电炉冶炼钢渣利用研究

时间：2024-07-28

那明浩

(抚顺特殊钢股份有限公司辽宁抚顺113001)

电炉钢渣是电炉冶炼钢铁的产物，其产量约为粗钢的20%左右。电炉钢渣中含有多种有用的成分，提高钢渣的利用率、开拓电炉钢渣的应用范围，能够降低企业的原料消耗，增强企业的盈利能力。

1 电炉冶炼钢渣概述

电炉钢渣是钢铁企业使用电炉冶炼钢铁过程中产生的固体废弃物，其主要成分包括铁、硅、镁以及钙等氧化物。从全国各大炼钢厂来看，为了提高电炉冶炼钢渣的利用率，绝大部分钢厂都采取了三级磁选工艺流程，对钢渣进行磁选，将钢渣变废为宝，既减少了污染物的排放量，也提高了资源利用率，炼钢企业盈利能力、水平得到了显著提升。从本企业的实际炼钢能力来看，企业年炼制钢铁约为70万吨，产生钢渣达到了8.4万吨，钢渣的产量非常大，如何利用这些废钢渣，这已经成为影响A企业核心竞争力、提升企业盈利能力需要认真思考的问题。企业采用三级磁选设备对炼钢废渣进行分选，根据一遍钢渣、二三遍钢渣的不同性质在不同的领域进行应用，有效地降低了企业资源消耗量，促进了企业核心竞争力的持续提升。

2 电炉冶炼钢渣的综合利用

提高电炉钢渣综合利用率，既可以减少废弃物的排放量，还可以增加降低企业资源消耗，提高钢铁企业的盈利能力和水平。电炉冶炼钢渣的综合利用途径如下：

2.1 电炉钢渣返回电炉冶炼

使用磁选分离设备对电炉钢渣进行分选，将一遍钢渣返回电炉冶炼具有较高的应用价值，其中所含的绝大部分元素都为有用的元素，仅S、P为有害成分，Si、Al为无用成分，其它成分均为钢铁所必要的成分，有用成分达到了75%以上。A企业使用电炉冶炼钢铁产生钢渣经过磁选，可以得到一遍钢渣约为0.8吨左右，将这些钢渣于废钢进行掺混重新投入60吨超高功率电炉冶炼钢铁。以电炉氧化渣应用为例，将一遍钢渣进行破碎，取10-40mm粒级的钢渣送入电炉进行冶炼具有较高的应用价值：（1）与常规的钢渣水淬模式相比，这种利用模式不会造成环境污染，而且投资额度也较小；（2）将电炉钢渣变废为宝，实现了废物的再利用，电炉钢渣作为电炉原料，除了需要花费低廉的加工费之外，几乎没有其它成本支出，炼铁原材料消耗量明显降低；（3）改善电炉的多项指标，主要体现在经济指标的改善、冶炼条件变化两个方面，炉渣的性质得到了改善，炉渣的稳定性、流动性改善较为明显；由于电炉炼钢温度可以达到4000度以上，在炉内既能造成氧化气氛也能够造成还原气氛，电炉的脱硫效率、脱磷效率大幅提高，因此，冶炼出的钢铁比高炉性能更佳。

2.2 建筑材料应用

炼钢企业主要有转炉炼钢和电炉炼钢两种方式，其中前一种炼钢方式产生的钢渣产量较大、活性较强、碱度较高，更加容易回收和利用，其已经被广泛的应用于建筑领域。而电炉钢渣由于性能不稳定、理论研究与实践研究比较少，导致电炉钢渣在建筑领域范围始终未能得到广泛的应用。从企业的电炉钢渣的产量、成分组成来看，二、三遍磁选分离以后的钢渣作为建筑用细集料来使用具有一定的可行性，这样既能够代替天然细集料，而且还能够有效地降低建筑工程的造价、提高混凝土的性能，因此，具有较高的应用价值。

2.3 电炉钢渣利用的高附加值模式

将经过磁选的二、三遍钢渣作为建筑细集料使用虽然具有较高的经济价值，但是，电炉钢渣所固有的、潜在的胶凝活性并未能够得到应用，这在一定程度上造成了“资源”的浪费。从当前技术角度、经济角度来看，将经过磁选分离的二、三遍钢渣加工成钢渣微粉应用于混凝土、水泥等领域能够产生较高的附加价值，是电炉冶炼钢渣应用的“新模式”。电炉钢渣粉是电炉钢渣经过磁选处理以后进行粉磨形成的，加工工艺比较简单，将28天活性指数65%的电炉钢渣微粉运输到混凝土、水泥制造企业，销售价格一般为每吨几百元，而加工的成本却比较低，成本主要包括电费和运输费两部分，与其它用途相比，钢渣粉应用的经济价值比较高。根据A企业的实际情况来估算，其每年产生8.4万吨钢渣，经过磁选设备分离以后，越30%的钢渣直接作为原料返回炼钢炉再次冶炼钢铁，其余的70%（约5.8吨）钢渣可以磨成钢渣粉，每年至少能够产生600万以上的经济效益，而且还可以节省100万以上的钢渣排污费用。由此可见，将经过三级磁选以后的二、三遍钢渣磨成钢渣粉应用于水泥制造、混凝土中能够产生更大的经济效益，这应该成为电炉钢渣未来主要的利用途径之一。