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【摘 要】目前，随着发展，由于国家经济建设的需求，钢铁工业走上了快速发展的道路。伴随着钢铁产能的增加，钢渣储存量也越来越多。
【关键词】转炉钢渣；铁物质
前言
随着钢铁产能的增加，钢渣储存量也越来越多，据统计，我国钢铁工业储存的钢渣基数约为4亿t，而且每年的增长量约为90000000t。每吨钢渣中含有10%左右的废钢以及大量的CaO、SiO2 等丰富的可再利用资源，在我国这些钢渣很大一部分都以堆存填埋的方式处理，这样不仅对环境造成严重的影响而且还是对资源的一种浪费。随着国家对环境保护越来越重视，钢铁行业在响应国家节能减排，走可持续发展道路的号召下对钢渣循环利用的研究也逐渐加深。
一、国内外研究现状
钢渣是钢铁行业排放量最大的冶金渣之一，是一种非常优质的可再利用资源。对于国外一些工业发达的国家而言，钢渣利用的研究进行得比较早，基本达到“零排放”。例如美国，早在1970年西德森与内陆钢公司便对40%的钢渣进行直接回炉处理；德国对钢渣的利用率达到98%以上，主要将钢渣代替土木、水利、铁路等工程技术的矿质材料；日本对钢渣的利用率达到95%以上，主要是外销和自使用；英国则开发了干式成粒法工艺，将钢渣利用于沥青混凝土、大体积混凝土、柏油路骨架料、道路建筑材料。
二、钢渣的处理工艺
钢渣的处理工艺大致有渣山冷弃法、浅盘热泼水淬法、渣箱热泼法、滚筒法、焖渣水淬法、风碎粒化法和转碟钢渣处理法。根据相关机构对国内128家大中型钢铁企业的钢渣一次处理数据的统计显示：采用热焖法的有59家，占比达45.73%；采用热泼焖渣法的有51家，占比达39.53%；采用滚筒钢渣法的有10家，占比达7.75%。
2.1 渣山冷弃法
将钢渣倒入露天钢渣坑内打水淬渣，钢渣淬裂成块后再由推土机堆集送到渣场进行磁选和筛分。这种方法处理简便，节约资本和设备但是用于堆存的渣场占地面积较大，对环境和土壤造成严重的破坏。
2.2 浅盘热泼水淬法
浅盘热泼水淬法即为ISC工艺。由日本新日铁公司开发。将钢渣泼于浅盘中，静置3-5分钟，通过喷水方式对其进行冷却，第一次喷水2分钟停3分钟，重复4次，使得钢渣表面温度下降至500℃左右，第二次喷水4分钟使钢渣表面温度下降至200℃左右，然后将钢渣倒入水池中进行第三次冷却，冷却时间为30分钟，使得钢渣温度降至50-70℃后进行再次利用。这种方法处理时间短，占地面积小但是污水处理量大。目前国内宝钢等单位运用此法。
2.3 渣箱热泼法
渣箱热泼法工艺原理与上面介绍的浅盘热泼水淬法一样，用起重机将渣罐吊起后向敞开式的渣箱进行泼渣，每泼完一渣罐就适量喷水冷却，等渣箱泼满后再集中进行泼水冷却。这种方法操作简便，简化设备但是形成的粉尘会对作业环境造成严重的污染，不利于清渣作业。这种方法运用较多，鞍钢、唐钢等厂均有运用。
2.4 滚筒法
宝钢于1998年5月建成世界上第一台滚筒法处理液态钢渣的工业化装置。液态热钢渣经装料溜槽进入滚筒内在水的作用下急冷成块，随着滚筒里的钢球不断碾磨，大块钢渣被处理成颗粒状态，再经出渣口送至堆场。这种方法流程短，处理成本低而且环保好。
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2.5 焖渣水淬法
钢渣温度大于300℃时，通过抱罐车将钢渣输送至处理厂的焖渣罐，结合喷水工艺使其出现微压蒸汽，然后通过钢渣余热以及fCaO水解作用，粉化钢渣，促使铁、渣有效分离。这种方法劳动强度较低、设备磨损较小、工艺简单、机械化程度较高、钢渣稳定性好。宝钢炼钢厂、南京钢厂、上海一厂等厂运用此方法。
2.6 风碎粒化法
风碎粒化法在国外早有应用，早在1981年末，日本就在福山制铁所建成了世界上第一套转炉渣风碎装置。风碎粒化法是将渣液置于风碎罐中，任由渣液通过自身质量流出，然后通过粒化器喷嘴的高速空气气流对渣液进行处理，基于表面张力的综合作用，渣液会呈现为若干细小颗粒状，有利于回收钢渣微粒热量以及高温空气。这种方法安全可靠、占地少、生产成本低。
2.7 转碟钢渣处理法
该工艺源于英国Kvaerner公司，主要通过存有变速旋转浅碟以及气罩的炉渣处理罐，对钢渣进行处理，实际应用过程中，转碟离心力会破碎熔渣，并将其传输至水冷罐，使其凝固，然后传输至气动冷却床，对其进行深入冷却，最后，传输至下料溜槽，由其再次提升部分渣体进行循环处理。
三、钢渣分选方法
钢渣分选主要有重力分选、浮游分选、磁力分选这几种。国内一般采用湿法处理，先将钢渣用球磨机进行研磨使得钢渣中的物质分离，然后用磁力分选机选出其中的钢粒，而对于已经选出钢粒的钢渣再用棒磨机进行细磨后用浮游分选法选出弱磁性金属材料。
3.1 重力分选
重力分选主要通过矿物在粒度、密度方面的差异，借助各种机械力以及流体动力的作用，创造分离条件以及松散分层，进而明确不同粒度、密度产品工艺。混合物料由于粒度、密度的影响，其在运动介质中的沉降速度以及移动程度差异较大，重选即借助该差异分离物料，因此，重选过程均需参考物料介质沉降规律。重选过程多按照密度分选物料，如果两种物料，粒度相同，随着密度差的提升，重选分离越简便。不过，如果其他条件无差异，粒度越小，密度分离难度越大。
3.2 浮游分选
浮游分选主要通过物料的物理化学性质进行分选。浮游分选中物料密度并不会影响其沉浮情况。普遍而言，物料水亲和力越大，可浮性越小。现代浮选时，普遍借助浮选药剂对物料可浮性进行改变，进而实现分选。
3.3 磁力分选
磁力分选通过物料在磁场方面的差异分选磁选机磁场。在钢渣磁选加工上利用各种物质的磁性差异在磁场中对钢渣进行分选把其中富含铁的部分分选出来，从而进行再次加工利用。据相关实践资料表明，磁选不仅可以选别钢渣、黑色金属矿石，还能对磁性杂质进行有效排除，净化原料。钢渣磁力分选主要采用的是干式磁选及湿式磁选深处理技术，本次钢渣中含铁物质分选试验采用的是湿式磁选。
结语
钢渣是钢铁冶炼过程中的必然产物，随着钢铁行业的发展，其产量也在不断的增加，如何综合有效地利用这些钢渣对进一步促进我国钢铁行业的可持续发展有着重大意义。本次课题以传统工艺条件为基础，对转炉钢渣中含铁物质进行分选试验，从而对传统工艺进行不断完善与创新，提高钢渣中含铁物质的回收率以及综合利用性能，为钢铁行业的发展，环境的保护作贡献。
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论文作者:周程
论文发表刊物:《低碳地产》2016年9期
论文发表时间:2016/9/9
标签：钢渣论文; 磁选论文; 物料论文; 转炉论文; 工艺论文; 滚筒论文; 粒度论文; 《低碳地产》2016年9期论文;