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分析鋼渣綜合利用的發展空間及處理工藝

添加日期:2020-12-29 查看次數:

  我國從20世紀70年代提出了“綜合利用、變廢為寶”的口號,開展了固體廢物綜合利用技術的研究和推廣工作,現已取得了顯著成果,部分地區的綜合利用率已超過了80%,其中鋼渣綜合利用雖然沒有礦渣利用率高,但是也有了很大的改變,鋼渣綜合利用主要涉及建筑材料、農業、冶金、廢水處理等領域。

  鋼渣目前常用的途徑,就是將鋼尾渣通過鋼渣立磨機將其研磨成細粉,并與礦渣粉混合后生產鋼鐵渣粉用于水泥和混凝土生產。鋼鐵、建材都是高資源消耗性、高能耗行業,鋼鐵工業的冶金固體廢棄物經深加工生產出的高附加值產品,作為原料用于建材行業、不僅可以起到節約資源、減少浪費、改善環境的效果,而且還可以打造產業鏈組合,實現兩大行業和諧發展。

  目前國內外鋼渣的處理工藝要有熱潑法、盤潑法、熱悶法、水淬法、滾筒法和風淬法等,其中常用的主要有熱潑法和熱悶法。

  熱悶法

  熱悶法是中冶建研總院于20世紀90年代研制成功的一種鋼渣處理技術,現已在首鋼京唐、寶鋼、鞍鋼、重慶鋼廠等多家鋼鐵企業推廣應用,效果良好。其處理工藝過程是:將密封在熱悶罐中的液態鋼渣進行間歇式的灑水,急冷產生的物理力學作用和蒸汽對渣中游離氧化鈣的水化作用使其破碎。

  優點在于工藝比較簡單,對高堿度鋼渣有更好的處理效果,處理后的鋼渣活性較高、穩定性較好;缺點是處理后鋼渣粒度均勻性差、破碎加工量大、較長處理周期。

  熱潑法

  熱潑法是現在國內鋼廠運用較多的一種鋼渣處理技術。唐鋼、武鋼二煉鋼等國內鋼廠都已在廣泛運用。其工藝流程是:在爐渣溫度高于可淬溫度時,向爐渣噴灑一定量的水,從而使渣形成應力產生碎裂,同時游離CaO 的水化作用使渣進一步裂解。

  熱潑法冷卻時間短,處理量大,便于機械化生產;但是反應不封閉,粉塵大污染嚴重,而且鋼渣穩定性差。

  水淬法

  水淬法是上世紀70年代日本一家公司開始采用的一種鋼渣處理方法。其處理方法是液態渣在流動下降過程中被壓力水切割破碎, 高溫熔渣遇水急冷收縮產生應力集中而破裂,并在水幕中粒化。這種方法現在濟鋼、齊齊哈爾車輛廠、美國伯利恒鋼鐵公司等鋼鐵企業推廣使用。

  水淬法能更好的節省處理場地,設備投資小,對環境的污染程度較輕。不過這種方法易發生爆炸,鋼渣粒度無法保證均勻性,只適合液態渣的處理。

  盤潑法

  盤潑法是上世紀七十年代后期國外研究成功的一種鋼渣處理方法,它有著熱潑法和水淬法的優點,現已在新日鐵和寶鋼得到推廣應用。盤潑法的原理是將高溫的鋼渣傾倒在渣盤上進行水淬, 使得鋼渣冷凝過程中產生龜裂進而破碎。

  盤潑法優點在于可同時處理大量鋼渣并快速冷卻、作業產生粉塵少、產生的鋼渣活性較高;不足之處是渣盤易發生變形、運行和投資費用大,工藝流程較復雜。

  滾筒法

  國內外有多家鋼廠采用了滾筒法爐渣處理技術。滾筒法技術的工藝過程是在高溫液態鋼渣從溜槽流淌下降時被高壓空氣擊碎, 噴至周圍的鋼擋板后落入下面的水池中。

  滾筒法的工藝優點在于其處理流程短,渣鐵分離好,便于尾渣在建材行業的應用;缺點是鋼渣粒度大,渣處理效率低,對渣的流動性要求較高(必須是液態稀渣)。

  風淬法

  一種較為成熟的工藝技術。風淬法是用高速氣流對熔融和半熔融渣粒沖擊、分割、粒化,并隨高速氣流飛行落入水中迅速冷卻為固態渣粒。在這個過程中,壓縮空氣對高溫液態鋼渣產生較強的氧化作用,鋼渣中的FeO 相因氧化作用消失,使得含FeO 的石灰不穩定相明顯減少,而C2F 穩定相增加,這也是這種處理方式的獨特之處。

  優點在于安全高效,工藝簡單投資少,鋼渣粒度小且均勻,有利于渣鋼分離;缺點是只能對液態渣進行處理。

  總的來說,國內外的鋼渣處理方法主要集中在不受鋼渣流動限制的熱悶工藝和工藝簡單易于實驗的熱潑法,并且鋼渣的預處理工藝對鋼渣的深度利用有著直接的影響。

  不過隨著我國技術的不斷發展和進步,鋼渣處理工藝會更*,那么鋼渣也有著更廣闊的應用前景,實現鋼渣綜合利用資源化的目標也是指日可待!

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