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钢铁新闻

塑钢踏步厂家了解到攀枝花遭遇强降雨。暴雨不仅让攀枝花多个区域发生洪涝灾害,同时也给鞍钢集团攀钢的安全生产带来了影响。面对恶劣的天气,该公司第一时间启动洪灾应急救援预案,安排人员在关键区域24小时值守,避免人身安全事故和次生灾害发生。图为该公司矿业兰尖铁矿职工在堵塞被洪水冲毁的防洪沟缺口。

钢渣已经逐渐应用在多个工业领域,经过有效地循环利用,可以带来巨大的社会和经济效益。为实现不同炼钢工艺钢渣利用的大化,国内外钢铁企业和相关行业紧密合作,开拓了多种类钢渣再利用领域。日本和欧洲在钢渣利用方面起步早,对钢渣利用有详细的法律法规,日本和德国的钢渣有效利用率分别达到95%以上和90%以上。目前,我国也逐渐扩大了钢渣再利用的领域和范围。

  钢渣处理技术现状

  常规钢渣一次处理方法主要有热焖分解法和机械破碎法。其中,热焖分解法包括热焖法、热泼法和浅盘法,主要原理是在高温条件下,利用钢渣中的氧化钙、氧化镁等碱性氧化物与水反应生成氢氧化物,通过体积膨胀破碎来达到粒化钢渣的目的。机械破碎法是利用外力对流动状态的钢渣进行冲击,包括水淬法、风淬法、滚筒法和钢渣风淬粒化法。

  钢渣二次处理工艺包括水洗精铁粉工艺技术、精铁球磨制提纯工艺、渣钢铁回收工艺、高纯度大块渣钢铁加工提纯工艺等。早期的钢渣二次处理主要是简单的破碎和筛分,目前升级为多级破碎、多级筛分和多级磁选。为了减少钢渣处理的工序、降低生产成本,要尽可能通过机械法获取细小的钢渣颗粒。钢厂在开发钢渣二次处理工艺技术时,应紧密结合一次处理工序的情况,从整体考虑处理产线的综合建设。

  钢渣内外循环再利用

  在钢渣循环再利用方面,主要分为钢渣内循环利用和外循环利用。

  钢渣内循环利用主要是指将其作为冶金原料,对其中的铁进行回收。钢渣中含有约10%的金属铁,磁选后可回收各粒级的废钢,返回转炉工序作为冶炼原料。由于钢渣中含有35%~45%的氧化钙,钢铁生产中将其作为烧结配料使用,可以使转鼓指数和结块率提高并有利于烧结造球。利用转炉钢渣中的氧化钙、氧化镁作为高炉助熔剂替代石灰石、白云石,可节省矿石资源。另外,钢渣可以返回转炉冶炼,降低原料消耗和减少总渣量,还可以促进化渣,缩短冶炼时间。   

  钢渣外循环利用主要分为以下几个方面:  

  一是作为土壤改良剂。首先,改良剂可以聚集细土颗粒、固氮、增强农作物抗菌能力,促进农作物的磷吸收,从而达到农业增产的目的。其次,因为土壤中含有锰、锌、砷、镉和镍等重金属,当土壤中的pH值偏酸性时,重金属溶出可能污染环境、妨碍农作物生长。应用钢渣中和土壤的pH值,可以减少锰、锌的溶出。

  二是复合路基料的开发和海域利用。钢渣的水硬性和单轴抗压强度小,不能作为上层路基料使用,因此,将钢渣与混凝土再生料结合制成复合路基料。

  利用钢渣的固化作用,将海域疏浚土与调整粒度和成分后的钢渣混合,可以改善土壤的强度。在沿海,将日光不足的海域浅滩化,制造人造藻海。新日铁住金的君津厂附近海域,就是通过该方法提高了土壤强度,改善了洼地等积水处的水环境。

  三是用作净化材料。日本JFE钢铁公司开发了封闭型海域环境水质、水底净化材料“马林石”,可吸附封闭型海域中水底淤泥产生的硫化氢,改善水质和水底状况,并抑制硫化氢的产生。

  四是利用钢渣制造肥料。新日铁住金将钢渣产品用在农林业上,研发专用钢渣肥料,并在2009年正式销售。新日铁住金将炉渣供给肥料厂家,用来制作钙肥、磷酸肥和含铁的特殊肥料的原料,将炉渣肥料应用于农业生产,既提高了产量,又改良了土壤。

  五是作为建筑材料。作为建筑材料,钢渣应用广泛的是道路工程,应用在地基基础、底基层、承重层和沥青混合料基层。

  六是用钢渣作填料处理。钢渣具有良好的过滤性能,对废水中的杂质颗粒、溶解性有机物和部分重金属具有良好的去除作用。钢渣还有活性基团,对污染物质有一定的吸附作用,所以,钢渣应用在重金属离子废水、有机染料废水、无机非金属废水处理方面有很好的效果。

  七是生产高活性水泥。采用钢渣矿物成分优化工艺,增加钢渣中硅酸三钙的含量,减少硅酸二钙、铁铝酸四钙和非晶体,可以提高钢渣的活性。通过干法粒化工艺回收余热后,对钢渣进行高效研磨提高钢渣粉的比表面积。经过处理后,钢渣粉的性能接近普通硅酸盐水泥。

  钢渣应用技术前景

  目前,钢渣主要用于高炉水泥原料、铺路等,少部分用作肥料。但是,这些材料的市场需求呈现下降趋势。下一步,需要充分利用钢渣的性能,开发出能发挥钢渣碱性特性的高附加值新产品。钢渣中游离氧化钙和游离氧化镁的含量相对较高,其中游离氧化钙引起钢渣安定性不良,游离氧化镁主要来源于炼钢工艺炉内熔蚀的耐火材料。为了推进钢渣高附加值产品的开发,需要解决钢渣中残留游离氧化钙和氧化镁引起钢渣膨胀和碱溶出的问题。近期,日本正在进行钢渣游离氧化钙和氧化镁分析技术开发和标准化。通过标准化测试分析技术,提出改善钢渣稳定性的方法,将有助于拓宽钢渣在体积稳定性要求高的领域应用。

  在钢渣显热回收利用方面,吨钢产生的余热平均为8425兆焦,其中冶金渣显热为740兆焦,占吨钢余热资源总量的8.8%。但是,钢渣余热回收并没有实现大规模工业化应用。钢渣余热回收存在的主要问题是:钢渣属于硅酸盐体系,熔渣缓慢冷却时形成晶体相,快速冷却时形成非晶体相或玻璃相。另外,钢渣导热率相对较低,给回收熔渣显热带来了困难。所以,钢渣显热是没有被回收利用的高品质余热资源。

  目前,钢渣已经开始进入资源化再利用阶段。从已经开发的钢渣应用情况可知,钢渣综合利用呈现多元化趋势,各国结合钢渣的实际成分和性能等,开发了独具特色的钢渣循环应用技术,实现了钢渣在内循环和外循环再利用方面的规模化应用。随着传统产业的升级,钢渣应用领域也在不断调整。今后,钢渣应用将更加突出高质量和环保的特性。要开发高附加值产品、高效利用钢渣显热,需要解决钢渣包括游离产物安定性分析新技术和显热回收综合性研究等问题,这将成为钢渣技术开发的新课题。