鋼渣微粉生產工藝技術實踐

　　1、前言

　　某鋼2005年鋼渣量為130萬噸，2006年預計為150萬噸以上，隨著煉鋼產量的遞增，鋼渣如果不及時處理轉化為有用資源，將對社會及后人貽害無窮，為此如何把某鋼產生的鋼渣轉化為對社會有用資源，化害為利，變廢為寶，進行綜合處理再利用，實現煉鋼固廢資源的轉化，成為公司當前亟待解決的問題。

　　經十多年來的建設，某鋼已形成了具有自主知識產權的鋼渣處理工藝技術，但是鋼渣在回收金屬鋼后，尾渣的利用還沒有形成產業(yè)化，鋼渣微粉代表鋼渣處理最選進的思路和工藝。我們在攻克了鋼渣內高含量金屬鐵的提取和高細度鋼渣微粉的磨選兩項技術難題后，終于2006年6月成功實現了提取出了鐵含量大于65%的渣精粉，同時生產出的鋼渣微粉的比表面積達到了450m2/kg，并形成了年產10萬噸鋼渣微粉的生產能力。

　　2、原料分析及產品定位

　　某鋼磁選后鋼渣的化學成分及物理性能如下表

表1 鋼渣粉化學成分表

表2 鋼渣粉物理性能表

　　由于鋼渣中金屬材料在破碎、細磨同時實現了鐵質物與渣的分離，為鋼渣的重力風選和磁選提供了條件，而其上表中物化指標、可磨可選性、活性指標表明了鋼渣具備生產出鋼渣微粉可行性。

　　按照鋼渣微粉現推薦標準，鋼渣微粉指標：比表面積≥420m2/kg，金屬鐵含量≤2%，各項性能指標符合摻合料標準。按照選礦標準標，粒鋼的TFe≥95%，鐵精粉TFe≥65%。

　　2、工藝選擇與生產線改造

　　鋼渣微粉的生產是水泥粉磨技術與選礦技術相結合的邊緣技術，其核心技術就是渣與鋼的分離粉磨技術和分級磁選技術。為了實現渣與鋼的分離我們采用了選礦生產中常用的預粉磨技術，為了實現鋼渣微粉與渣精粉的分離我們采用了風力分級與磁選相組合的設計方案。

　　經過充分的考察、論證、計算，我們將公司原有的兩條水泥粉磨生產線串聯(lián)起來進行了工藝改造，工藝如下圖：

　　(1)、鋼渣粉烘干系統(tǒng)：鋼渣粉的烘干采用了Ф2.2m×14m轉筒式烘干機，烘干機的烘干能力：30t/h；(2)、開路預磨系統(tǒng)：預粉磨為一段開路系統(tǒng)，磨機規(guī)格為Ф2.2m×7球蘑機，并在出磨口新增回轉篩一套，以便實現粒鋼的分離；(3)、細磨系統(tǒng)：細磨為閉路系統(tǒng)，磨機規(guī)格為Ф2.2m×7.0m球蘑機，該球蘑機一倉裝鋼球、二倉裝微段。分級設備為原有的旋風式選粉機，并在回料FU處新增加了磁選機。以實現渣精分與鋼渣微粉的分離。鋼渣微粉生產線新增投資500余萬元，滿足鋼渣微粉生產線的工藝需要。

　　3、生產試驗與達產達效

　　3.1生產試驗情況

　　生產線自2005年12月開始建設至2006年2月完工，整個建設過程是在邊設計邊施工過程中進行的。該生產線自建設完成投入運行以來，工業(yè)試驗過程中設備運轉正常，工藝技術指標、參數達到了設計要求，部分指標超過了設計要求。見下試驗數據匯總表： 

附表3 鋼渣微粉試驗生產線工業(yè)試驗數據匯總表

　　經過工業(yè)試驗及連續(xù)試生產，生產線各項工藝技術參數、運行指標超過了設計要求。所做鋼渣微粉物理檢測數據良好，各項指標達到建材用標準要求。經2006年3月份生產運行，已處理鋼渣粉25000余噸，三種產品指標可調，可控。

　　3.2 經某效益分析

　　每噸鋼渣粉經生產線加工處理后可收益274.4元，其中：所產出的鋼渣微粉收入：100元/t×0.79=79.0元/t；鐵精粉收入：720元/t×0.145=104.4元/t；顆粒鋼收入：1400元/t×0.065=91.0元/t。

　　鋼渣粉的單位處理成本為：79.65元(成本包括折舊費、燃料費、電費、備品備件費、輔材費、勞務費及工人工資等)，原料費用為：100元，總計為：179.65元/t

　　實際鋼渣處理效益為：274.4元/t-179.65元/t=94.84元/t 

　　該生產線按一期工程設計年處理鋼渣粉10萬噸，年可增創(chuàng)經某效益948.4萬元。

　　4、鋼渣微粉的應用與雙參粉的實踐

　　4.1鋼渣微粉作為水泥混合材的技術要求及推廣 

　　鋼渣粉在水泥中含量低于15%時，對水泥強度的影響不是很明顯，但如果鋼渣粉含量一旦達到30%或以上時，水泥強度則下降的很厲害。目前，我公司生產的鋼渣微粉作為水泥混合材使用時，各廠家參加量大都控制在15%左右。

　　4.2　雙參復合粉試驗

　　采用我公司的鋼渣粉和礦渣粉，按照國家水泥標準的方法，測定了摻加鋼渣粉的水泥膠砂強度，由此來確定鋼渣微粉與礦渣微粉較適合的配比量。

表4  鋼渣、礦渣比重和比表面積數據

　　試驗所用的水泥熟料為山東水泥廠生產，石膏取之我公司水泥一車間，95%熟料+5%石膏先磨制成純硅酸鹽水泥，再加入礦渣粉和鋼渣粉進行強度試驗。表5是摻加礦渣粉和鋼渣粉的水泥強度檢測結果。

表5　摻加礦渣粉和鋼渣粉的水泥強度測定結果

　　雖然單獨摻加鋼渣粉的強度略低于單獨摻礦渣粉的強度，但是鋼渣和礦渣復合之后作為摻合料，按照10%鋼渣+20%礦渣加入水泥中的強度比單純加入30%礦渣作為摻合料的強度效果還好。經多次重復實驗，所得數據基本一直。

　　目前我公司正與魯新公司合作共同配制雙參料取代部們礦渣微粉的工作，以緩解礦渣微粉供不應求局面。

　　5、結論

　　1、鋼渣微粉生產工藝是結合了水泥粉磨與選礦的邊緣技術；

　　2、通過合理的工藝設計與生產調試可以生產出比表積積大于450m2/kg的鋼渣微粉的同時生產出合格的粒鋼及渣精粉來；

　　3、鋼渣微粉用作混凝土的混合材，是附合要求的，也是有市場的。

　　4、礦渣微粉和鋼渣微粉復合制成復合型礦物摻合料，其性能可以和純的礦渣微粉相當，其效果是非常理想的。