钢渣资源综合利用及发展前景展望 全文替换
发布时间：2021-06-25 18:17
我国是钢产量大国,在经济快速发展的同时,对钢材的需求量日益增加,每年会有超1亿t钢渣产生。目前,我们所面临的最大的问题就是钢渣的综合利用率较低,仅为30%左右,与发达国家之间仍旧存在较大的差距。尤其是在道路回填、制备钢渣水泥等大量消耗钢渣的方面。本文介绍了钢渣的组成成分、矿相、物理性质以及不同处理条件下成分的差异。简述了目前国内对钢渣的主要处理工艺,其中常用方法是冷弃法、热泼法、水淬法、滚筒法和风淬法。简述在钢渣处理过程中存在的问题,其中最主要的是如何提高钢渣的稳定性和凝胶活性。在钢渣的基础特性上,论述了国内外钢渣资源在冶金生产、建材生产、农业工程、钢渣水泥以及制备新型材料等各方面的综合利用途径。从钢渣的实际综合利用出发,针对目前国内钢渣处理的不足之处,展望钢渣在未来的发展方向。
【文章来源】：材料导报. 2020,34(S2)北大核心EICSCD
【文章页数】：5 页
【部分图文】：
转炉钢渣的XRD图
渣处理是钢渣再次利用的第一步,为后续的处理奠定基础。钢渣处理和利用流程如图2所示。随着国内外炼钢技术发展和原料多样化,使钢渣处理方式逐渐多样化。目前国内的钢渣处理方式主要有冷弃法、热泼法、盘泼法、热闷法、水淬法、滚筒法和风淬法等[13-16]。国内对钢渣的处理方式存在以下不足:①液态钢渣温度可达1 450～1 650 ℃,比热容为1.2 kJ/(kg·℃-1),热焓值达2 000 MJ/t,相当于61 kg标准煤[17],选择水作为冷却剂,将钢渣冷却,钢渣所具有的较高的热量全部浪费,并未得到充分利用。②钢渣处理方式多为简单的破碎磁选工艺,所采用的设备为颚式破碎机1～2台或圆锥破碎机1台+带式除铁器若干或干式磁选机1～2台。工序繁多,渣、铁分离不彻底,回收废钢品位低(TFe含量约40%),不利于炼钢使用;尾渣TFe含量高(约6%),造成资源大量浪费,经济效益差。③尾渣处理成本高。目前尾泥处理使用自然沉淀法和机械法。自然沉淀法需要建设大规模的沉淀池系统,沉淀时间长,效果差;机械法以湘潭钢铁为代表,使用斜板沉淀器和压滤机及配套水池、泵、管网系统处理尾渣泥浆。无论哪种方式,都大幅提高了投资及运营成本。
袁洁等[30]在烧结矿中配加不同含量的转炉渣,发现随着钢渣的加入,烧结矿的成品率和转鼓指数先增加后减小。在转炉钢渣加入量为1%时,成品率最高。在转炉渣用作烧结材料的过程中,会将转炉渣内含有的磷元素带入到烧结原料内部[31]。在冶炼的过程中,磷元素会由烧结矿进入到铁水内部,造成铁水中的磷含量不能满足要求,使得冶炼成本增加。许斌等[32]发现在加入钢渣后,烧结矿、铁水的化学成分将受到影响。钢渣配比每增加1%,烧结矿TFe大约降低0.116%,P含量升高0.005%,铁水中P含量大约增加0.006%。此外,由于脉石含量增加,高炉冶炼的同时会产生另外一种固体废弃物——高炉渣。钱强[33]通过对钢渣进行扫描电镜观察发现,磷元素主要赋存在硅酸钙中,其次赋存在钙长石、钙铁橄榄石、氧化钙等矿物中。3.2.3 路基材料
【参考文献】：
期刊论文
[1]钢渣热焖工艺及其对水泥性能的影响[J]. 王文林,曹蕾,顾红霞,陈迪. 硅酸盐通报. 2020(05)
[2]铵浸钢渣熔融还原提铁制备微晶玻璃研究[J]. 孙靖婷,谭昭君,王江,韩笋,郭学益,童志博. 人工晶体学报. 2020(05)
[3]钢渣的处理工艺和利用现状[J]. 罗莉萍. 中国金属通报. 2020(01)
[4]转炉钢渣中磷元素赋存分布研究[J]. 钱强. 金属材料与冶金工程. 2019(06)
[5]液态钢渣在线重构技术研究进展[J]. 许莹,王巧玲,胡晨光,张孜孜. 矿产综合利用. 2019(02)
[6]钢渣的处理工艺及综合利用[J]. 胡绍洋,戴晓天,那贤昭. 铸造技术. 2019(02)
[7]钢渣的利用现状及发展趋势分析[J]. 王淑娟. 黑龙江科学. 2019(02)
[8]钢渣氧化重构及其水化动力学研究[J]. 蒋亮,韩霄,吴长松,刘贵群,陈宇红,韩凤兰,包亦望. 硅酸盐通报. 2018(10)
[9]酒钢转炉钢渣用于烧结的试验研究[J]. 袁洁,姚嘉斌,朱伟中,魏振鹏. 甘肃冶金. 2018(01)
[10]不同种类钢渣的处理工艺的选择[J]. 赵刚. 山西冶金. 2016(03)
硕士论文
[1]转炉钢渣碳热还原自粉化研究[D]. 黄东阳.安徽工业大学 2016
[2]气淬钢渣用作烧结熔剂的应用研究[D]. 吴贺.河北联合大学 2014
[3]钢渣在公路路基路面工程中的应用研究[D]. 冯群英.重庆交通大学 2013
[4]转炉钢渣的理化性质及资源化研究[D]. 李伟峰.北京化工大学 2008
本文编号：3249702
【文章来源】：材料导报. 2020,34(S2)北大核心EICSCD
【文章页数】：5 页
【部分图文】：
转炉钢渣的XRD图
渣处理是钢渣再次利用的第一步,为后续的处理奠定基础。钢渣处理和利用流程如图2所示。随着国内外炼钢技术发展和原料多样化,使钢渣处理方式逐渐多样化。目前国内的钢渣处理方式主要有冷弃法、热泼法、盘泼法、热闷法、水淬法、滚筒法和风淬法等[13-16]。国内对钢渣的处理方式存在以下不足:①液态钢渣温度可达1 450～1 650 ℃,比热容为1.2 kJ/(kg·℃-1),热焓值达2 000 MJ/t,相当于61 kg标准煤[17],选择水作为冷却剂,将钢渣冷却,钢渣所具有的较高的热量全部浪费,并未得到充分利用。②钢渣处理方式多为简单的破碎磁选工艺,所采用的设备为颚式破碎机1～2台或圆锥破碎机1台+带式除铁器若干或干式磁选机1～2台。工序繁多,渣、铁分离不彻底,回收废钢品位低(TFe含量约40%),不利于炼钢使用;尾渣TFe含量高(约6%),造成资源大量浪费,经济效益差。③尾渣处理成本高。目前尾泥处理使用自然沉淀法和机械法。自然沉淀法需要建设大规模的沉淀池系统,沉淀时间长,效果差;机械法以湘潭钢铁为代表,使用斜板沉淀器和压滤机及配套水池、泵、管网系统处理尾渣泥浆。无论哪种方式,都大幅提高了投资及运营成本。
袁洁等[30]在烧结矿中配加不同含量的转炉渣,发现随着钢渣的加入,烧结矿的成品率和转鼓指数先增加后减小。在转炉钢渣加入量为1%时,成品率最高。在转炉渣用作烧结材料的过程中,会将转炉渣内含有的磷元素带入到烧结原料内部[31]。在冶炼的过程中,磷元素会由烧结矿进入到铁水内部,造成铁水中的磷含量不能满足要求,使得冶炼成本增加。许斌等[32]发现在加入钢渣后,烧结矿、铁水的化学成分将受到影响。钢渣配比每增加1%,烧结矿TFe大约降低0.116%,P含量升高0.005%,铁水中P含量大约增加0.006%。此外,由于脉石含量增加,高炉冶炼的同时会产生另外一种固体废弃物——高炉渣。钱强[33]通过对钢渣进行扫描电镜观察发现,磷元素主要赋存在硅酸钙中,其次赋存在钙长石、钙铁橄榄石、氧化钙等矿物中。3.2.3 路基材料
【参考文献】：
期刊论文
[1]钢渣热焖工艺及其对水泥性能的影响[J]. 王文林,曹蕾,顾红霞,陈迪. 硅酸盐通报. 2020(05)
[2]铵浸钢渣熔融还原提铁制备微晶玻璃研究[J]. 孙靖婷,谭昭君,王江,韩笋,郭学益,童志博. 人工晶体学报. 2020(05)
[3]钢渣的处理工艺和利用现状[J]. 罗莉萍. 中国金属通报. 2020(01)
[4]转炉钢渣中磷元素赋存分布研究[J]. 钱强. 金属材料与冶金工程. 2019(06)
[5]液态钢渣在线重构技术研究进展[J]. 许莹,王巧玲,胡晨光,张孜孜. 矿产综合利用. 2019(02)
[6]钢渣的处理工艺及综合利用[J]. 胡绍洋,戴晓天,那贤昭. 铸造技术. 2019(02)
[7]钢渣的利用现状及发展趋势分析[J]. 王淑娟. 黑龙江科学. 2019(02)
[8]钢渣氧化重构及其水化动力学研究[J]. 蒋亮,韩霄,吴长松,刘贵群,陈宇红,韩凤兰,包亦望. 硅酸盐通报. 2018(10)
[9]酒钢转炉钢渣用于烧结的试验研究[J]. 袁洁,姚嘉斌,朱伟中,魏振鹏. 甘肃冶金. 2018(01)
[10]不同种类钢渣的处理工艺的选择[J]. 赵刚. 山西冶金. 2016(03)
硕士论文
[1]转炉钢渣碳热还原自粉化研究[D]. 黄东阳.安徽工业大学 2016
[2]气淬钢渣用作烧结熔剂的应用研究[D]. 吴贺.河北联合大学 2014
[3]钢渣在公路路基路面工程中的应用研究[D]. 冯群英.重庆交通大学 2013
[4]转炉钢渣的理化性质及资源化研究[D]. 李伟峰.北京化工大学 2008
本文编号：3249702
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