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钢渣在建筑领域获得应用。一是用作建筑材料,二是用于铺筑道路和回填。这两个应用方向主要对炉渣的稳定性有较高要求,是目前钢渣选铁后的主要出路。三是生产水泥。钢渣水泥具有良好的耐磨性、耐腐蚀性、耐抗融性,以及水化热低、收缩率小等一系列特性。
钢渣用作农业生产。钢渣中含有较高的硅、钙及各种微量元素,有些还含有磷,可根据不同元素的含量作不同的应用,提供农作物所需要的营养元素。我国目前用钢渣生产的磷肥品种有钢渣磷肥和钙镁磷肥。目前该技术的应用十分有限。
此外,钢渣对水中的重金属元素等的吸附具有选择性,可被用作被污染水域的水质净化剂,也有利用钢渣进行尾气脱硫等报道,还可以用钢渣生产喷磨料。
钢渣利用现实中的“拦路虎”
炉渣的排放及收集缺乏有效控制。随着炼钢工艺不断优化,铁水预处理和炉外精炼技术的普遍应用,冶炼过程的炉渣产出点增多,炉渣功能不同,组成和性质也各不相同。有必要从系统利用的角度出发,进行炼钢炉渣的综合利用研究。目前多数企业未建立不同炉渣的分类收集制度,对部分炉渣加工处理的企业甚至对钢渣和高炉渣界定不清。不同类型钢渣混杂、组成波动成为进一步提高钢渣综合利用水平面临的一个主要问题。
需要更高层面的综合利用规划。对钢渣的的综合利用应从3个环节入手:一是减少炉渣的产出,二是钢渣的循环利用,三是对外排钢渣的利用。其中前两个环节属于过程控制,第三个环节为末端控制。而钢渣利用目前仍处于末端治理为主,前两个环节关注不够。这是一项系统工程,需要多方参与,协同行动。
综合利用的地域、环境存在不平衡性。建材方面的利用是钢渣综合利用的主要出路。由于建材总体价格较低,应用直接受到运距的限制,因此,在经济发达、城市群集中的地区,钢渣的综合利用率明显高于其他地区。而钢铁企业正在逐步迁出这些地区,为钢渣综合利用提出了新课题。
应用技术层面存在两个问题。
一是钢渣作建材的难点:钢渣利用的主要难点在于炉渣的碱度过高,渣中含有大量的自由氧化钙和氧化镁,使钢渣体积不稳定。在近年来我国转炉炼钢企业普遍采用溅渣护炉等技术后,转炉炉渣中自由氧化镁进一步升高,精炼渣的碱度更高,炉渣的自由氧化钙也更高,直接做建筑材料的难度较大。
二是钢渣用作冶炼熔剂的局限性:钢渣在钢铁企业内部回用是一种理想的方法,但由于烧结和炼铁过程均无法脱磷,钢渣用作烧结熔剂和高炉炼铁熔剂,必然使铁水的磷含量不断提高,给下一步的炼钢增加负担,要求炼钢工序消耗更多的石灰以满足脱磷,会产生更多的渣量,因此从工艺全盘考虑不一定是合理的。另外,钢渣的铁含量仅为10%~15%,钢渣的配入必然降低高炉入炉料品位。在高炉焦炭价格居高不下的今天,钢渣作为烧结和高炉熔剂的做法须慎重。