
NO.2 2014
综述
粉煤灰综合利用
FLY ASH COMPREHENSIVE UTILIZATION
钢渣的利用及其应用研究进展 Study on Comprehensive Utilization of Steel Slag and its Development Trend
张劲,陆文雄”,王雪,张炎2,马娇丽,张青(1.上海大学,上海200444;2.上海宇培特种建材有限公司,上海201804;
3.上海市普陀区建筑工程管理办公室,上海200333)
摘要:介绍了钢渣的形成和性质及目前常见的钢渣处理工艺及其优缺点;并系统地阐述了目前国内外钢渣的综合利用情况及对钢渣未来发展前景的展望。
关键词调:钢渣;利用;处理工艺
中图分类号:X757
文献标识码:B
文章编号:10058249(2014)02004605
我国是世界上第一产钢大国,据国家统计局统计, 2012年我国粗钢累计产量同比增长3.1%,达到71654 万t。钢渣作为钢铁生产过程的副产物,产量约为粗钢的10%~15%["。目前,我国钢渣的综合利用率约为 50%~60%,但用于建材领域的仅约10%[2]。大部分钢渣还是作为废物被堆积遗弃,这不仅占用了大量的土地资源,还给周围环境带来严重的危害(破坏土壤植被,污染空气、水源等)。因此,如何提高钢渣的处
理和综合利用水平是非常必要和紧迫的问题。 1钢渣的产生和性质
钢渣是在冶炼钢铁过程中由于石灰、董石等造渣材料的加人,炉衬的浸蚀以及铁水中硅、铁等物质氧化而成的复合固溶体(3),其中还含有少量游离的氧化钙以及金属铁等。由于化学成分和后期处理工艺的不同,钢渣的物化性能也有着较大的差异。一般钢渣的碱度越高其颜色越深,如低碱度钢渣显灰色,而较高碱度的呈褐灰色。钢渣块松散不粘结,孔隙较少,质地坚硬密实,这也决定了其易磨性较差。钢渣中由于含有较多的f-CaO,f-MgO,这会导致其水化后体积膨胀率较大[4]。另外,钢渣形成的温度较高,晶体发育较大,结构较完整,所以其胶凝活性较低[5】。
收稿日期:2013-11-14· 46 ·
2国内外钢渣利用和研究的进展 2.1回收金属
钢渣中有近25%的金属铁,含废钢10%~15%,通过手选和磁选,可以提取回收各个粒级的废钢铁,其中有很大一部分可以作炼钢、炼铁的原料,这不仅可以减少对环境的污染而且具有较高经济效益。除了含有金属铁外,钢渣中还含有Mn、Cr、V等金属,为了保护环境和创造经济效益,人们尝试多种途径来提高钢渣中金属元素的回收率。杨素波等[]采用矿热炉冶炼含钒钢渣,取得不错的成果,使钢渣中V,0,品位由3.94% 降至0.51%。
2.2作为钢铁冶炼熔剂
2.2.1用作烧结熔剂使用钢渣作为烧结熔剂,主要是由于钢渣中含有较多的生石灰,所以其可以代替石灰石用作烧结配料。这不仅抑制了烧结矿的风化,改善了其透气性,而且提高了烧结矿的产量和强度。另外,也回收利用了钢渣中的残钢、氧化铁、氧化钙、氧化镁、氧化锰等有用成分。如ToPkayaY等[7]利用不同的钢渣用作烧结原料,既满足了生产需要又充分利用了废物、保护了环境。
2.2.2用作高炉熔剂钢渣可以代替生石灰和白云石作为高炉熔剂,主要是由于钢渣中含有大量的CaO 和MgO。另外,钢渣中Ca,Mg都以氧化物的形式存在,不需要经过碳酸盐高温分解过程,这节省了大量的