第五章 炉渣的处理与利用,17079,346kg/t铁,18225,中国钢铁渣堆弃量约3亿吨,占地3万亩，利用率75、36.,137kg/t钢,第一节炉渣的产生和性质,高炉渣的产生和性质 高炉炼铁的过程不仅要在化学上实现Fe-O的分离，还应该在物理上实现铁与矿石中脉石的分离造渣 高炉渣中含有烧结矿、矿块中的脉石成分、焦炭中的灰分、溶剂矿物中的CaO、Al2O3、MgO全部进入炉渣，还有少量的MnO、TiO2和微量的Fe2O3,高炉渣的产生和性质,2 转炉渣的产生和性质,钢渣是指炼钢过程中排出的熔渣, 按工艺钢渣分类 按冶炼过程一般分类 按形成形态可区分为,第二节 炉渣处理技术,炉渣排出时呈熔融状态，必须将其进行一定的工艺处理，以适应堆放及后续的利用要求。,高炉渣用不同处理方法可以得到四种产品： 缓冷高炉渣：坚硬块状结晶 膨化和泡沫高炉渣：在控制冷却条件下得到 球状高炉渣：转鼓中粒化结晶 粒化高炉渣：用高压水快速冷却,高炉渣处理技术,炉渣的处理主要采用水力冲渣方式进行,仅在事故应急处理时才采用干渣处理方式。 水淬时,一种是炉渣直接水淬;一种是炉渣经机械破碎后,再进行水淬。 主要处理工艺有: 底滤(OCP) 法、拉萨(RASA) 法、因巴( INBA) 法、图拉(TYNA) 法、明特克(MTC) 法等。,1 底滤( OCP) 法,底滤法是目前国内采用最多的炉渣处理方法,其工艺过程为: 高炉炉渣在冲制箱内由多孔喷头喷射的高压水进行水淬后,水淬渣流经粒化槽进入沉渣池。沉渣池中水渣由抓斗抓出堆放干渣场继续脱水,沉渣池内的水及悬浮物由分配渠流入过滤池。过滤池内铺设砾石过滤层,并设型钢保护。过滤后的冲渣水,经集水管由泵加压后送入冷却塔冷却后重复使用。,2 转鼓脱水法,经水淬或机械粒化后的水渣流到转鼓脱水器进行脱水,前者为INBA法(因巴法),后者为TYNA法(图拉法)。图拉法在我国已获得国家发明专利,专利名称为冶金熔渣粒化装置, 专利权人为中冶集团包头钢铁设计研究总院,为俄罗斯与我国共同发明。,INBA法工艺流程图,高炉熔渣由熔渣沟流入冲制箱,被冲制箱的压力水冲成水渣进入水渣沟,然后流入水渣方管、分配器、缓冲槽落入滚筒过滤器,随着滚筒过滤器的旋转,水渣被带到滚筒过滤器的上部,脱水后的水渣落到筒内皮带机上运出,然后由外部皮带机运至水渣槽,图拉法水渣处理系统示意,炉渣经渣沟流嘴落至高速旋转的粒化轮上被机械破碎、粒化,粒化后的炉渣颗粒在空中被水冷却、水淬;渣粒在抛物运动中,撞击挡渣板二次破碎。渣水混合物落入脱水转鼓的下部,继续进行水淬冷却。,二 钢渣处理技术,由于钢渣中自由氧化钙的存在不利于钢渣的利用，钢渣处理首先要把钢渣破碎，然后与水作用使氧化钙氢氧化钙体积稳定；,钢渣水淬工艺,水淬工艺的优点：,简化了工艺 炼钢排渣速度快 工艺环节紧凑，占地面积小 基建投资省，运行成本低 水淬钢渣质量好，利用价值高,第三节炉渣的资源化,一 高炉渣的利用途径 高炉渣根据其处理方法有多种利用途径: 粒化高炉渣做水泥混合材 矿渣碎石铺路 水淬高炉渣作为水泥或混凝土掺和料 开发新产品-彩色砂料及矿渣多彩砖 制作微晶玻璃,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。 第二 水化热较低。 第三 耐热性较强。 第四 具有生态意义。,矿渣碎石在道路工程中的应用,矿渣碎石具有缓慢的水硬性。 矿渣碎石含有许多小孔。 矿渣碎石还比普通碎石具有更高的耐热性能。,水淬粒状高炉渣作为水泥或混凝土掺和料,硅酸钙和硅铝酸钙的玻璃体，具有高度的水化活性 其水硬性在适当浓度的碱性介质中就能得到发挥,生成物为水化硅酸钙和水化铝酸钙,即水泥的主要水化产物。,开发新产品彩色砂料及矿渣多彩砖,形成机理：利用高炉水渣多孔的特性,使无机颜料渗透到气隙中,再加入丙烯基聚合物防止颜料溶出 矿渣多彩砖充分利用高炉渣、钢渣代替砂石、碎石等自然资源为主要骨料的混凝土路面砖。,生产微晶玻璃,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。 矿渣微晶玻璃的主要原料是高炉矿渣为70 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。,钢渣利用技术,回收废钢 钢渣中一般含有10%左右的金属Fe， 通过破碎磁选筛分工艺可以回收其中的金属Fe 一般钢渣破碎的粒度越细，回收的金属Fe 越多 。,作烧结熔剂,回收利用了钢渣中的残钢、氧化铁、氧化钙、氧化镁、氧化锰等有益成分, 可以提高烧结矿的产量。 使结块率提高,粉化率降低,成品率增加。 烧结造球及提高烧结速度。 使烧结矿燃料消耗降低。,作道路工程或回填材料,钢渣碎石是良好的筑路回填材料。 钢渣用于道路的基层、垫层及面层，一般还需在钢渣中加入粉煤灰和适量水泥或石灰作为激发剂，然后压实成为道路的稳定基层。,钢渣用于农业,钢渣是一种以钙、硅为主的多种成分的具有速效而又有后劲的复合矿物质肥料。 发达国家一般有10的冶金渣用于农业，我国南方至少有3000万亩水稻的土壤缺硅，有3.7亿亩酸性红土壤可用钢渣改良。,用作土壤改良剂,作为酸性土壤改良剂。 长期施用石灰会引起钙、镁、钾等元素失衡状态,降低镁的活度和植物有效性。 而采用钢铁渣作为改良剂,由于其中含有一定量的可溶性的镁和磷,可以取得比施用石灰来进行改良酸性土壤更好的效果。,生产钢渣磷肥,钢渣磷肥不仅在酸性土壤里施用效果好, 且在缺磷的土壤里施用也有增产效果,在水田和旱田里均可取得较好的肥效。,转炉渣吸收CO2制作人工礁,向钢渣中加入水后将其至于密封的模具，从模具底部喷入CO2气体，发生碳酸化反应，经过一段时间即可得到海洋砌块,复合矿渣中有价元素的回收,复合冶金渣是重要的二次资源。 但复合冶金渣属于人造矿，渣中的有价金属分布特征可归纳为：分散和细小。 这种人造矿属于极难处理矿，用单一的选矿方法很难将渣中的有价金属分离出来。,从源头对渣进行改性预处理,复合矿冶金渣处理流程,作业：,1，炉渣的定义？ 2，高炉渣用不同的处理方法可以得到几种产品？ 3，钢渣水淬的工艺形式及优点？ 4，什么叫钢渣水淬？ 5，高炉渣的利用途径？ 6，钢渣的利用途径？ 7复合矿冶金渣处理流程？,