钢渣综合处理的现状和问题

钢渣的处理和利用一直是钢铁企业关注的焦点。多年来，国内外同行做了大量的研究、开发和利用，特别是钢渣的显热回收利用和尾矿的资源化利用。关于显热回收利用的研究报告很多，但至今没有实际应用案例。在钢铁尾矿资源化利用方面，我国已经颁布了数十项钢渣应用标准，为钢铁尾矿资源化利用奠定了基础。

但由于多方面原因，目前我国钢渣实际利用率并不理想，这次调研的结果也印证了这一结论。应该说明的是，对钢渣利用率判定的标准有非常大的争议，目前多数钢厂仍是将金属铁回收后的尾渣交由其他单位拉走，就算是使用了，究竟拉走后的钢渣如何使用并不清楚，这就是钢渣利用率差异非常大的原因所在。

近年来，随着技术的飞速发展和市场机遇的出现，钢渣处理和利用水平在钢铁工业中取得了显著的进步。首先，热渣处理工艺设备、热渣处理设备、热渣辊处理设备和热渣槽压力技术的不断改进使其更加成熟，不仅在我国得到了推广，而且取得了技术和设备的出口；其次，在使用钢渣方面也取得了突破，尤其是微粉处理设备和技术方面有着成功的应用案例。

在肯定成绩的同时，更应清醒地认识到，目前我们在钢渣处理和利用方面还存在一些问题和不足。

3.1在钢渣综合处理处理方面

1）目前，绝大多数钢厂仍采用池闷渣和泼渣的传统工艺处理。这种处理工艺存在的不足：一是耗水量大、能耗高；二是厂房烟气弥漫，处理区域环境极差；三是带腐蚀性的烟气对设备、厂房腐蚀严重。

2）滚筒法和有压热闷法虽然改善了厂区环境，但到目前为止，钢渣显热仍未得到回收利用。

当前在传统池闷工艺的基础上，新出现的处理技术主要有三种：底淋水池闷、有压封闭容器热闷和滚筒法。

1）底淋水池闷：该技术由哈斯科公司提供，创新点在于将传统的上淋水改为底淋水，由于水在热渣中向上喷出，很快变成蒸汽，其闷渣过程实际上是由水和蒸汽共同作用实现的。其优点：一是省水，用水量约是传统工艺的1/3-1/2；二是取消了水循环处理系统，降低了投资和运行成本。其不足与传统上淋水热闷相似，虽有改善但并未根本解决。

2）有压热闷法：该法由中冶建研院研发，它是将热渣倾倒入敞开的料斗内，先经辊齿碾压、破碎，然后再装入封闭的料罐中进行淋水热闷。其优点：一是大幅改善环境和工人劳动强度；二是显著缩短渣处理时间；三是有希望实现钢渣显热的部分回收利用。其不足：一是投资大；二是热量尚未能回收利用。有压热闷又分为卧式和竖式两种形式，相比较而言，竖式有压热闷优势更大一点。

3）滚筒法：该技术由宝钢提出，它是将钢渣倒入带钢球的旋转滚筒内，同时向滚筒内淋水，通过旋转滚筒内钢球的撞击，将钢渣破碎并冷却。其优点：一是实现了机械化处理，工人劳动强度彻底改善；二是厂房环境彻底改善；三是处理后的渣铁大多实现分离，钢尾渣颗粒小，为后步处理工艺的简化创造了条件。其不足：一是投资较大；二是设备维修维护量大，否则会影响作业率。

3.2在钢尾渣利用方面

钢渣经加工处理后，一般将含铁的块状渣和含铁高的粉状渣回收返回钢厂利用，回收量大体在20%左右，因此有80%的钢尾渣（每年大约1亿吨）需要资源化利用。

对于钢尾矿的利用，已经发布了数十项行业标准，包括水泥、混凝土、工程、道路等方面，但在实际使用中仍然存在一些问题和不足：1）行业标准和用户所有的行业标准、规范、操作规则等，影响了钢尾矿的实际使用；2）钢渣加工技术因不同的钢厂处理工艺造成的差异。3）以及其他替代材料，如道路建设、普通砂石价格比；混凝土、水渣、粉煤灰价格比。4）加工技术、加工成本（特别是微粉生产），产品价值不高，加工企业没有效益。5）资源和市场矛盾在集中钢铁生产地区的应用。

只有认真研究解决这些问题和不足，才能进一步推进钢尾渣的资源化利用。

4对钢渣处理和利用工作的建议

4.1争取政策支持、抓住机遇，大力推动钢尾渣资源化利用

2019年1月，发改委和工信部联合发布《关于推进大宗固废综合利用产业集聚发展的通知》，建设50个大宗固废综合利用基地、50个工业资源综合利用基地。这是处理和利用钢渣的重大好消息。同时，开山采石和江河采砂作为原料的主要来源渠道受到限制，开发利用替代材料势在必行。钢尾渣是最有可能和最有利用价值的替代材料。煤炭发电受到限制，粉煤灰量的减少也为钢渣利用提供了机会。因此，各企业应抓住这一机遇，积极支持政府和环境保护。

4.2与用户合作，共同推进钢尾渣的资源化利用

目前，应用上的一个难题就是如何调动下游用户的使用积极性。我国水泥年生产能力20多亿吨，水泥行业钢渣利用率达到5%，理论上一年就能达到1亿吨，因此钢铁企业必须与下游用户紧密合作，共同努力。调查显示，首钢迁钢正在与金隅水泥合作，建设一条钢渣处理生产线，实现钢渣全粉供应水泥厂，可见与用户合作的潜力。每一家企业都要根据自身的地理位置和周边用户行业的需求，积极创新合作模式，为实现固废资源化做出贡献。

4.3坚持源头减量、优化工艺、趋利避害的高效利用原则

炼钢生产的钢渣总量约为120kg/t，但在钢铁企业中，钢渣总量可以降低到100kg/t以下，采用较少钢渣的炼钢工艺，因此，应更加重视少钢渣炼钢工艺的推广和应用，减少钢渣总量，具有较大的社会经济效益。目前，许多企业正在建设或改造钢渣处理线路。合格的企业应采用压力加热或轧辊法优化处理工艺，可以提高投资和处理成本，但这将改善工人的环境和劳动条件。

钢铁尾矿具有一定的膨胀性，需要进一步探索如何趋利避害。目前在路面修复、海礁、海绵城市、水下工程等方面的开发利用就是很好的例子。钢渣微粉作为水泥和混凝土的掺合料，具有广阔的市场，也是一个安全的利用方向。因此，在选择合适的加工和研磨设备的基础上，应大力发展。

4.4积极鼓励创新，为钢渣处理和利用产业的发展注入新动力

首先是处理工艺的创新，滚筒法和有压热闷法都是创新的产物，但其存在的不足也需要不断的创新来解决，其次对于尾渣的加工，尤其是对于底渣微粉的加工，还是存在着能耗高、成本高的问题，所以创新制作出更适合尾渣微粉的设备也是当前市场的迫切需求，研究组在访问中国硅酸盐学会的时候，有专家建议大家可以考虑将热态渣直接改质生产水泥的设想，这种大胆的创新思维在不久的将来可能会成为现实，所以科研院所以，各相关企业都要勇于创新，研发出更好的成果，进一步的进行处理和推进。

4.5开展国际交流，学习借鉴国外好经验、好做法

国外一些企业，特别是日本、韩国和欧洲的钢铁企业，在钢渣处理和利用方面有许多经验、先进的设备和成功的应用案例，如哈斯科和芬钢股份有限公司（引进芬兰技术），因此，我们应进行广泛的国际交流，不仅引进国外企业的良好经验、良好的设备，而且还要把我们的优良技术、良好的设备推向国际，相互学习，共同进步。

5下一步工作

1）组建钢渣处理和利用技术联合体，联合兄弟协学会，特别是下游用户行业的学会共同合作，并争取更多的政策支持。我们已和中国硅酸盐学会共同申报了学会联合体跨学科协同创新和科技成果转移转化平台项目，将依靠此平台来开展相应工作。2）围绕此次调研发现的问题，今后将继续开展调研，特别是对用户企业实际使用过程中的情况进行调研。力争将使用中存在的问题、用户对钢铁企业的要求搞清楚，反过来指导钢铁企业的工作。3）宣传推介先进技术，典型企业的好经验，让这些技术、经验在更多企业开花结果。4）与下游用户行业学会共同探讨标准细化、对接工作，解决好钢渣大量利用的有关障碍。5）针对关键课题，协调组织，开展联合攻关。一是针对各种钢渣处理技术的不足进行创新改进攻关；二是对钢渣显热的回收利用进行技术研发试验；三是对钢渣微粉加工设备组织研发，力争推出能耗更低的微粉加工设备。