转炉渣膨胀性的实验研究
第16卷第6期2006年6月
中国冶金
China M etallurg y
V ol.16,No.6
June 2006
作者简介:徐红江(1972 ),男,硕士生,工程师; E mail:xuh ong jiang823@https://www.wendangku.net/doc/b02033771.html,; 修订日期:2006 03 06
转炉渣膨胀性的实验研究
徐红江, 付贵勤, 朱苗勇
(东北大学材料与冶金学院,辽宁沈阳110004)
摘 要:转炉渣具有高碱度的特点,当碱度R >2时转炉渣中的氧化钙将有一部分以游离氧化钙的形式存在。游离氧化钙是造成转炉渣膨胀的主要因素。实验采用压蒸法测定了转炉渣的膨胀性,分析了粒度和陈化时间对转炉渣膨胀性的影响,为转炉渣的应用提供依据。关键词:钢渣;游离氧化钙;压蒸;膨胀性
中图分类号:T F703.6 文献标识码:A 文章编号:1006 9356(2006)06 0032 02
Experimental Study on Distensibility of BOF Slag
XU H o ng jiang , FU Gui qin, ZH U M iao yong
(Schoo l o f M ateria ls and M etallurg y,N ort heastern U niv ersity ,Sheny ang 110004,L iao ning ,China)Abstract:BOF slag has hig h alkalinity.When the alkalinit y is ov er t wo ,par t o f CaO are free in BO F slag.Free CaO is the main factor affect ing the distensibilit y o f slag.T he distensibility of BO F slag was measured by steam test method and the effect o f size and ageing time on the distensibility was inv est igated.T hese g ive ev idence fo r applicatio n o f BO F slag.
Key words:steel slag ;f ree CaO :steam test;distensibility
转炉炼钢过程中产生大量的高碱度转炉渣且难以处理。现常采用生产钢渣水泥或作为碎石和细骨料的替代物[1~3]等处理方法。但转炉渣中含质量分数为5%~10%的游离氧化钙,其水解时转炉渣粉化膨胀使体积增大1~2倍,不利于作为建筑材料。而国内目前对于转炉渣膨胀性的测定仍是空白。德国首先采用一种简单的蒸汽测试法测定渣样的体积膨胀率,从20世纪80年代开始将这种蒸汽测定法作为炼钢厂和第3方判定钢渣质量控制的方法,现已成德国为避免钢渣骨料危害所做的常规测试[4~6],同时也被欧洲其他国家作为欧洲骨料标准中钢渣的测定方法(EN 1744 1骨料化学性质测试方法-化学分析法)。在国内尚无专门针对转炉渣膨胀性的测试手段和相应的标准。本文根据国内水泥压蒸膨胀性实验方法(GB/T750 92),对转炉渣的膨胀性进行了实验研究。
1 实验用材料与方法
实验材料是取自国内某厂的转炉渣,经60天和150天陈化。其主要化学成分为:w (T Fe)16 82%,
w (M nO )1 73%,w (CaO )41 99%,w (M gO )
12 17%,w (SiO 2)14 23%,w (A l 2O 3)0 96%,w (P 2O 5)0 75%,w (FeO)12 88%;R =2 95。其物相组成用X 光衍射仪测定见图1。从中看出,钢渣的主要物相组成为硅酸二钙、硅酸三钙、镁硅酸钙、铁铝酸钙、氧化亚铁。这与化学成分的分析相一致。
图1 转炉渣的XRD Fig.1 XRD of BOF slag
实验采用自制压蒸装置(图2),分别取陈化60
天和陈化150天、1~5mm 和0.3~0.6mm 粒度的转炉渣各50g 装入压蒸装置中,在5min 内将水加热至沸腾,每隔50m in 测量1次。通过压蒸实验测
试出不同陈化时间和不同粒度下转炉渣体积膨胀的变化,进而研究并确定钢渣的膨胀性。
转炉渣试件的膨胀率以百分数表示,试件压蒸膨胀率按式(1)计算:
L a =L 1-L 0
L
100
式中 L a 试件压蒸膨胀率,%; L 试件有效长度,mm; L 0 试件初长读数,m m;
L 1 试件压蒸后长度读数,mm
。
图2 压蒸装置
Fig.2 Apparatus of the steam test
2 实验结果与分析
从图3看出,转炉渣粒度对膨胀性有很大影响,当其粒度大于1mm 时转炉渣的膨胀率大于5%,粒度小于0.6m m 时膨胀率小于2%,粒度在0 3~0 6mm 的转炉渣将很快达到稳定;而陈化150天后的转炉渣膨胀率将大为减小。从图4看出,陈化150天后、粒度大于1mm 的转炉渣膨胀率小于0 3%,粒度在0 3~0 6mm 的转炉渣膨胀率小于0 2%。对压蒸后的钢渣进行X 光衍射测试确定其主要物相组成为硅酸二钙、硅酸三钙、硅酸镁、氢氧化钙和铁硅酸钙,见图5
。
图3 陈化60天的转炉渣体积膨胀率
Fig.3 Volume increase of BOF slag in ageing 60
days
图4 陈化150天的转炉渣体积膨胀率
Fig.4 Volume increase of BOF slag in ageing 150
days
图5 转炉渣经压蒸实验后的XRD Fig.5 XRD of BOF slag after steam test
转炉渣粒度大于1~5mm 、陈化60天的膨胀率大于5%(图3)。建设部于1990年颁布了钢渣石灰类道路基层施工及验收规范,其中规定钢渣须分解稳定。粒径符合规定,具有规定的强度。其游离氧化钙应小于3%,最大粒径不大于50mm 。前期渣不得单独使用,应采用堆积1年以上的陈渣[7];还有冶金部于1991年颁布了钢渣混合料路面基层施工技术规程,明确要求筑路用钢渣为经陈化或其他方法处理后已稳定的钢渣,其粉化率测定值的波动上限不超过5%,应清除垃圾和有害杂质(如废镁砖等)[8]。Franz Oeters 在对转炉渣碱度的研究中发现R >2时产生了自由氧化物。这时产生的游离氧化钙与碱度的关系还不明确。游离氧化钙不像硅酸二钙、硅酸三钙、偏铝酸钙等氧化钙的复杂化合物那样被固定在官能团中,而是具有活性,所以转炉渣水解实际是具有活性的氧化物的水解。本实验采用转炉渣的碱度为2 95,钢渣中游离氧化钙占绝大多数。 从氧化钙反应的角度:
(下转第46页)
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第6期 徐红江等:转炉渣膨胀性的实验研究
冷却条件基本相同,各处的凝固均是沿铸坯的厚度方向同步进行。
3 几点建议
改善钢包和连铸各工序的操作水平对提高铸坯质量具有重要意义。根据以上的实验结果及分析,提出了改善钢洁净度的几点建议:!针对钢包吹氩过程中出现的吸氮现象,建议优化吹氩工艺,尤其是吹氩强度,控制好钢液面与空气的接触面积。?从钢包到中间包的过程中夹杂物去除效果不理想,建议中间包内型采用挡墙、坝和过滤器,延长钢水在中间包内停留时间;稳定中间包钢液面高度,以利于夹杂物上浮;使用碱性中间包覆盖剂,以利于吸收夹杂。#针对出现的吸氮和二次氧化现象,建议对中间包加盖并在钢液表面充满氩气,在加强水口之间密封的同时加氩气保护,防止钢水直接与空气接触;使用碱性包衬,避免包衬耐火材料与钢水接触发生二次氧化。?针对在铸坯中串链状的硫化锰夹杂物,建议加入适量稀土或碱土金属(如RE,Ca,Zr, Ti)处理钢液,以改善硫化物的分布和形态。4 结 论
(1)经吹氩处理,钢液中的全氧和夹杂物数量都有下降,效果较好;而从吹氩处理后到中间包的过程中对钢中夹杂物去除效果不理想。在吹氩处理和钢包到中间包的过程中都有吸氮和二次氧化发生,影响了钢液的洁净度。
(2)铸坯中的夹杂物面积百分比和夹杂物个数分布具有一定的规律性,在厚度方向上显示出了1/4的规律性,在宽度方向上分布较均匀。
(3)为减少和改善钢中非金属夹杂,可加强对钢水的保护,避免二次氧化;优化吹氩工艺,优化中间包设计,促进夹杂去除;采取对钢液进行稀土或碱土金属处理等措施,以改善夹杂分布和存在形态。
参考文献:
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(上接第33页)
CaO+H2O=Ca(OH)2
氧化钙的摩尔体积(V m)为16.9cm3/m ol,而氢氧化钙的V m=33.1cm3/mo l。可以看出,当氧化钙水解成氢氧化钙时的摩尔体积将增大96%,增大近1倍。这也是转炉渣粉化的主要原因所在。图4中的氢氧化钙相也证实了这一点。
转炉渣的高碱度使转炉渣中存在游离氧化钙,游离氧化钙的水解导致转炉渣的膨胀,而这种膨胀与陈化时间和粒度又有很大关系。当陈化超过6个月或粒度小于0.6mm时,转炉渣可用作于路面及道路基层等建筑材料。
3 结 论
(1)采用压蒸实验的方法可快速测定转炉渣的膨胀率,并以此评定转炉渣作为公路或机场铺路材料等建筑材料时膨胀率。
(2)转炉渣的膨胀主要与钢渣的粒度和陈化时间有关,粒度越小、陈化时间越长则炉渣的膨胀率越小。
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46 中国冶金 第16卷
钢渣综合利用的方法
钢渣的综合利用 钢渣是在转炉、电炉或精炼炉熔炼过程中产生的由炉料杂质、造渣材料等熔化形成的以氧化物为主、有时还含有少量氟化物、硫化物及渣钢渣粒的冶炼废物，发生量约占钢铁企业固废总量的25%。近年来，我国钢铁业发展迅猛，粗钢产量年均增长22.4%，2010年1～9月已达4.75亿t计，由此产生近1亿t的钢渣。钢渣中富含Ca、Si、Fe、Mg、A1等有价元素，蕴含大量热能，是一种宝贵的次生资源，而有效处理和利用钢渣，不仅有利于节能降耗和温室气体减排，还是钢铁企业实现可持续发展和循环经济的必由之路。 1钢渣的种类与来源 冶金企业生产工艺的各异导致渣的种类也不尽相同，特别是化学成分和物理性能存在巨大差异。鞍钢长流程生产工艺所产生的渣，大体上分为脱硫渣、转炉炼钢渣、连铸渣和精炼渣等：①脱硫渣。转炉炼钢前进行铁水预处理，在脱硫站脱硫扒渣，炉渣碱度较高。一般，因脱硫渣的硫过高而须脱硫处理，否则，其冶金用途不大。②转炉钢渣。鞍钢日产5000t左右的转炉钢渣，占钢厂渣总量的60%以上，是一种利用范围较广和使用价值最高的钢渣。③连铸渣。鞍钢采用全流程的连铸生产工艺，连铸过程中的保护渣成分在使用前后变化不大，理论上可循环使用。但现实中因连铸保护渣随二冷水流走并与其它杂质混杂，且含较多难以回收的氟，故大部分堆放在渣场，目前利用率偏低，其应用问题还有待于进一步研究。④精炼渣。鞍钢采用炉外精炼等措施冶炼高纯净度的钢水，精炼过程产生大量副渣，其除含高碱度的碱性氧化物外，还有非常高的三氧化二铝和非常低的金属铁量，适合制造水泥和耐火材料。同时，国外已开展对精炼渣深人利用的研究，如日本己对LF炉的顶渣利用课题立项，开展了热渣循环利用的研究。 2钢渣的基本物性 2.1钢渣的物理性质 钢渣呈黑色，外观像结块的水泥熟料，其中夹带部分铁粒，硬度大，密度为
高炉渣处理、回收利用技术的现状
高炉渣处理、回收利用技术的现状与进展 学院：矿业工程学院 班级：矿加10 姓名：范明阳 学号：120103707026
高炉渣处理、回收利用技术的现状与进展 范明阳 （辽宁科技大学矿业工程学院） 摘要：介绍了目前国内外高炉渣处理、回收利用的现状，对比分析了高炉渣各种处理工艺的优点和不足，指出目前的高炉渣处理存在新水消耗大、炉渣物理热无法回收和二氧化硫、硫化氢等污染物排放的问题，提出了解决高炉渣处理和回收利用过程中渣粒化及热量回收问题的新方法，并展望了高炉渣综合利用的发展趋势． 关键词：高炉渣；处理；回收利用；发展趋势 Abstract：The current status of the recovery and utilization of blast furnace slag both at home and abroad a．re described，andthe advantages and the disadvantages of various treatment processes compared in the present discussion．It is indieated thatthe treatment method of blast furnace slag now in use has the shortcomings of large fresh water consumption，impossibility torecover the physical heat of the slag，and emission of contaminants SO2 and H2 S． Key words：blast furnace slag；treatment；recovery and utilization；developing trend 0 .前言 钢铁工业是我国国民经济的重要基础产业．高炉渣是一种性能良好的硅酸盐材料，可作为生产水泥的原料．高炉渣的主要成分是氧化钙、氧化镁、三氧化二铝、二氧化硅，属于硅酸盐质材料，其化学组成与天然矿石、硅酸盐水泥相似．在急冷处理的过程中，熔态炉渣中的绝大部分物质没能形成稳定的化合物晶体，以无定形体或玻璃体的状态将没能释放的热能转化为化学能储存起来，从而具有潜在的化学活性，是优良的水泥原料．据统计，我国冶金企业每年用于处理废弃炉渣资金高达上亿元，尤其是对于高炉渣的显热，国内还没有一家钢铁联合企业将
炉渣粉煤灰综合利用项目
炉渣粉煤灰综合利用项目可行性研究报告 （代项目建议书）
目录 第一章总论 (1) 1.1项目名称及建设单位 (1) 1.2报告编制依据和范围 (1) 1.3推荐方案 (2) 1.4结论 (4) 第二章项目的背景及建设的必要性 (5) 2.1墙体材料现状及存在的问题 (5) 2.2“十一五”新型墙体材料发展面临的形势 (7) 2.3墙体材料革新的指导思想、发展目标和发展重点 (9) 2.4主要对策和措施 (12) 2.5建设的必要性 (14) 第三章市场预测及建设规模 (16) 3.1市场预测 (16) 3.2生产规模 (18) 第四章建设单位基本情况 (19) 第五章建设地点 (20) 5.1城市概括 (20) 5.2建设条件 (21) 第六章建设方案 (23) 6.1建设内容 (23) 6.2产品介绍 (23) 6.3生产工艺 (29) 6.4主要设备选择 (30) 6.5主要原辅材料、燃料、动力消耗指标 (32) 6.5土建工程 (33) 6.6给排水 (33) 6.7供电 (34)
第七章环境保护 (36) 7.1主要污染源 (36) 7.2设计采用的环境保护标准 (37) 7.3治理措施 (38) 7.4环境管理 (39) 7.5环境影响评价结论 (40) 第八章消防 (41) 8.1设计依据 (41) 8.2工程概述 (41) 8.3消防措施 (41) 8.4电气消防 (42) 8.5生产过程中的职业危害因素 (42) 8.6采用的主要防范措施 (43) 第九章节约能源 (45) 9.1概述 (45) 9.2工艺生产上的节能措施 (45) 第十章企业组织与劳动定员 (47) 10.1企业组织及工作制度 (47) 10.2劳动定员 (47) 10.3劳动力来源及技术人员培训 (47) 第十一章项目实施进度建议 (48) 第十二章工程招标 (49) 12.1招投标管理的基本原则 (49) 12.2招标依据 (50) 12.3项目招标范围 (50) 12.4项目招标程序 (50) 12.5项目招标内容 (51) 第十三章投资估算 (53) 13.1编制依据 (53) 13.2投资估算说明 (53) 13.3编制基数 (53)
第三章 熔体的结构与性质(完整)
第三章熔体的结构与性质 一、名词解释 1、金属液的类晶结构:金属液在过热度不高的温度下具有准晶态结构，即金属液中接近中心原子处原子基本呈有序的分布，与晶体中相同（即保持近程有序），而在稍远处原子的分布几乎是无序的（即远程有序消失）。 2、铁液中的群聚态：过热度不高（10%-15%）的铁液，在一定程度上仍保持着固相中原子间的键。但原子的有序分布不仅局限于直接邻近于该原子的周围，而是扩展到较大体积的原子团内，即在这种原子团内保持着接近于晶体中的结构，这被称为金属液的有序带或群聚态。 3、（还原性渣）炉渣的还原性：指炉渣从金属液中吸收氧，使之发生脱氧反应的能力。 4、（氧化性渣）炉渣的氧化性：指炉渣向与之接触的金属液供给氧，使其中的杂质元素氧化的能力。（炉渣向金属液供给氧的能力。） 5、炉渣的磷容量：熔渣具有容纳或溶解磷酸盐或磷化物的能力。 6、炉渣的容量性质：炉渣具有容纳或溶解某种物质的能力。 7、炉渣的硫容量：炉渣具有容纳或溶解硫的能力。 8、炉渣的碱度：指炉渣中主要碱性氧化物含量与主要酸性氧化物的含量比值。 9、炉渣的熔点：加热时固态炉渣完全转变为均匀液相或冷却时液态开始析出固相的温度。 10、炉渣的表观（黏度）粘度：当炉渣内出现了不溶解的组分质点或是在温度下降时，高熔点组分的溶解度减少，成为难溶的细分散状的固相质点而析出，炉渣变为不均匀性的多相渣，其粘度（黏度）比均匀性的渣的粘度（黏度）大得多，不服从牛顿（黏）粘滞定理，则其粘度称为表观粘（黏）度（炉渣成为非均匀性渣）。 11、表面活性元素：能够导致溶剂表面张力剧烈降低的元素，如微量的O S N等。 12、表面活性物质：能导致溶剂表面张力剧烈降低的物质。 二、填空 1、在冶金生产中，认为氧、硫等是铁液的表面活性元素，其原因是：氧硫等元素的存在会导致铁液的表面张力显著降低。 2、反应[Si]+2(FeO)=(SiO2)+2[Fe] ，反应[C]+(FeO)=CO+[Fe]，[FeS]+(CaO)=(CaS)+[FeO]，[Mn]+(FeO)=(MnO)+[Fe]，[S]+(CaO)=(CaS)+[O]的离子方程式为：[Si]+4( O2-)+2(Fe2+)=(SiO44-)+2[Fe]；C]+(O2-)+(Fe2+)=CO+[Fe]；[ S] +（O2-）=（S2-）+[O]；[Mn]+(Fe2+)=(Mn2+)+[Fe]；[S]+( O2-)=(S2-)+[O]。其依据的理论是：熔渣的离子结构理论、金属的群聚态理论。 SiO的3、依据炉渣的分子理论，炉渣中氧化物的存在（质点）形式有两种形式。比如 2 存在形式为（自由的SiO2（简单氧化物）和复杂化合物（结合）（2CaO.SiO2、CaO.SiO2、CaO. FeO .SiO2、2FeO.SiO2）。能与金属液作用的质点是自由氧化物形式。 4、在铁为溶剂的溶液中，若元素之间的相互作用系数为负值，说明：元素A与元素B质点
国内矿渣综合利用现状
xx大学xx （250022） 一、国内矿渣综合利用现状 矿渣是黑色冶金工业的主要固体废弃物，2005年我国产钢3.49亿吨，冶炼废渣产生14619万吨,(其中钢渣约为5000万吨,高炉矿渣约9000万吨),综合利用12848万吨，加上历年累积,总贮存量为2亿吨,占地3万亩,这些露天储存的冶炼废渣堆存侵占土地，污染毒化土壤、水体和大气，严重影响生态环境，造成明显或潜在的经济损失和资源浪费。据估算以每吨冶炼废渣堆存的经济损失14.25元计，每年造成经济损失28.5亿元。所以，冶炼废渣的无害化、资源化处理是我国乃至世界各国十分重视的焦点，也是我们推进循环经济的中心内容之一。 矿渣在水泥工业中的综合利用主要经过了三个阶段。 1.第一阶段主要是在1995年以前，粒化高炉矿渣主要是作为水泥混合材使用。以混合粉磨为主。矿渣由于难磨，在水泥中的掺量有限，一般不超过30%。 2.第二阶段是1995～2000年，学习国外技术，矿渣微粉作为高性能混凝土的高掺合料，在建筑工程中推广使用。但要求矿渣微粉比表面积要达到 600m2/kg以上，国内仅有几家粉磨站生产。主要原因是： 进口设备价格昂贵、生产线投资相当大。以年产30万吨矿渣微粉生产线为例，一次性投资至少在5000万元左右。 3.第三阶段是在2000年之后，粉磨设备节能技术和矿渣微粉应用经济技术研究的深入，使广大水泥企业认识到，矿渣微粉最经济的粉磨细度应控制在400m2/kg左右。这样的矿渣微粉，既能直接供给混凝土搅拌站作掺合料，又能与熟料、石膏粉合成高掺量矿渣水泥。随着循环经济的大力发展，矿渣微粉的产量年年翻番，目前已接近1000万吨/年，建材行业内一个新兴产业正逐步在形成。 二、什么是矿渣
炉渣利用技术炉渣利用工艺
炉渣利用技术炉渣利用工艺 1 用于流化床锅炉的链带式排渣控制冷却器 2 高炉水碎炉渣或其粒度调整物的防凝结剂及防凝结方法 3 高炉铁水渣铁分离装置 4 烟道灰、炉渣活化剂 5 高效利用工业炉熔渣显热的新一步法矿棉技术 6 一种电炉炼钢吹氧喷粉氧燃助熔及造泡沫渣工艺 7 钢包炉用脱氧造渣剂 8 用气、水反冲高炉水渣滤层的方法 9 旋风炉炉渣生产岩棉热衔接工艺及所采用的补热炉 10 用于液体炉渣脱铬和/或脱镍的方法 11 一种电渣炉控制系统 12 用锅炉废渣灰制水硬性凝固剂方法 13 粉煤灰炉渣砼小型空心砌块 14 炼钢电弧炉泡沫渣控制方法 15 危险废弃物及医疗垃圾处理用的溶渣焚烧炉及工艺方法 16 用于氧化处理炼钢厂炉渣的方法及所得到的LD渣 17 一种控制转炉炉底上涨溅渣的方法 18 一种用镍熔炼炉渣和钢渣的混合渣炼铁的方法 19 型煤炉正块缓漏卸双向分离排渣器 20 转炉出钢用挡渣锥 21 一种冶金炉风口、渣口表面强化的方法 22 用含钛高炉渣制备光催化材料的方法 23 一种以炉渣为基料的合成材料及其生产工艺 24 轻质隔声炉渣混凝土建筑板材 25 炉渣冷却机 26 利用沸腾炉渣制造泡沫型隔热防水保温材料 27 利用电厂炉渣生产水泥的方法 28 粒化高炉矿渣水泥砂浆 29 防御液态排渣炉析铁熔蚀的金属陶瓷涂层 30 转炉溅渣护炉方法 31 造气炉渣运用煅烧石灰的方法 32 一种石灰质碳化煤球(棒)造气炉渣的新用途 33 直流电弧电渣加热钢包炉及其控制方法 34 一种利用石灰质碳化煤球造气炉渣生产的路面砖及其方法 35 用于沸腾炉的层燃式灰渣燃烬冷却床 36 用浓盐酸高温高压处理锅炉灰渣浸取其中三氧化二铝的综合利用方法 37 稀土精矿渣电弧炉冶炼稀土中间合金 38 稀土精矿球团(或块)矿热炉制备稀土精矿渣和含铌磷铁 39 低温干馏、炉渣再燃、刮板传动式锅炉 40 用喷粉方法处理熔渣生产高价值炉渣制品 41 促进粒状炉渣脱水用的混合剂和使用方法
普通高炉炼铁渣的利用现状
普通高炉炼铁渣的利用现状 随着我国钢铁工业的发展，高炉矿渣排量日益增多，我国每年排放高炉渣达数千万吨，而这些炉渣都用到什么地方了呢？ 首先，我们先来了解一下什么是高炉渣，高炉矿渣是冶炼生铁时从高炉中排出的一种废渣，是由脉石、灰分、助熔剂和其他不能进入生铁中的杂质所组成的易熔混合物，从其化学组成成分上来看，主要是SiO2、CaO、Al2O3等，这些成分都属于硅酸盐质，便于加工成多品种的建筑材料；除此之外，高炉矿渣还可以用来生产一些用量不大而产品价值高，又有特殊性能的高炉渣产品。 我们通过对相关资料的了解，大体上总结了一下当今普通高炉炼铁渣的利用情况。下面详细介绍一下具体的利用途径。 （一）在建筑材料方面的应用，从《高炉矿渣处理和利用》[1]一文中，我们了解了高炉炼铁渣在建筑方面的利用，例如，水淬成粒状矿渣（简称水渣）是生产水泥、矿渣砖瓦和砌块的好原料；经急冷加工成膨胀矿渣珠或膨胀矿渣，可做轻混凝土骨料；吹制成矿渣棉可制造各种隔热、保温材料；轧制成型可做微晶玻璃。 生产的矿渣水泥包括以下几种：1、矿渣硅酸盐水泥；2、石膏矿渣水泥；3、石灰矿渣水泥。它们都是将矿渣与其他生产水泥的原材料按一定比例配合磨细而成的。这种水泥对其抗拉和抗压强度没什么影响，具有较好的抗硫酸盐侵蚀和抗渗透性，生产成本较低。 矿渣砖是用水渣加入一定量的水泥等胶凝材料，经过搅拌、成型和蒸汽养护而成的，用于普通房屋建筑和地下建筑，这样就节省了普通砖的消耗量。 膨胀矿渣珠主要用作混凝土轻骨料，也用作防火隔热材料，用膨胀矿渣制成的轻质混凝土，不仅可以用于建筑物的围护结构，而且可以用于承重结构。并且具有工艺简单，不用燃料，成本低廉等优点。 矿渣棉是以矿渣为主要原料，在熔化炉中熔化后获得熔融物再加以精制而得到一种白色棉状矿物纤维。它具有保温、隔音、绝冷等性能。 微晶玻璃[2]是综合玻璃和陶瓷技术发展起来的一种新型材料, 微晶玻璃是由结晶相与玻璃相组成，其物理化学性能集中了玻璃和陶瓷的双重优点, 既具有陶瓷的强度, 又具有玻璃的致密性和耐酸、碱、盐的耐蚀性。 （二）上文提及的利用途径在当前的技术已经是十分成熟的了，所以高炉渣的利用必然向一个更高层次发展，经过近几年的研究，又开发出来了高炉渣新的利用途径，从其简单的物理
高炉渣与转炉渣综合利用
高炉渣与转炉渣综合利用 摘要：转炉炼钢过程中的主要副产品是转炉渣，目前我国转炉渣的利用率仅为10%。为提高转炉渣的利用率，应按照分析成分、制定利用方案、综合处理、分级利用 4 个主要步骤，根据当地的实际情况，建立不同适应性的阶梯利用方式，以实现最好的社会效益、环境效益和经济效益。介绍了当前国内外高炉渣综合回收与利用现状，对比分析了高炉渣各种处理工艺的优点和不足，展望了高炉渣回收与利用的发展趋势。 关键词：普通高炉渣；含钛高炉渣；综合利用转炉渣；综合处理；利用；分析 1高炉渣处理工艺与综合利用 高炉渣是冶炼生铁过程中从高炉中排出的副产品，是我国现阶段最主要的冶炼废渣。在20世纪70年代以前，一直作为工业废弃物堆放。随着钢铁工业的发展，各种高炉渣的堆积量日益增大，高炉渣的堆积不仅对环境造成了严重污染，也是一种资源的严重浪费，随着世界范围资源的日益贫乏，对高炉渣进行综合利用，变废为宝已刻不容缓。 1.1高炉渣的化学成分 高炉渣有普通高炉渣和含钛高炉渣。普通高炉渣的化学成分与普通硅酸盐水泥类似，主要为CaO、MgO、SiO2、Al2O3和MnO。含钛高炉渣中除含有上述物质外，还含有大量的TiO2。见表1 表 1 高炉渣的化学成分 高炉渣的处理工艺可分为水淬粒化工艺、干式粒化工艺和化学粒化工艺。在我国工业生产中，主要以水淬粒化工艺作为高炉渣的处理工艺，但水渣处理工艺存在以下问题 : 新水消耗量大、熔渣余热没有回收、系统维护工作量大、冲渣产生的二氧化硫和硫化氢等气态硫化物带来空气污染。粉磨时，水渣必须烘干，要消耗大量能源。因此，利用干法将高炉渣粒化作为水泥原料，同时高效利用炉渣显热，减少对环境的污染，是高炉渣处理的发展趋势。 1.2国内外高炉渣处理工艺概况 1.2.1 水淬粒化工艺 水淬粒化工艺就是将熔融状态的高炉渣置于水中急速冷却，限制其结晶，并使其在热应力作用下发生粒化。水淬后得到沙粒状的粒化渣，绝大部分为非晶态。其主要方法有:底滤法、因巴法、图拉法、拉萨法等。水淬粒化工艺处理的高炉渣，玻璃质(非晶体)含量超过95%，可以用作硅酸盐水泥的部分替代品，生产普通酸盐水泥。但此法不可避免地释放出大
高炉渣的综合利用。
再生金属冶金学课程论文 高炉渣的综合利用 摘要 高炉渣是高炉炼铁过程中排出的固体废弃物，随着弃置量增大，产生的问题也日趋严重。通过分析我国高炉渣的现状及特点，阐述了对其综合利用的重要意义，回顾了高炉渣综合利用的研究进展。系统地介绍了高炉渣在制备混凝土材料、矿渣砖、墙体材料和新型矿棉、微晶玻璃等材料的应用情况。阐述了二次资源综合利用的社会效益、经济效益和环境效益。从资源有效利用和产业化的角度，指出了未来高炉渣的技术开发与综合利用的发展方向。 关键词: 高炉渣；利用途径；综合利用；矿棉；微晶玻璃； 前言 高炉渣是冶金行业产生数量最多的一种副产品，其处理过程中不仅消耗大量的能源，同时也排出大量的有害物质。因此，开展高炉渣回收利用方面的研究十分必要。国内外的生产企业十分注重高炉渣再利用技术的研究，近年来从能源节约和资源综合利用来看，提高炉渣的利用率和再利用价值，寻求高炉渣资源化利用新途径和利用高炉渣开发高附加值产品已成为国内外研究的热点。积极探索利用量大、附加值高的高炉渣利用新途径以促进经济社会与环境协调发展。 本文阐述了高炉矿渣的分类及主要成分，本着综合利用的原则，详细介绍了各种高炉矿渣的综合利用途径及工艺。积极探索利用量大、附加值高的高炉渣利用新途径以促进经济社会与环境协调发展。 研究背景 我国工业发展长期以来侧重于资源密集型产业，由此造成的大量工业固体废弃物处理问题也随着经济发展而不断突出。工业废物数量庞大，种类繁多，成分复杂，不仅占用大量土地，而且污染环境经过日晒、风吹雨淋，造成二次污染[1]。工业固体废弃物资源的回收再利用产业，是国内外循环经济发展的一个重要链条，发达国家已将其视为继现有三大产业之后的又一个重要产业支柱，又称“第
炼钢炉渣
学习炼钢炉渣的来源、组成和作用，钢中元素氧化的规律及铁、硅、锰的氧化情况，硫对钢性能的影响，炉渣脱硫的基本反应和条件，氧在钢中的危害及脱氧的任务，元素的脱氧能力及各种脱氧方法的的特点，钢中气体、夹杂物对钢性能的影响，减少钢中气体和减少钢中夹杂物的途径。 第一节炼钢炉渣 一、炉渣的来源、组成和作用 1．炉渣的来源 炉渣又叫熔渣，是炼钢过程中产生的。炉渣的主要来源有： 1)由造渣材料或炉料带入的物质。如加入石灰、白云石、萤石等，金属材料中的泥沙或铁锈，也将使炉渣中含有（FeO）、（SiO 2 ）等。这是炉渣的主要来源。 2)元素的氧化产物。含铁原料中的部分元素如Si、Mn、P、Fe等氧化后生 成的氧化物，如Si0 2、Mn0、Fe0、P 2 5 等。 3)炉衬的侵蚀和剥落材料。由于高温、化学侵蚀、机械冲刷等方面原因使炉衬剥落，则耐火材料进入渣中。 4）合金元素脱氧产物及炉渣脱硫产物。如用Al脱氧化生成的（Al 2O 3）， 用Si脱氧生成的（SiO 2 ），以及脱硫产物（CaS）等。 2．炉渣的组成 化学分析表明，炼钢炉渣的主要成分是：Ca0、Si0 2、Fe 2 3 、Fe0、Mg0、P 2 5 、 Mn0、CaS等，这些物质在炉渣中能以多种形式存在，除了上面所说的简单分子化 合物以外，还能形成复杂的复合化合物，如2Fe0·Si0 2、2Ca0·Si0 2 、4Ca0·P 2 5 等。 3．炉渣的作用 炼钢过程中熔渣的主要作用可归纳成如下几点： 1)通过调整炉渣的成分、性质和数量，来控制钢液中各元素的氧化还原反应过程，如脱碳、脱磷、脱氧、脱硫等； 2)吸收金属液中的非金属夹杂物； 3)覆盖在钢液上面，可减少热损失，防止钢液吸收气体； 4)能吸收铁的蒸发物，能吸收转炉氧流下的反射铁粒，可稳定电弧炉的电弧；
高炉渣综合利用现状及发展趋势
高炉渣综合利用现状及发展趋势 闫兆民,周扬民,杨志远,仪垂杰 (青岛理工大学,青岛266033) 摘 要:介绍高炉渣干法与湿法处理工艺及其余热利用方式的国内外研究和应用现状,评述了底滤法(O CP)、因巴法(INBA )典型的水淬法工艺,重点概括了风淬法、双滚筒法、离心粒化法3种干法处理技术的研究进展和发展趋势。最后得出结论:离心粒化处理工艺在充分利用高炉渣的高品质热源同时,不会产生硫化氢、二氧化硫等有害气体,不会造成水资源的浪费,是今后高炉渣处理工艺的发展趋势。关键词:高炉渣;干法粒化;热量回收 中图分类号:X756 文献标识码:A 文章编号:1001 1447(2010)02 0053 04 Present situation and development trend of blast furnace slag comprehensive utilization YAN Zhao min,ZH OU Yang min,YA NG Zhi yuan,YI Chui jie (Qingdao T echno logy U niversity,Qingdao 266033,China) Abstract:This paper introduces the research and application status of dry and w et blast fur nace slag treatment pr ocesses,as w ell as their w aste heat utilization w ays bo th hom e and o bro ad.The typical w ater quenching slag treatm ent metho ds,including OCP,IN BA are com mented,w ith fo cus on three kinds of dry g ranulation processing technolog y,i.e air blast gr anulation,tw in dr um g ranulatio n and centr ifugal granulation.Finally ,it is co ncluded that the centrifug al g ranulatio n can not only make full use of high quality heat source,but also avoid pr oducing H 2S 、SO 2and o ther harmful gases,and it can sav e w ater consumption as w ell.T herefore,the centrifugal g ranulation can be considered the trend o f blast furnace slag treatment process for the future.Key w ords:blast furnace slag;dry granulation;heat recycle 基金项目:钢铁研究联合基金重点项目(50934010) 作者简介:闫兆民(1984-),男,硕士生,主要从事高炉渣余热回收的研究. 高炉渣是钢铁冶炼过程的主要副产品,每炼出lt 生铁大约产生300~350kg 的高炉渣[1],按照我国年生铁年产量46944万t 计算 [2] ,产渣量 达14000万t 。高炉渣出渣温度达1400 以上,每吨渣含有相当于60kg 标准煤的热量[3]。因此,做好高炉渣的余热回收和综合利用,是钢铁行业节能降耗的有效途径。 1 高炉渣湿法处理工艺 湿法工艺是指用水或水与空气的混合物使熔融渣冷却,然后再运输的方案,一般也称为水淬工艺。高炉渣水淬方式很多,主要处理工艺有:底滤 法(OCP)、因巴法(INBA)、拉萨法(RASA )、图拉法(T YNA)、明特克法(M TC)等。国内生产大部分采用底滤法(OCP);国外生产大部分采用因巴法(INBA) [4] 。 1.1 底滤法(OCP)工艺 底滤法(OCP)工艺流程见图1[5 6]。高炉熔渣在冲制箱内由多孔喷头喷出的高压水进行水淬,水淬渣流经粒化槽,然后进入沉渣池。沉渣池中的水渣由抓斗吊抓出堆放于渣场继续脱水。沉渣池内的水及悬浮物通过分配渠流入过滤池,过滤池内设有砾石过滤层,过滤后的水经集水管由泵加压后送入冷却塔冷却,循环使用。 53 2010年 4月第38卷第2期钢铁研究 Research on Iron &Steel Apr. 2010 Vo l.38 No.2
白渣技术
摘要： 白渣精练是根据扩散脱氧的原理得来的，所谓扩散脱氧就是在炼钢的过程中钢水中的氧和渣中的氧成一定的比例，利用脱氧剂脱去渣中的氧由于钢渣中的氧被脱去这时钢水中的氧就会进入到钢渣，而这时可以再向钢包中加如脱氧剂再把钢渣中的氧脱去，如此循环几次以达到钢水脱氧的目的。众所周知，氧在钢水里对连铸浇注很不利可能会出现钢胚气孔鼓肚而且对钢的质量也是有影响的，所以脱氧是炼钢的基本任务之一。白渣精炼能很好的完成钢包脱氧的效果至于氧到底被脱了多少怎么才能脱氧彻底，那就要根据自己的观察来采取措施。 根据第二炼钢厂LF炉精炼造渣工艺的特点，利用炉渣组元CaO、SiO2、Al2O3、CaF2进行分析研究，制定出合理的渣系配比和快速造白渣制度，尽快形成炉内还原性气氛。通过实践取得了稳定的脱硫、脱氧效果，成分和温度控制精度较高，充分发挥了LF炉精炼的效果。 1 前言 随着用户对钢材质量的要求越来越高，LF炉精炼作为提升钢材质量的手段得到了迅速的发展。在LF炉精炼过程中，通过合理快速的造白渣，尽快营造出炉内稳定的还原性气氛，可以达到脱硫、脱氧的目的，可以吸收钢中的夹杂物以及控制夹杂物的形态，可以精确控制成分；通过形成的白泡沫渣，埋弧效果好，热效率高，减少了耐火材料侵蚀。我厂在原有造渣工艺的基础上，制定出如何快速造白泡沫渣，控制好埋弧、脱硫、脱氧、精确控制成分和温度等主要精炼环节，充分发挥LF炉精炼效果尤为重要。 2 主要设备基本参数 钢包运输车：行走速度 2～20m/min，最大载重量 180t。 加热装置：电极直径Φ400mm，电极最大行程 2700mm，电极分布圆直径680mm，升温 速度 4～6℃/min。 电炉变压器：额定容量 18000KVA，一次电压 35KV，二次电压 335-295-235V，二次额定 电流 35.23KA。 氩气系统：供气压力 1.2MPa，工作压力 0.25～1.0MPa。
转炉渣的综合利用分析
转炉钢渣的综合利用分析 摘要：转炉钢渣是转炉炼钢过程中产生的废渣，主要来源于铁水与废钢中所含元素氧化后形成的氧化物，金属炉料带入的杂质，加入的造渣剂（如石灰石、萤石、硅石）、氧化剂、脱硫产物和被侵蚀的炉衬材料等。据统计资料，我国粗钢产量占全球粗钢产量的比例提高至45.5%，排放的转炉渣量约8000多万吨。当前国内积存的转炉钢渣已有2亿多吨以上。转炉渣是转炉炼钢过程中产生的副产品，是一种可再利用的资源，充分利用转炉渣是钢铁行业创造经济效益、环境效益和社会效益的重要手段。 关键词：钢渣；综合利用；减排；技术进展 1转炉渣稳定化预处理技术 转炉渣的利用过程是体现转炉渣应用价值的具体体现，也是生产新产品、创造效益的过程。转炉渣的利用一般可分为4个步骤：首先分析成分，了解转炉渣的成分组成和形态结构等矿物特性；其次，根据成分分析结果制定相应的利用方案，该阶段以经济效益和环境效益为主要出发点，以期达到最高的利用率；第三，根据原料、转炉生产的特点，并结合当地实际情况，制定和实施处理转炉渣的方案，以期得到最优的利用组合；第四，将处理后的转炉渣进行再利用。 转炉渣组成与物性的不合理，使其无法直接利用，只有将转炉渣出炉后先进行预处理，预处理好的渣一方面利于其中含铁组分的回收，另一方面要保证其组成与结构的基本稳定。具体包括：首先将出炉渣进行预处理，或“稳定化”处理，其主旨是预先消除或消解以自由及游离氧化钙为主的亚稳相，使转炉渣在被利用前组成与结构基本稳定，并利于渣、铁分离。其次，将预处理好的转炉渣依据需要，进行资源化利用。转炉渣的多种预处理技术，如热泼法、热闷法、盘泼法、滚筒法、风碎法等可称之为两步法的转炉渣利用技术，一直延续到今天，并仍起着主导作用。目前四钢轧主要有热闷法、风碎法。 （1）预热自解热闷法 此法是较早开发的转炉渣预处理技术，也是国内钢企最早采用及引进的处理工艺。原理是将出炉渣置于可封闭罐内，利用出炉渣自身的显热与潜热，喷水对其作用，产生带压蒸汽，从而对钢渣强行“消解”。其优点是：对欲处理钢渣没有特殊要求，钢渣消解较彻底，渣铁易于分离，回收铁组分后的尾渣矿物组织比较稳定、均匀，利于后续粗放式利用。缺点是：间歇性处理，处理效率很低，占
炉渣的的回收与再利用分析
炉渣的回收与综合利用分析 姓名：杜国震学号： 08L0101203 学院：理工学院专业：化学工程与工艺 班级：化工L082 指导教师：刘老师 2011--11--13
炉渣的的回收与再利用分析 摘要：许多炉渣都是完全燃烧的灰烬与不完全燃烧的煤块组成的混合物。它既不能用作燃料，也不能用作水泥的填料。造成环境的污染和浪费。选矿工艺将这部分分成可燃的炉渣与不可燃的炉渣，不论可燃与不可燃的都将能回收与再利用是我的文章要论述的内容。 关键字：炉渣回收再利用 1.炉渣的产生及现状。 工业生产中的炉渣一般不经过煤洗的原煤直接作燃料产生，也有经过洗过的灰分较高的中煤。这样除了造成严重的空气和粉尘污染外，大量的煤渣也造成了，环境的污染和煤矿资源的浪费，产生了固体废弃物。有来自中国矿业大学学报，报道每一百万吨燃烧，有超过二十万吨的炉渣，由于燃烧不完全煤渣中含有一定的可燃物质。如果不经过回收再利用而是当做废渣堆弃或是填充低地，就造成里环境的严重污染和资源的巨大浪费，因此回收与利用部分炉渣也就成了挖掘潜能措施，同时也成为了保护环境的有效手段。同时，也带来了一样的经济效益。可见回收与再次利用燃烧不完全的煤渣的意义与重要性。不单单是环境的要求也是保护资源的迫切要求。 就我国煤炭工业来说，由于国内的洗选能力与技术不足，不得不烧原煤的现状真是个遗憾。 2.炉渣的成分及用途 炉渣又称为熔渣。根据冶金过程的不同，炉渣可分为熔炼渣，精炼渣，混合渣。根据炉渣性质又分为碱性渣，酸性渣和中性渣。许多炉渣有重要的作用，如高炉渣可做水泥的原料，高磷渣可做肥料，含有钒，钛的炉渣可作为提取钒，钛的原料。还有些炉渣可以制炉渣水泥，炉渣砖，炉渣玻璃等。煤在锅炉燃烧室里的熔融物，由煤灰组成，可以作为砖，瓦的原料。 3.高炉渣的产生及回收与利用 高炉渣是冶炼生铁时从高炉中排除的废物，当炉温达到1400—1600时，炉料熔融，矿石中的脉石，焦炭中的煤灰和助溶剂和其他不能进入生铁中的杂质形成以硅酸盐，铝酸盐为主的浮
转炉渣的综合利用
转炉渣的综合利用 摘要：随着冶金行业的快速发展，冶金业对资源的利用越来越多，钢铁冶金渣的排放量也逐年增多。我国对钢渣的处理和利用处于较落后的状态，大量的钢渣至今没有得到有效的处置和利用，有些钢厂已是渣满为患，影响生产，对环境造成污染。为了提高钢渣的合理回收，本文介绍了钢渣的各种处理技术，从而实现了资源化综合利用，并展望了钢渣综合利用的未来前景。本文综合阐述了国内外钢渣综合处理技术，钢渣是炼钢工业的副产品。分析了钢渣的基本物理特性、化学成份、矿物组成等理化性能。介绍钢渣在筑路、烧结矿、水泥、建材、环境工程和农业等领域的综合利用。 关键词：转炉渣；资源；冶金 黑色及有色金属生产伴随着大量炉渣的形成，这些炉渣不能被利用只好堆积在废料场，占据了庞大的土地面积，严重影响着冶金工厂区域的生态环境。目前，炼钢渣、粗铜、镍及其合金的生产废渣的再处理已成为一个越来越严重的问题。 2007 年，全世界生产钢15 亿t，产生的炉渣不少于2.2 亿t，主要是氧化转炉和电炉炼钢渣(30%～45%CaO；15%～20%SiO2；20%～40%FenOm。；3%～10%MgO；3%～5%Al2O3)，其中以金属珠和碎金属形式出现的金属铁为5%～8%，未被利用的石灰石达3%～4%。精炼渣中含有55%～60%CaO，15%～18%SiO2，8%Al2O3，不少于1%FeO，10%MgO，一定量的磷。估计全世界每年精炼渣的产生在1500 万t～2500 万t。由于炼钢渣反应形成温度高, 碱度高, 游离氧化钙含量大, 并且夹带金属铁粒, 使得炼钢渣往往具有硬度大、易磨性差, 早期活性低、胶凝性差, 易膨胀、体积稳定性差等特点, 其利用率相对较低, 应用范围也较窄, 如2005 年我国钢渣综合利用率仅为10%[ 2] . 根据国家发展和改革委员会产业政策司发布的2006 年钢铁行业生产运行情况通报显示, 2006 年全国粗钢产量41 878 万t , 炼钢渣排出量按粗钢产量的14%计算, 全年排钢渣量达5 863万t , 堆放占地和处理带来的环境问题非常突出, 因此发展新技术以提高炼钢渣的再循环利用率是我国冶金工业清洁、绿色生产的前提. 一.转炉渣的产生和来源 高炉渣是冶炼生铁时从高炉中排出的废物，当炉温达到1400~1600℃时，炉料熔融，矿石中的脉石、焦炭中的灰分和助溶剂和其他不能进入生铁中的杂质形成以硅酸盐和铝酸盐为主浮在铁水上面的熔渣。高炉渣中主要成分为CaO、SiO2、Al2O3。转炉钢渣是转炉炼钢过程中产生的废渣，主要来源于铁水与废钢中所含元素氧化后形成的氧化物，金属炉料带入的杂质，加入的造渣剂( 如石灰石、萤石、硅石) 、氧化剂、脱硫产物和被侵蚀的炉衬材料等。 二.钢渣的化学特性 表1为部分钢铁公司转炉钢渣的基本化学组成。 转炉钢渣的矿物结构主要取决于化学组成。当炉渣的碱度(CaO /SiO2 ) < 1. 8时,主要矿物为CMS (镁橄榄石) 、C3MS2 (镁蔷薇辉石) ;碱度为1. 8～2. 5时,主要矿物为C2 S(硅酸二钙) 、C2 F (铁酸二钙)及RO 相(以FeO为主的Fe、Mn、Mg二价金属氧化物固熔体) ;碱度为2. 5以上时,主要矿物为C3 S (硅酸三钙) 、C2 S、C2 F及RO相;此外,钢渣中还含有少量的游离氧化钙。
高炉渣的综合利用。
高炉渣的综合利用 摘要 高炉渣是高炉炼铁过程中排出的固体废弃物，随着弃置量增大，产生的问题也日趋严重。通过分析我国高炉渣的现状及特点，阐述了对其综合利用的重要意义，回顾了高炉渣综合利用的研究进展。系统地介绍了高炉渣在制备混凝土材料、矿渣砖、墙体材料和新型矿棉、微晶玻璃等材料的应用情况。阐述了二次资源综合利用的社会效益、经济效益和环境效益。从资源有效利用和产业化的角度，指出了未来高炉渣的技术开发与综合利用的发展方向。 关键词: 高炉渣；利用途径；综合利用；矿棉；微晶玻璃； 前言 高炉渣是冶金行业产生数量最多的一种副产品，其处理过程中不仅消耗大量的能源，同时也排出大量的有害物质。因此，开展高炉渣回收利用方面的研究十分必要。国内外的生产企业十分注重高炉渣再利用技术的研究，近年来从能源节约和资源综合利用来看，提高炉渣的利用率和再利用价值，寻求高炉渣资源化利用新途径和利用高炉渣开发高附加值产品已成为国内外研究的热点。积极探索利用量大、附加值高的高炉渣利用新途径以促进经济社会与环境协调发展。 本文阐述了高炉矿渣的分类及主要成分，本着综合利用的原则，详细介绍了各种高炉矿渣的综合利用途径及工艺。积极探索利用量大、附加值高的高炉渣利用新途径以促进经济社会与环境协调发展。 研究背景 我国工业发展长期以来侧重于资源密集型产业，由此造成的大量工业固体废弃物处理问题也随着经济发展而不断突出。工业废物数量庞大，种类繁多，成分复杂，不仅占用大量土地，而且污染环境经过日晒、风吹雨淋，造成二次污染[1]。工业固体废弃物资源的回收再利用产业，是国内外循环经济发展的一个重要链条，发达国家已将其视为继现有三大产业之后的又一个重要产业支柱，又称“第
溅渣护炉
转炉溅渣护炉的效果，决定于溅渣层与炉衬间的结合状态。溅渣层与炉衬的结合原理包括炉渣如何与炉衬砖有机地相结合，炉渣层如何有效地保护转炉炉衬。 1 溅渣层的成分与结构 生产实践证明，采用溅渣护炉在转炉炉衬表面形成的溅渣层，在成分和岩相结构方面，不仅和炉衬砖有明显的差距，而且和转炉终渣(或改质处理后的炉渣)也有区别。这种区别是由于反复溅渣过程中，炉衬耐火材料与炉渣间经过长时间的高温化学反应扩散渗透与溶解脱熔、熔化与析出、剥落与烧结等复杂的过程逐步形成的。 2 溅渣层成分的变化 (1)在溅渣过程中，炉渣成分(指终渣溅后渣和溅在炉壁表面上的炉渣)不会发生明显的变化，喷溅到炉壁上的炉渣(或溅后渣)成分与终渣大致相同。 (2)由于炉衬表面温度不同和炉衬传热热流密度的差别，在溅渣过程中炉渣成分也会发生微小的变化。这主要是由于溅渣中发生了“异相分流”效应，使渣射到炉衬表面上的一些液态低熔氧化物流失。这就导致溅渣层表面高熔点化合物浓度稍有增加(如MgO结晶，C2S 和C3S)，而低熔点氧化物(如FeO等)减少(溅后渣成分变化的趋势则相反)，溅渣中“异相分流”引起的成分变化一般不超过2％。 (3)溅渣层的成分与转炉终渣有明显的区别，高熔点化合物(MgO结晶，C2S和C3S)的浓度明显增加；有一些氧化物(如MnO，P2O5，Al2O3，SiO2等)显著减少。 (4)对于不同的溅渣工艺，溅渣层的成分有明显的区别。采用高FeO炉渣溅渣，溅渣层中MgO含量很高，达到58.4％；而TFe含量比终渣略有降低，CaO、SiO2等成分显著降低。这说明高FeO炉渣溅渣形成的溅渣层主要以MgO，(MgO，Fe2O3)为主相。采用低FeO 炉渣溅渣，溅渣层中CaO和MgO含量富集，SiO2含量略有降低，碱度升高，说明该溅渣层是以C3S为主相，以C2S和MgO结晶为辅相。 根据上述溅渣层与转炉中渣有成分上的明显差异，可以得到进一步推论如下： (1)溅渣层是通过炉渣与炉衬耐火材料间在较长时间内发生化学反应逐渐生成的。这主要表现为高熔点化合物(MgO和C2S或C3S)含量增加。 (2)在溅渣层的形成过程中，经过多次“溅渣一熔化一溅渣”的循环和反复使溅渣层表面一些低熔点氧化物发生“分融”现象。低熔点化合物(如C2F，RO相等)不断被下一炉次的高温炉渣所熔化、流失，造成溅渣层中低熔点氧化物含量明显降低。 (3)溅渣工艺，特别是终渣FeO含量的控制，对形成溅渣层的成分有明显影响。采用高FeOx炉渣溅渣(TFe≥15％)，由于溅渣层内FeO，Fe2O3和2CaO Fe2O3(C2F)含量高，高温下发生以下反应： FeO固溶于MgO生成镁方铁矿(MW)： MgO+3FeO＝(MgO·FeO) 同时在高温下一定比例的Fe2O3和MgO发生反应，MgO与Fe2O3反应生成镁铁矿(MF) MgOq+Fe2O3＝(MgO·Fe2O3) 溅渣层之中存在着较多的C2F，溶解炉衬砖上的MgO大颗粒，并使之脱离砖体，从而形成了以MgO结晶和MF为主相的溅渣层。 3 溅渣层的岩相结构特点 采用高FeOX炉渣溅渣所形成的溅渣层，具备以下基本特征： (1)溅渣层以MgO结晶为主相，以MF及C2F为胶合相含有少量的C2S和C3S。 (2)溅渣层中MgO结晶的含量远远大于终渣的含量。 (3)随终渣FeO，含量的增加，溅渣层中MgO相将减少，而MF相的含量增加，导致溅渣层熔点降低。 (4)因此，从溅渣护炉的目的出发，对于高FeO。炉渣合适的终渣FeO。含量应控制在
炉渣的综合利用
炉渣 slag 又称溶渣。火法冶金过程中生成的浮在金属等液态物质表面的熔体，其组成以氧化物（二氧化硅，氧化铝，氧化钙，氧化镁）为主，还常含有硫化物并夹带少量金属。 炉渣的组分靠加入适量的熔剂（石灰、石英石、萤石等）进行调整。在冶炼过程中通过对炉渣组分和性质的控制，能使脉石和氧化杂质的产物与熔融金属或硫顺利分离，脱除金属中的害杂质，吸收液态金属中的非金属夹杂物不直接受炉气污染，富集有用的金属氧化物；在电炉冶炼中还是电阻发热体。炉渣在保证冶炼操作顺利进行、冶炼产品质量、金属回收率等各方面起着决定性作用，例如炼钢作业中有“炼好渣，才能炼好钢”的说法。 根据冶金过程的不同，炉渣可分为熔炼渣、精炼渣、合成渣；根据炉渣性质，有碱性渣、酸性渣和中性渣之分。许多炉渣有重要用处。例如高炉渣可作水泥原料；高磷渣可作肥料；含钒、钛渣分别可作为提炼钒、钛的原料等。有些炉渣可用来制炉渣水泥、炉渣砖、炉渣玻璃等。 cinder 煤在锅炉燃烧室中产生的熔融物，由煤灰组成。可作砖、瓦等原料。 高炉渣 高炉渣是冶炼生铁时从高炉中排出的废物，当炉温达到1400—1600℃时，炉料熔融，矿石中的脉石、焦炭中的灰分和助溶剂和其他不能进入生铁中的杂质形成以硅酸盐和铝酸盐为主浮在铁水上面的熔渣。高炉渣中主要成分为CaO、SiO2、Al2O3。 我国通常是把高炉渣加工成水渣、矿渣碎石、膨胀矿渣和矿渣珠等。水渣是把热熔状态的高炉渣置于水中急速冷却的过程，主要有渣池水淬或炉前水淬两种方式。水渣作建材用于生产水泥和混凝土，由于水渣具有潜在的水硬胶凝性能，在水泥熟料、石灰、石膏等激发剂作用下，可以作为优质的水泥原料，可制成：矿渣硅酸盐水泥、石膏矿渣水泥、石灰矿渣水泥、矿渣砖、矿渣混凝土等。矿渣碎石是高炉渣在指定的渣坑或渣场自然冷却或淋水冷却形成较为致密的矿渣后，经过挖掘、破碎、磁选和筛分而得到的一种碎石材料，生产工艺主要有热泼法和堤式法两种，矿渣碎石在我国可以代替天然石料用于公路，机场，地基工程，铁路道渣、混凝土骨料和沥青路面等，可用于：配制矿渣碎石混凝土、在软弱地基中应用、用矿渣碎石作基料铺成的沥青路面既明亮且防滑性能好还具有良好的耐磨性能制动距离缩短、用于铁路道渣可以适当吸收列车行走时产生的振动和噪音。膨胀矿渣珠是用适量冷却水急冷高炉渣熔渣而形成的一种多孔轻质矿渣，生产方法有喷射法、喷雾法、堑沟法、滚筒法。可用于做轻骨料，用来制作内墙板楼板等，也可用于承重结构。高炉渣还可用于生产矿渣棉（以高炉渣为主要原料，在溶化炉中熔化后获得熔融物再加以精制而得到的一种白色棉状矿物纤维）、微晶玻璃、硅钙渣肥、矿渣铸石、热铸矿渣等。