钢铁工业炉渣价值利用的创新性环保方案

摘要

整个炼钢工艺产生大约每吨钢400kg的炉渣.这些炉渣绝大部分来自于高炉铁水生产和转炉炼钢,少量来自于二次冶金设备.有效地利用这些炉渣,避免填埋,以及尽可能降低炉渣处理的成本、土地占用和环境影响,都是钢铁企业目前面临的挑战. 高炉炼铁炉渣全部采用湿法粒化方法处理,并作为一种具有潜在水硬性的材料而成功地用于水泥工业.这种称为高炉渣粒化(GBFS)的方法几乎在全世界广为采用.普锐特冶金技术干法渣粒化(DSG)技术首次实现了炉渣热能的回收利用,并且完全避免了水的消耗.该工艺正在奥地利林茨奥钢联钢铁公司的A高炉上进行首套工业规模原型设备的实际应用.这套DSG原型设备的设计处理能力为每分钟2吨炉渣,将直接安装在高炉上. 虽然高炉渣已经有了一种成熟的材料利用方案,但到目前为止LD(BOF)转炉炼钢产生的炉渣还没有这样的高价值应用方案.实际上,这些转炉渣部分在钢厂内部循环利用,或者被作为一种低价值材料使用(比如用于道路铺设或排水沟砌筑),而最差的情况是在没有市场需要时不得不被填埋.因此,普锐特冶金技术及其合作伙伴正在开发旨在将这些炉渣改质以作为水泥熟料替代品或肥料使用的工艺.为在水泥工业使用,在第一步通过一种还原工艺将渣中含有的铁几乎全部回收,在第二步使渣凝固成可以直接作为水泥熟料替代品使用的一种具有出色水硬性的材料. 为了利用转炉渣生产肥料,需要一个使磷富集的步骤.通过向渣中喷吹富磷灰,能够达到这个目的.对于两种方案,炉渣改质都需要在液态下完成——因此,改质操作应当在钢厂附近进行. 普锐特冶金技术正在开发的这些工艺和技术能够将炉渣转化成有价值的产品,使钢铁工业朝向全封闭循环的经济模式迈出一大步.