熔融钢渣液相制取水泥技术有望解决行业百年难题

2020 10/26 10:01
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钢铁行业炼钢后钢渣的处理和利用,是近百年来长期困扰行业的难题。随着我国经济的发展,钢铁产量增加,钢渣的排放量也随之增加。2016年钢渣的产量约为0.65~1.2亿t,而我国钢渣利用率较低,目前尚未利用的钢渣存放量高达

  钢铁行业炼钢后钢渣的处理和利用,是近百年来长期困扰行业的难题。随着我国经济的发展,钢铁产量增加,钢渣的排放量也随之增加。2016年钢渣的产量约为0.65~1.2亿t,而我国钢渣利用率较低,目前尚未利用的钢渣存放量高达10亿t。上海驰春节能科技有限公司科研团队经过数年探索,自主研发,创造性地提出了熔融高温液态渣液相在线制取水泥的全新技术,目前该技术已申报国家发明专利。

  钢渣利用难度大

  钢渣的主要化学成分与硅酸盐水泥熟料相似,但不能直接作为水泥熟料而利用,主要原因是:1、炼钢品种、原料、操作工艺的变化造成钢渣成分波动大,矿物组成不稳定;2、钢渣玻璃相含量少,水化活性低,水化速度慢,浆体强度增长缓慢;3、钢渣RO相、f-CaO、MgO水化慢,水化时,体积膨胀造成硬化水泥浆体产生局部膨胀应力,造成严重的水泥安定性不良;4、易磨性差。所以造成了钢渣积年累月的堆存积压。

  熔融钢渣利用技术新

  长期以来,钢渣处理工艺、方法一直是行业研究的课题和热点。当前采用的是对冷却的固体钢渣进行机械活化、热活化和化学活化,但弊端不少,不仅热能全部浪费,而且钢渣难磨,活化细度要求高,需要消耗大量的能量。三种活化都要大幅增加成本,有时甚至得不偿失,对提高钢渣利用率有限。而处于研究前沿的熔融钢渣液相干式粒化尚处于研究阶段,未见商业化运行的报道。

  该技术采用与以往思路截然不同的全新工艺路线:炽热的高温熔融钢渣经过补燃、碳热反应、铁还原、去磷、调质、气力雾化、配料,粉磨,直至水泥熟料的生成。主要特点是在不影响转炉冶炼的前提下,利用高温渣液,在液相完成RO相分解,使C2S转化生成C3S。如果应用于实际生产,投资少,流程短,简单可靠,操作方便,能耗低,渣液热量可回收,减少资源消耗。

  钢渣高值利用意义大

  熔融钢渣液相直接制取水泥新技术一旦成果转化成功,不仅能够解决钢铁企业钢渣堆放占用土地、资源浪费、污染环境等难题,而且变废为宝,节能减排,降本增效,预计能给整个行业带来约1000亿的营业收入,对钢铁行业的结构调整和转变发展方式、建立资源节约型、环境友好型企业意义重大,符合绿色发展,建设社会主义生态文明的要求。

  据悉,上海驰春在已取得的高炉渣综合利用授权发明专利基础上,通过本次专利申报,基本完成了钢铁冶金渣资源高值利用和余热发电的专利布局,下一步正在开展寻找战略合作伙伴和项目推进的工作。


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