持续探索,钢渣微粉综合应用技术促进海绵城市建设

12月11日,以“建设美好环境、引领低碳生活”为主题的研讨会在沪召开。会议从海绵城市建设入手,探讨了工业固体废弃物–钢渣的资源化综合利用。

钢渣主要产生于钢铁冶炼的过程,是炼钢时排出的由特定氧化物组成的固体废弃物,其中造渣材料是钢渣的主要来源。目前钢渣是钢铁工业中产生的数量最大的固废之一,同时也是再利用效果较差的大宗固废之一,其排量约为粗钢产量的12%-15%。2018年我国粗钢产量为9.28亿吨,产生钢渣超1亿吨,新增占用上万亩的土地。这些钢渣不仅占用的土地规模大,而且对环境造成了较严重的污染。钢渣种类多样
我国钢渣利用率低

本报通讯员 王芸芸 李春光

[责任编辑:lsj2019]

钢渣资源化再生利用途径广泛,包括回收废钢、作高炉熔剂、生产钢渣微粉、钢渣作道路工程或回填材料等多种途径。

其中,在铁渣尾渣中含有害元素,且前道工序采用湿法加工。为使回收的渣钢、渣铁分类使用,实现渣钢、渣铁使用效益最大化,钢渣、铁渣要从源头分类堆存,铁渣、钢渣分时段上生产线加工,最终实现钢渣、铁渣的尾渣分类储存,渣钢、渣铁分类储存和分类返生产及社会化。因含铁资源中的铁水预处理渣是含有害元素的铁水渣,故采取单独工艺线来加工电炉渣、其他渣及含铁资源渣。

据介绍,目前中冶环工已形成了铁水预处理技术、转炉炼钢中渣处理技术、转炉炼钢后浇铸注余渣处理技术。在实现钢渣二次资源循环应用于冶金敷料、新型建筑材料等方面提供了可行性技术途径。金强说:“新型钢渣处理工艺方法,形成了宝钢不同钢渣的不同特性。不但扭转了建厂初期一度钢渣成灾的局面,还形成了强化分类回收、分类加工、分类管理的针对性利用等措施,使钢渣资源化利用技术取得了应用成果和不断提升发展。”

钢渣经过加工、筛选、干燥后磨细,再掺加适量的外加剂加工,混合成为钢渣微粉。中高碱度的钢渣不仅可以直接磨粉生产钢渣水泥,还可以作为水泥生产中的添加剂。在混凝土拌和过程中,适量掺加钢渣微细粉可以增强其力学强度以及结构的致密度。

滚筒渣二次加工生产工艺。滚筒渣由自卸车运至滚筒渣预处理厂房后进行几道破碎、筛分、磁选,并根据结果决定去向:或是经筒仓储存后用作冶金辅料、路基材料,或是由胶带机送至制砂间进行钢渣标准砂制作,或是由胶带机送至金属提纯生产线原料仓,生产钢渣微粉原料、水泥原料。

目前,钢渣微粉作为商品混凝土掺合料已通过上海市科学成果鉴定。研究表明,钢渣粉可在20%以下等量替代水泥的使用,用在海工混凝土中还具有海洋生物附着率高的生态特点,有利于抑制海洋赤潮,对环境治理极具积极意义。

摘要:我国是世界上最大的钢铁生产国,每年产生的钢渣数量巨大,不仅占用大量土地,还给环境带来严重污染,因此钢渣的回收利用一直是我国钢企的难题。目前钢渣种类多样,再生利用的途径多,我国钢渣利用率低,部分技术问题尤待解决。

地渣二次加工生产工艺。地渣是一个广义概念,是转炉地渣、电炉渣、铁水渣、铸余渣等的统称,经过破碎、切割、筛分、磁选处理后,根据尺寸规格的不同或输送至金属提纯环节进行再次处理;或作为转炉冶金辅料定时运至炼钢区域循环使用;或作为水泥原料、混凝土集料、冶金辅料或钢渣微粉原料定时运至各用户。

数据显示,目前我国年产钢已超3亿吨,钢渣产量约为4000万吨,利用率约10%,加之多年来堆存未处理的钢渣2亿多吨,占地3万多亩。因此,钢渣的处理与综合利用,不仅可以产生巨大的经济效益,而且可以产生巨大的社会和环境效益。
中冶环工总工程师金强介绍说:“在国外,钢渣多用于填海造地,或作公路基层材料和返回冶金生产作炼铁熔剂和烧结矿原料。而在我国,钢渣则主要用于路基材料、回填材料和水泥原料等。”金强表示,想要从根本上解决钢渣处理工艺流程长、资源利用效率低、二次污染严重等问题,就必须研究和创新发展钢渣工业技术的系统解决方案。

钢渣做高炉熔剂的优点较多,首先回收利用渣中的金属铁,减少了烧结矿和石灰石用量。其次可以提高高炉的脱硫能力,提高高炉的流动性以及稳定性,增强料柱的透气性。此外还可以产生良好的经济效益,美国用作高炉的替代熔剂的钢渣超过50%,国内太钢、马钢等钢企高炉大量应用转炉钢渣做熔剂,均获得较好的经济效益。

钢渣加工生产线包括滚筒渣生产线、地渣生产线和金属提纯生产线。在生产过程中,切割、上料、烘干、装料等生产工艺均会产生扬尘。为捕集上述这些扬尘点产生的粉尘,满足环保要求,中冶宝钢分别设置除尘系统,或净化后经风机、排气筒排入大气,或收集除尘灰返回生产利用,确保项目建设和生产不造成二次污染。

目前我国钢渣利用中,用于筑路的消耗最大,占比40.2%;其余依次是用作工程回填料的占比32.3%,用于回炉烧结的占比19.4%,用于水泥的占比6.5%,用于其他建材的占比1.6%,传统采取粗放式处理方法,既有可能造成钢渣再生资源的浪费,又可能引起环境的二次污染。导致钢渣难以充分利用的主要原因在于钢渣的组成成分波动大、早强低、水化慢、易磨性及稳定性不高、原料的预处理较困难等,目前众多钢铁企业不具备钢渣综合利用的技术。

《中国冶金报》

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