浅析电炉渣的综合利用

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1、浅析电炉渣的综合利用王刚摘要:电炉渣是电炉炼钢过程中的副产品。近年来，随着电炉钢产量的增加，电炉渣的排放量也相应的增加。若不综合利用，炉渣不仅占用越来越多的土地，还会对环境造成污染。因此电炉渣的综合利用对实现钢铁工业的可持续发展具有重要意义，同时也是我国环保科技的一项重要工作。本文就我国电炉渣的综合利用状况进行简单分析和讨论。关键词:电炉；炉渣；综合利用一概述一直以来，电弧炉炼钢法在不锈钢、耐热钢等高合金钢冶炼中起着主要的作用，电弧炉的钢产量占钢铁生产总量的比率已经超过30%，作为世界钢铁生产的发展趋势正在引起人们的注意。其主要理由为：（1）初期设备费用比高炉法低。

2、（2）对市场动向的适应性强，设备运行的控制相对比较容易。（3）已经大容量化或已经有了种种电弧炉炼钢技术的进步。（4）近年来，在工业发达国家中，以钢铁积蓄量增长为背景，提高了在原料成本方面的相对竞争力。（5）因为对环境问题关心程度的提高，将废钢作为钢铁资源来有效利用的在循环产业已成为可行。根据这些，电弧炉的地位相对上升了。而电炉渣作为电炉炼钢的副产品，其产量相当大，以废钢为原料时，电炉渣量宜为50~80kg/t，约占炼钢生产总量的5%～10%(质量分数)。近年来，随着电炉钢产量的增加，电炉渣的排放量也相应的增加。若不综合利用，炉渣会占用越来越多的土地，还会对环境造成污

3、染。因此电炉渣的综合利用对实现钢铁工业的可持续发展具有重要意义，同时也是我国环保科技的一项重要工作。本文就我国电炉渣的综合利用状况进行简单分析和讨论。二电炉渣的来源及其特性电炉渣是指电炉炼钢过程中排出的熔渣，主要组成为：7（1）金属料内元素（如铝、硅、锰、磷、硫、钒、铬和铁等）的氧化反应物。（2）被侵蚀的炉衬耐火材料（3）装料时混入的泥沙和铁锈（4）加入的造渣材料，如石灰、石灰石、萤石、粘土砖块和铁矾土等。电炉渣按化学成分为氧化渣、还原渣。其中氧化渣约占电炉渣总量的60%～70%，其成分介于高炉渣和转炉渣之间，还原渣约占电炉渣总量的30%～40%。其特点是含钙、铝高

4、，含铁低。由于所含的铁、锰、钛等氧化物很少，渣呈白色，缓冷的渣块有粉化现象。电炉渣的化学组成和矿物组成如表l、表2所示。表1电炉渣的化学组成（%）种类ω(CaO)ω(MgO)ω(FeO)ω(MnO)ω(P2O5)ω(Fe2O3)ω(Al2O3)ω(SiO2)氧化渣30~508~138~225~102~55~610~1811~20还原渣45~65＜10＜0.50.1~0.82~32~310~20表2电炉渣的矿物组成种类碱度主要矿物名称次要矿物名称氧化渣1.8C2S-C3MS2（54：46）固溶体玻璃质，RO相，尖晶石固溶体1.56C3MS2玻璃质，RO相1.12（Mg

5、，Fe，Mn），SiO2RO相，尖晶石固溶体，玻璃质还原渣2.91γ-C2S（75%），C11A7.CaF2C3MS2，MgO≤5%，CaF22.87γ-C2S（75%），C11A7.CaF2（多）C3MS2，MgO≤5%，RO相2.63γ-C2S（75%），C11A7.CaF2（少）C3MS2，MgO≤5%，RO相，CaF2三钢渣的处理方法由于炼钢设备、工艺布置、造渣制度、钢渣物化性能的多样性及利用上的多种途径，决定了钢渣处理工艺的多样化。(1)弃渣法钢渣放入渣罐后直接运至渣场抛弃，我国钢铁厂过去的排渣方法以此种工艺为多，国内外的渣山多是由此形成的。此法工艺简单，

6、7但占用土地、污染环境、不利于钢渣加工及合理利用，有时还会因渣罐调配不及时而影响炼钢。(2)闷渣法在红热渣上均匀适量洒水，促使其粉化。此法适用于高碱度钢渣，粉渣利用价值较低。(3)热泼法在高温液态渣刚凝固时，以水喷方式使渣破裂成块。用此法处理钢渣时炉渣冷却速度比自然冷却快30～50倍。该法的优点是处理速度快、金属回收率高、处理渣的能力大、便于机械化生产。其缺点是设备损耗大，占地面积大，破碎加工粉尘大，蒸汽量大，钢渣加工量大。对环境和节能两方面都不利，钢渣安定性差。(4)盘泼水冷法将液态渣倒在浅盘内，间断定量喷水促其急冷、碎裂、翻盘、用排渣车运至水池降温。此法布局紧凑

7、、机械化程度高、粉尘少，但工艺复杂、环节多、投资大。(5)水淬法高温液态钢渣在流出、下降过程中，被压力水分割、击碎，同时进行了热交换，使熔渣在水幕中进行粒化。水淬法的优点是排渣迅速、有利于发挥炼钢设备的潜力、减轻了工人清渣的繁重体力劳动、生产经营管理费用低，缺点是由于钢渣流动性较差，水淬时产生大量蒸汽，还有潜在的爆炸危险。(6)风淬法渣罐接渣后运到风淬装置处，倾翻渣罐，熔渣经过中间罐流出，被一种特殊喷嘴喷出的压缩空气吹散，破碎成微粒，在罩式锅炉内回收高温空气和微粒渣中所散发的热量并捕集渣粒。这种方法完全不用水冷却处理，而且粒化渣全部进入罩式锅炉内，改善了处理炉渣