基礎技術鋼渣加工
發布：制砂機專業網發布時間：2020-07-01 17:40
一、鋼渣介紹
煉鋼過程中的一種副產品。它由生鐵中的硅、錳、磷、硫等雜質在熔煉過程中氧化而成的各種氧化物以及這些氧化物與溶劑反應生成的鹽類所組成。鋼渣含有多種有用成分：金屬鐵2%～8%，氧化鈣40%～60%，氧化鎂3%～10%，氧化錳1%～8%，故可作為鋼鐵冶金原料使用。鋼渣的礦物組成以硅酸三鈣為主，其次是硅酸二鈣、RO相、鐵酸二鈣和游離氧化鈣。鋼渣為熟料，是重熔相，熔化溫度低。重新熔化時，液相形成早，流動性好。鋼渣分為電爐鋼渣、平爐鋼渣和轉爐鋼渣3種。鋼渣作為二次資源綜合利用有兩個主要途徑，一個是作為冶煉溶劑在本廠循環利用，不但可以代替石灰石，且可以從中回收大量的金屬鐵和其他有用元素;另一個是作為制造筑路材料、建筑材料或農業肥料的原材料。
鋼渣的主要礦物組成為硅酸三鈣、硅酸二鈣、鈣鎂橄欖石、鈣鎂薔薇輝石、鐵酸二鈣、RO（鎂、鐵、錳的氧化物，即FeO、MgO、MnO形成的固熔體）、游離石灰（f－CaO）等。
鋼渣的礦物組成不盡相同，其影響因素在于鋼渣本身的化學成分及堿度。
二、鋼渣的年產量以及存量
鋼渣是冶金工業中產生的廢渣，其產生率 為粗鋼產量的8%～15%，2012年全世界排鋼渣量約1．8億t。中國的鋼渣產生量隨著鋼鐵工業的快速發展而迅速遞增，因此，鋼鐵企業廢渣的處理和資源化利用問題也越來越受到重視。國家“十一五”發展規劃中指出，鋼渣的綜合利用率應達86%以上，基本實現“零排放”。然而，中國綜合利用的現狀與該規劃相差甚遠，尤其是素有“劣質水泥熟料”之稱的轉爐鋼渣的利用率僅為10% ～20%。國內鋼鐵企業產生的鋼渣不能及時處理，致使大量鋼渣占用土地，污染環境。然而鋼渣并非能不用固體廢棄物，其中含有大量的渣鋼、氧化鈣、鐵以及氧化鎂等可利用組分。所以，為使鋼鐵企業創造經濟和環境效益，選擇合適的處理工藝和利用途徑來開發鋼渣的再利用價值是十分必要和迫切的。
三、鋼渣的開發利用？
1）鋼渣生產水泥及混凝土摻合料，鋼渣中含有具有水硬膠凝性的硅酸三鈣（C3S）、硅酸二鈣（C2S）及鐵鋁酸鹽等活性礦物，符合水泥特性。因此可以用作生產無熟料水泥、少熟料水泥的原料以及水泥摻合料 [4] 。鋼渣水泥具有耐磨、抗折強度高、耐腐蝕、抗凍等優良特性。
2）鋼渣代替碎石和細骨料，鋼渣碎石具有強度高、表面粗糙、耐磨和耐久性好、容重大、穩定性好、與瀝青結合牢固等優點，相對于普通碎石還具有耐低溫開裂的特性，因而可廣泛用于道路工程回填。鋼渣作為鐵路道渣，具有不干擾鐵路系統電訊工作、導電性好等特點。由于鋼渣具有良好的滲水和排水性，其中的膠凝成分可使其板結成大塊。鋼渣同樣適于沼澤、海灘筑路造地。
新型建筑材料工程應用
1）新型混凝土，通過磨細加工，使工業廢渣的活性提高并作為一種混凝土用摻合料進入混凝土的第6組分———礦物細摻料 [5] 。細磨加工不僅使渣粉顆粒減小，增大其比表面積，使渣粉中的f－CaO進一步水化以提高渣粉穩定性，還伴隨著鋼渣晶格結構及表面物化性能變化，使粉磨能量轉化為渣粉的內能和表面能，提升鋼渣膠凝性。利用鋼渣微粉與高爐礦粉相互間的激發性，加以適當的激發劑可配制出高性能的混凝土膠凝材料。
同時，根據不同的使用要求，還可配制出道路混凝土（抗拉強度高，耐磨、抗折、抗滲性好）、海工混凝土（良好的滲水、排水性，海洋生物附著率高）等系列產品。
2）碳化鋼渣制建筑材料，造成鋼渣穩定性不好的主要因素是游離氧化鈣和游離氧化鎂，它們都可以和CO2進行反應，且鋼渣在富CO2環境下，會在短時間內迅速硬化。利用這種性質，可利用鋼渣制成鋼渣磚，再次用到不同的建筑中，其重要意義在于碳化養護材料的物理化學性能得到了重大改進。與此同時，有效控制了CO2的排放，改善溫室效應。
鋼渣還可生產免燒磚、鑄造砂、水泥膨脹劑、制流態砂硬化劑等。
鋼渣磨粉的開發利用
鋼渣微粉開發利用研究是近年來繼礦渣微粉大規模應用后而出現的熱門話題，鋼渣生產微粉或者復合微粉可以消除鋼渣水泥生產中易磨性差異問題，鋼渣通過磨細到一定細度時，可以較大程度地清除金屬鐵，通過超細粉磨使物料品體結構發生重組，顆粒表面狀況發生變化，表面能提高，機械激發鋼渣的活性，發揮水硬膠凝材料的特性。
鋼渣經過穩定化處理后可做道路墊層和基層，其強度、抗彎沉性、抗滲性均優于天然石材，有相應的行業標準，但是鋼渣做回填和道路墊層、基層其附加值低，鋼鐵企業和建筑單位對此都不太重視，鋼渣經過處理后可以代替骨料做瀝青混凝土和水泥混凝土路面材料，其防滑性，耐磨性，使用壽命都提高，鋼渣附加值也大大提高。
鋼渣的循環利用應著重放在建筑和建材行業，在水泥、混凝土、路面和建材制品中的利用是鋼渣利用的發展方向。因此鋼鐵企業內鋼渣的處理應該圍繞這些利用途徑，進行鋼渣處理工藝選擇。而要把鋼渣加工成可以利用的材料，就要通過機器的加工來完成，黎明重工科技針對鋼渣的處理利用專門研發了相應的設備，黎明重工生產的磨粉機系列主要包括高壓懸輥磨粉機、高壓微粉磨粉機、超壓梯形磨粉機、三環中速磨粉機以及新的立式磨粉機和相配套的振動給料機、細碎顎式破碎機等。黎明重工科技生產的各種型號磨粉機在加工各種物料領域都有應用，廣泛應用于礦業、化工、建材、冶金、耐火材料等物料的制粉加工，黎明重工的磨粉機在不斷改進更新，在性能及質量上不斷優化，在鋼渣處理上早已被廣泛應用。
四、鋼渣加工工藝：
目前，鋼渣處理工藝有冷棄法、盤潑水冷法、熱潑法、水淬法、風淬法、熱悶法、滾筒法和加壓蒸汽陳化法等。其中，冷棄法陳化時間長，處理后的鋼渣塊度大，不利于鋼渣的利用和加工;盤潑水冷法成本高昂，污染大;水淬、風淬法易發生爆炸不利于操作，以上這些方法均未在國內外大規模推廣。目前國內外鋼渣處理常用的方法是熱潑法、滾筒法、熱悶法和加壓蒸汽陳化法。其中，加壓蒸汽陳化法是國外利用較多的處理工藝。
根據鋼渣的特點和成品要求，可選擇使用破碎篩分設備、除鐵設備和磨粉設備對其進行加工處理，并根據使用要求，加工至不同粒度。
好的階段 預處理
煉鋼廠產出的鋼渣中，有一些鋼渣的粒徑超過初破的進料粒度，需要使用破碎錘等工具進行預處理，預處理后的鋼渣滿足設備進料要求。
第二階段 粗碎
采用顎式破碎機對原料進行破碎，至一定的粒度大小，可用于建筑材料或進一步加工。
第三階段 除鐵
鐵是鋼渣中比較有價值的成分。在生產線中加裝除鐵設備對其進行除鐵，不但能保證設備正常運行，還能帶來巨大的經濟效益。
第四階段 中細碎
經除鐵后，需使用圓錐破和立軸沖擊破對物料進行進一步處理，以獲得所需粒度，才可進行下一步驟。
第五階段 粉磨
經過破碎和磁選的物料，利用磨粉機進一步粉磨，可以獲得不同細度的物料，可用作制磚、水泥和混凝土等。
鋼渣加工設備
粗碎可選用C6X顎式破碎機、PE顎式破碎機和PEW歐版顎式破碎機
中細碎可選用HST圓錐破、HPT圓錐破、VSI6X立軸沖擊破和VSI5X立軸沖擊破
粉磨可選用LM立式磨、MTW歐版磨和5X歐版智能磨等。
五、相關信息
匯總:哪些石頭可以制成機制砂？效果如何
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