和游离氧化镁，它们都可以和CO2进行反应，且钢渣在富CO2环境下，会在短时间内迅速硬化。利用这种性质，可利用钢渣制成钢渣砖，再次用到不同的建筑中，其重要意义在于碳化养护材料的物理化学性能得到了重大改进。与此同时，有效控制了CO2的排放，改善温室效应。

钢渣还可生产免烧砖、铸造砂、水泥膨胀剂、制流态砂硬化剂等。

钢渣磨粉的开发利用

钢渣微粉开发利用研究是近年来继矿渣微粉大规模应用后而出现的热门话题，钢渣生产微粉或者复合微粉可以消除钢渣水泥生产中易磨性差异问题，钢渣通过磨细到一定细度时，可以较大程度地清除金属铁，通过超细粉磨使物料品体结构发生重组，颗粒表面状况发生变化，表面能提高，机械激发钢渣的活性，发挥水硬胶凝材料的特性。

　　钢渣经过稳定化处理后可做道路垫层和基层，其强度、抗弯沉性、抗渗性均优于天然石材，有相应的行业标准，但是钢渣做回填和道路垫层、基层其附加值低，钢铁企业和建筑单位对此都不太重视，钢渣经过处理后可以代替骨料做沥青混凝土和水泥混凝土路面材料，其防滑性，耐磨性，使用寿命都提高，钢渣附加值也大大提高。

　　钢渣的循环利用应着重放在建筑和建材行业，在水泥、混凝土、路面和建材制品中的利用是钢渣利用的发展方向。因此钢铁企业内钢渣的处理应该围绕这些利用途径，进行钢渣处理工艺选择。而要把钢渣加工成可以利用的材料，就要通过机器的加工来完成，黎明重工科技针对钢渣的处理利用专门研发了相应的设备，黎明重工生产的磨粉机系列主要包括高压悬辊磨粉机、高压微粉磨粉机、超压梯形磨粉机、三环中速磨粉机以及新的立式磨粉机和相配套的振动给料机、细碎颚式破碎机等。黎明重工科技生产的各种型号磨粉机在加工各种物料领域都有应用，广泛应用于矿业、化工、建材、冶金、耐火材料等物料的制粉加工，黎明重工的磨粉机在不断改进更新，在性能及质量上不断优化，在钢渣处理上早已被广泛应用。

四、钢渣加工工艺：

　目前，钢渣处理工艺有冷弃法、盘泼水冷法、热泼法、水淬法、风淬法、热闷法、滚筒法和加压蒸汽陈化法等。其中，冷弃法陈化时间长，处理后的钢渣块度大，不利于钢渣的利用和加工;盘泼水冷法成本高昂，污染大;水淬、风淬法易发生爆炸不利于操作，以上这些方法均未在国内外大规模推广。目前国内外钢渣处理常用的方法是热泼法、滚筒法、热闷法和加压蒸汽陈化法。其中，加压蒸汽陈化法是国外利用较多的处理工艺。

　　根据钢渣的特点和成品要求，可选择使用破碎筛分设备、除铁设备和磨粉设备对其进行加工处理，并根据使用要求，加工至不同粒度。

　　好的阶段 预处理

　　炼钢厂产出的钢渣中，有一些钢渣的粒径超过初破的进料粒度，需要使用破碎锤等工具进行预处理，预处理后的钢渣满足设备进料要求。

　　第二阶段 粗碎

　　采用颚式破碎机对原料进行破碎，至一定的粒度大小，可用于建筑材料或进一步加工。

　　第三阶段 除铁

　　铁是钢渣中比较有价值的成分。在生产线中加装除铁设备对其进行除铁，不但能保证设备正常运行，还能带来巨大的经济效益。

　　第四阶段 中细碎

　　经除铁后，需使用圆锥破和立轴冲击破对物料进行进一步处理，以获得所需粒度，才可进行下一步骤。

　　第五阶段 粉磨

　　经过破碎和磁选的物料，利用磨粉机进一步粉磨，可以获得不同细度的物料，可用作制砖、水泥和混凝土等。

　　钢渣加工设备

　　粗碎可选用C6X颚式破碎机、PE颚式破碎机和PEW欧版颚式破碎机

　　中细碎可选用HST圆锥破、HPT圆锥破、VSI6X立轴冲击破和VSI5X立轴冲击破

　　粉磨可选用LM立式磨、MTW欧版磨和5X欧版智能磨等。

五、相关信息

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