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    钢渣的主要成分以及处理方法

    发布者:管理员

    发布时间:2014-12-17

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    成分介绍


    钢渣主要由钙、铁、硅、镁和少量铝、锰、磷等的氧化物组成。主要的矿物相为硅酸三钙、硅酸二钙、钙镁橄榄石、钙镁蔷薇辉石、铁铝酸钙以及硅、镁、铁、锰、磷的氧化物形成的固熔体,还含有少量游离氧化钙以及金属铁、氟磷灰石等。有的地区因矿石含钛和钒,钢渣中也稍含有这些成分。钢渣中各种成分的含量因炼钢炉型、钢种以及每炉钢冶炼阶段的不同,有较大的差异。由于钢渣的成分波动较大、极不稳定,因此迟迟未能实际应用。例如,用钢渣做混凝土的骨料,一段时间后混凝土会起鼓、爆裂。


    钢渣在温度1500~1700℃下形成,高温下呈液态,缓慢冷却后呈块状,一般为深灰、深褐色。有时因所含游离钙、镁氧化物与水或湿气反应转化为氢氧化物,致使渣块体积膨胀而碎裂;有时因所含大量硅酸二钙在冷却过程中(约为675℃时)由β型转变为γ型而碎裂。如以适量水处理液体钢渣,能淬冷成粒。


    处理方法


    20世纪初期即开始研究钢渣的利用,但由于它的成分波动较大,迟迟未能实际应用。70年代初,美国首先把每年排放的1700万吨钢渣全部利用起来。目前,德意志联邦共和国,钢渣绝大部分已得到利用。英国、法国的钢渣利用率为60%左右,日本为50%左右,中国为10%左右。


    世界许多国家处理钢渣的通行方法是热泼法,即将液体钢渣泼入专门的处理场,渣层厚度在30厘米以下,喷淋适量的水促其冷却,然后进行破碎、筛分、磁选,以亿博app下载安装其中金属,渣块则进行综合利用。美国伯利恒钢铁公司和中国一些钢厂都采用水力冲渣法使电炉渣、平炉前期渣实现粒化。冲水水压为2.5~8千克力/厘米2,渣和水之比为1比10以上。此法工艺简单,得到的钢渣粒度大多在1厘米以下,便于利用。但用水量大,须解决水的处理和循环利用问题。1974年以来,日本的新日本钢铁公司采用浅盘(ISC盘)水淬法(见图)处理转炉渣。处理方法是将液体钢渣泼入浅盘,渣层厚度约10厘米,喷水使渣冷却到500℃左右,固化后将渣倾倒在运渣车上,再度喷水使渣冷却到200℃左右,然后倒入泡渣池,冷却至常温。经过处理的渣,颗粒大多在10厘米以下。此法节省处理场地,操作较水力冲渣法安全,周转快,节省投资和设备,对环境的污染程度较轻。


    国内外关于钢渣处理工艺方法主要有坑闷法、轮式粒化法、热泼法、盘泼法、水淬法、风淬法、粉化法和弃渣法。


    一、钢渣坑闷(又称热闷)是近年发展起来的一种新型的比较成熟的钢渣处理技术。将炼钢炉前送出的红渣直接倒入渣罐,降温后(钢渣内部不夹液态渣)倾入闷渣罐,盖上罐盖并配以适当的喷水工艺。由于钢渣含有一定的CaO、MgO,大块钢渣在坑闷罐内就会龟裂自解粉化,钢和渣自动分离。采用该技术,可获得70%~80%的小于20mm粒状钢渣。


    二、坑闷处理后的钢渣中含有渣钢,可以通过磁选提取。而钢渣的渣-钢还不能完全分离,因此还需要对钢渣进行进一步的破碎-筛分-磁选等处理,使渣-钢彻底分离,充分亿博app下载安装渣钢和铁粉,同时选出尾渣,不同粒度的渣钢和铁粉可以用于炼钢、炼铁、烧结,尾渣可以作为建筑、铺路用石子等,尾渣进一步深化加工可以生产钢渣水泥、干混砂浆等。


    三、破碎-筛分-磁选选出含铁渣钢后,剩余的尾渣既可用于干混砂浆、铺路、制砖,或者通过钢渣微粉处理,得到粒度在45μm左右、筛余量≤2%、比表面积≥3600cm2/g的钢渣微粉,应用在水泥混凝土中等量替代硅酸盐水泥作为高性能水泥混凝土掺合料。