钢铁行业高炉炼铁水渣的综合利用.doc

钢铁行业高炉炼铁水渣的综合利用
摘要:炼铁产生的大量高炉水渣制成矿渣微粉替代水泥使用,是我国钢铁工业废渣治理的重要途径。本文首先对高炉水渣的生成及特性进行阐述,并分析矿渣微粉生产过程的质量控制与环境保护因素,最后对矿渣微粉的综合利用展开探究,为高炉水渣制矿渣微粉技术在我国的发展和应用提供资料参考。
关键词:高炉水渣;矿渣微粉;环境保护;综合利用
建筑材料的生产在国民经济中占有重要地位,同时也要消耗大量的自然资源,而在混凝土中掺入由钢铁行业高炉炼铁水渣(工业废渣)制成的矿渣微粉作为一种新型建材,在国内外已开始得到广泛应用。
一、钢铁行业高炉炼铁水渣的生成及特性
高炉炼铁是钢铁行业最重要的基础工序,其产生的工业废渣约占整个钢铁行业总渣量的70%以上,按2014年全国生铁年产71200万吨计,高炉炼铁水渣产生量约为26344万吨。如此大量的废渣得不到及时处理将占用国家大量土地资源,因此,高炉水渣综合利用一直是钢铁行业的重要任务。
炼铁是以烧结矿为原料,另加焦炭(燃料和还原剂)、块矿和辅料(熔剂和石灰石)等,按一定比例称量、配料后送往高炉炉顶布料入炉,由热风炉从高炉下部风口向高炉炉缸鼓入热风助焦炭燃烧,并向高炉炉缸喷吹入煤粉燃烧。炉内原、燃料在高温下熔化而逐渐下降,在炉料下降、煤气上升过程中,先后发生传热、分解、还原、熔化、渗炭、脱炭、脱硫和造渣等反应,使烧结矿中的氧化铁被还原成金属铁水,杂质与加入的石灰石等结合生成炉渣,铁水从高炉炉底出铁口间断排出,装入铁水罐送往炼钢厂,渣液从出渣口排出,水淬后生成高炉水渣,高炉煤气从炉顶引出,经除尘净化后作燃料使用。

高炉水渣化学成分主要是SiO2、Al2O3、CaO、MgO、Fe2O3、TiO2、MnO2等,其形态是含有95%以上的玻璃体和硅酸二钙、钙黄长石、硅灰石等矿物,与水泥成份接近。
二、矿渣微粉生产的工艺流程与环境保护
1、矿渣微粉生产的工艺流程
矿渣微粉是高炉水渣经过研磨得到的一种超细粉末,属建材高新科技产品。
由原料系统送来的高炉水渣经气动两路阀喂入立磨内,被磨辊在旋转的磨盘上挤压粉碎成粒径大小不一的矿渣微粉颗粒,在热风炉中通过燃烧煤气产生的干燥气体从立磨进气口自下而上进入磨机,烘干并携带磨机内被磨碎到一定粒径的矿渣微粉颗粒上升进入立磨上部的高效选粉机。可以上升到选粉机高度的矿渣微粉粒径大小与干燥气体流速成正比,流速越大进入高效选粉机的矿渣微粉颗粒粒径越大(重量越大),根据该原理可以通过控制干燥气体流速生产不同粒径矿渣微粉产品来满足客户的质量要求。细度合格的细粉(成品)
随出磨干燥废气由覆膜滤料高效布袋收尘器收下,经空气输送斜槽、提升机等输送设备分别送入矿渣粉储存库内储存,粗粉颗粒由于粒径较大,在重力作用下未上升到选粉机高度返回磨盘重磨。
2、环境保护与产业政策
出磨含粉尘的干燥废气,经覆膜滤料高效布袋收尘器收尘及净化处理,浓度达到《工业炉窑大气污染物排放标准》(GB9078-1996)表2、表4中二级标准后,大部分干燥废气作为循环风返回立磨系统回收能量,小部分干燥废气经烟囱排入大气。
矿渣微粉在一定范围内可以替代等量水泥使用,对比年产50万吨水泥生产装置,一个等量矿渣微粉项目每年可为国家节约80万吨不可再生的宝贵资源、