供稿|柳 培，黃樹森

鋼渣綜合利用

供稿|柳 培，黃樹森

內(nèi)容導(dǎo)讀

鋼鐵生產(chǎn)的副產(chǎn)物鋼渣堆放占地造成了土地資源浪費，未經(jīng)任何利用直接廢棄，造成了巨大的資源與經(jīng)濟(jì)上的浪費。隨著國家對環(huán)境保護(hù)以及土地資源的重視，鋼渣處理已成為國內(nèi)各大鋼鐵企業(yè)的工作重點。鋼渣的處理與充分利用不僅能變廢為寶，產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟(jì)效益，而且是一項利國利民造福子孫的大事。日益成熟的鋼渣處理工藝具有廣闊的市場與經(jīng)濟(jì)效益，既保護(hù)了生態(tài)環(huán)境，又壯大了非鋼產(chǎn)業(yè)，使廢物資源得到合理利用。

鋼渣的預(yù)處理——熱悶處理

鋼渣的主要化學(xué)成分有：CaO、SiO2、Al2O3、FeO、Fe2O3、MgO、MnO、P2O5、f-CaO等，有的鋼渣還含有V2O5、TiO2等。各種成分的含量依爐型、鋼種不同有較大范圍的波動。鋼渣熱悶處理是將熱融鋼渣冷卻至 800 ℃～300 ℃ 裝入熱悶裝置中，噴水霧遇熱渣后產(chǎn)生飽和蒸汽，由于鋼渣中 f-CaO (游離氧化鈣) 和 f-MgO (游離氧化鎂)含量高，可在常溫下與水 (或水蒸氣) 發(fā)生緩慢反應(yīng)，也可以在一定溫度和壓力條件下與水 (或水蒸氣) 進(jìn)行快速反應(yīng)，反應(yīng)時體積分別膨脹 97.8 %、148 %，從而使鋼渣自解粉化，達(dá)到鋼渣破碎的目的，同時消除了鋼渣的不穩(wěn)定因素，使鋼渣在建筑建材上的應(yīng)用安全可靠，磁選后尾渣的利用率可為 100 %。熱悶工藝不用大量的水浸泡鋼渣，保證了鋼渣中水硬性礦物活性不下降，同時熱悶法對噴濺渣、流動性差的鋼渣都能進(jìn)行處理。

鋼渣的磁選工藝和設(shè)備

鋼渣的篩分

鋼渣的篩分對于渣鐵分離起著重要作用。由于粒度與比表面積不同，以及熱悶處理鋼渣過程中產(chǎn)生的不同粒度的鋼渣含鐵量不盡相同，因此篩分對于磁選工藝很重要。經(jīng)過篩分可選出粒徑為10～50、50～100 和 100～356 mm。

磁選工藝

磁選工藝采用多級篩分，兩道破碎，三道磁選，如圖 1。

磁選根據(jù)篩分后的不同粒度級選擇相應(yīng)的磁場強度進(jìn)行。通過振動篩 1 的篩上物經(jīng)過磁選進(jìn)入顎式破碎機(jī)后再次進(jìn)行篩分，磁選的產(chǎn)物為 100～356 mm 的鋼渣，直接進(jìn)入廢鋼庫，供電爐使用。振動篩 1 篩下物進(jìn)入振動篩 2，篩上物進(jìn)行二次磁選，選出 50～100 mm 渣鋼同樣進(jìn)入廢鋼庫，磁選后產(chǎn)物經(jīng)過圓錐破碎機(jī)后由斗式提升機(jī)第二次進(jìn)入振動篩 2。振動篩 2 的篩下物進(jìn)入張力篩，篩上物通過帶磁機(jī) 3 分選為 0～10 mm 鋼渣粒與 10～40 mm 的尾渣粒，篩下物經(jīng)過帶磁機(jī) 2，分選為 0～10 mm 磁選粉和 0～10 mm 尾渣粉。

圖1 鋼渣磁選工藝流程圖

鋼渣經(jīng)磁選后, 可從鋼渣中選出：TFe 品位 > 80 % 的渣鋼，占鋼渣原渣的10%；粒徑 10～50 mm、TFe 品位 > 62 % 的粒鋼，占鋼渣原渣的 10 %；粒徑 0～10 mm、TFe 品位 42 % 的磁選粉，占鋼渣原渣的 20 %，即從鋼渣中磁選出 40 % 的含鐵物料。

磁選設(shè)備

● 鋼渣平行分選帶磁機(jī)

帶磁機(jī)主要用于鋼渣內(nèi)的渣鐵與渣、粒鋼與渣粉的分離，與篩分破碎配合使用，分選效果顯著，對于大塊和小顆粒都適用。

帶磁機(jī)的主要特點是：采用特殊磁場，分選時間長，分選充分；錐形帶滾筒傳動穩(wěn)定，噪音低；采用封閉線圈和風(fēng)冷散熱，對工作環(huán)境適用很強；全密封軸承座，使用壽命長；皮帶自動糾偏裝置杜絕皮帶出現(xiàn)跑偏；設(shè)備中皮帶獨特的防護(hù)層保證皮帶有足夠長的使用壽命。

設(shè)備一般安裝在顎破前物料皮帶 (通常為原渣和破碎后大粒級皮帶) 的渣鐵分離，以及圓錐破后的送料皮帶等。根據(jù)皮帶寬度、帶速、物料厚度、物料粒級等因素進(jìn)行選型 (適用帶寬、磁場強度、皮帶類型等)。一般皮帶為頭部安裝。

● 鋼渣用干式雙輥磁選機(jī)

干式雙輥磁選機(jī)應(yīng)用于鋼渣多道篩分破碎除鐵后對經(jīng)過棒磨機(jī)的渣料、磁選粉與尾渣粉的磁性分離。磁選機(jī)特點：采用釹鐵硼強磁，場強高，退磁率低；特殊磁場排布，物料磁選翻轉(zhuǎn)充分，磁選效果好；雙輥設(shè)計，物料拋物線與磁選區(qū)相對應(yīng)，物料整體分選充分；磁系可調(diào)，適應(yīng)條件寬；滾筒表面采用高耐磨物覆蓋，耐磨性能優(yōu)異；軸承采用獨特注油孔，維護(hù)簡單。干式雙輥磁選機(jī)作用于粒度 0～10 mm 的物料，也就是經(jīng)過棒磨機(jī) (主要作用使鋼渣顆粒表面磁性物料與顆粒分離) 后的渣粉，對其進(jìn)磁選料與尾渣粉的分離，一般配合振動給料機(jī)使用，由于采用封閉箱體設(shè)計，可以封閉在皮帶管路中，對現(xiàn)場粉塵污染小。

鋼渣循環(huán)利用

鋼渣中渣鋼的循環(huán)利用

鋼渣中一些含鐵料以大體積的形式存在，可以作為廢鋼進(jìn)行回收再利用，它的含量達(dá)到0.5 %～1.5 %。以鋼鐵企業(yè)年產(chǎn)1000 萬 t 鋼計算，可以回收渣鋼5～15 萬 t。

渣鋼作為鋼渣循環(huán)利用中最容易回收的一部分，它的生產(chǎn)工藝相當(dāng)簡單。在鋼渣冷卻后渣鋼會自然析出，在進(jìn)行簡單的磁選和加工處理后就可以作為廢鋼來使用。

鋼渣混凝土

鋼渣混凝土具有良好的熱穩(wěn)定性、水穩(wěn)定性和抗滑性能，對提高我國瀝青路面的耐久性和降低工程造價具有積極意義。鋼渣制成鋼渣混凝土需要進(jìn)行深加工，使尾渣粒度達(dá)到循環(huán)利用的要求，加工方式有：破碎→篩分→磁選→干磨的“寶鋼模式”；破碎→自磨機(jī) (或球磨機(jī)) 濕磨→磁選的“鞍鋼模式”。

● 粗磨鋼渣

粗磨鋼渣直接制備成為適用于瀝青混凝土路面的骨料，以代替石質(zhì)骨料，提高鋼渣再生利用的經(jīng)濟(jì)價值，可節(jié)省自然資源 (石材)。

● 細(xì)磨鋼渣 (鋼渣微粉)

針對我國鋼筋混凝土工程實際壽命為 65 年的現(xiàn)實，上海市市政工程研究院孫家瑛博士指出：鋼渣微粉摻合量少于 20 % 的混凝土，在自然碳化條件下的抗碳化壽命大于 100 年，完全滿足鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范的要求。鋼渣微粉可為用戶降低成本并提高混凝土強度。鋼渣微粉已經(jīng)在福建下白石跨海大橋工程中，被制成橋墩大梁。

結(jié)束語

通過對鋼渣的預(yù)處理、分級、破損、一道磁選、二道磁選、干選，以及水渣和鋼渣微粉的綜合利用，最終達(dá)到了鋼渣“零”排放。

[1] 姜從盛，丁慶軍，王發(fā)洲，等．鋼渣的理化性能及其綜合利用技術(shù)發(fā)展趨勢．國外建材科技, 2002(3)：1-5

[2] 鄭禮勝，王士龍．用鋼渣處理含鉻廢水.材料保護(hù), 1999，32(5)：40-41

[3] 單志峰．國內(nèi)外鋼渣處理技術(shù)與綜合利用技術(shù)的發(fā)展分析. 工業(yè)安全與防塵，2000(2)：27-32

[4] 馬少健，劉盛余，胡治流，等. 鋼渣吸附劑對鉻和鉛重金屬離子的吸附特性研究. 有色礦冶，2004(4)：57-59

Integrated Utilization of Slag

LIU Pei, HUANG Shu-sen

book=38,ebook=98

沈陽隆基電磁科技股份有限公司，遼寧 撫順 113122

柳培(1986—)，籍貫內(nèi)蒙古，畢業(yè)于沈陽工業(yè)大學(xué)應(yīng)用物理學(xué)專業(yè)，銷售工程師，工作于沈陽隆基電磁科技股份有限公司，E–mail：nmgliupei@ tom.com。