目前,全球鋼鐵年產(chǎn)量約為19億噸,排放二氧化碳26億噸。中國鋼產(chǎn)量占全球總產(chǎn)量55%,中國鋼鐵行業(yè)的碳排放量占全國碳排放17%-18%。2022年發(fā)布的《關于促進鋼鐵工業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的指導意見》提出,鋼鐵行業(yè)2030年實現(xiàn)碳達峰。鋼渣綜合利用,對于提高資源利用效率,促進鋼鐵行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展具有重要意義。
鋼渣是鋼鐵生產(chǎn)過程的主要副產(chǎn)品之一,產(chǎn)生量約為粗鋼產(chǎn)量的8%~15%,可利用潛力較大,鋼渣的利用是鋼鐵行業(yè)的研究方向之一。
國內(nèi)鋼鐵企業(yè)產(chǎn)生的鋼渣不能及時處理,致使大量鋼渣占用土地,污染環(huán)境
鋼渣主要來源于鐵水和廢鋼中所含元素氧化后形成的氧化物,金屬爐料帶入的雜質(zhì),加入造渣劑如石灰石、螢石、硅石等等,以及氧化劑、脫硫產(chǎn)物和被侵蝕的爐襯材料等。鋼渣的主要成分是鈣、鐵、硅、鎂、鋁、錳等氧化物所組成的,然而鋼渣并非不可用固體廢棄物,那鋼渣在用于冶金原料時,有什么途徑:
回收廢鋼鐵
鋼渣中含有較大數(shù)量的鐵,平均質(zhì)量分數(shù)約為25%,其中金屬鐵約占10%?磁選后,可回收各粒級的廢鋼,其中大部分含鐵品位高的鋼渣作為煉鋼、煉鐵原料
鋼渣用作燒結(jié)材料
由于轉(zhuǎn)爐鋼渣中含40%~50%的CaO,用其代替部分石灰石作燒結(jié)配料,不僅可回收利用鋼渣中殘鋼、氧化鐵、氧化鈣、氧化鎂、氧化錳、稀有元素(V、Nb等)等,而且可使轉(zhuǎn)鼓指數(shù)和結(jié)塊率提高并有利于燒結(jié)造球及提高燒結(jié)速度?鋼渣中Fe、FeO在氧化反應過程中產(chǎn)生的熱量可降低燒結(jié)礦燃料消耗
鋼渣用作高爐熔劑
轉(zhuǎn)爐鋼渣中含有40%~50%的CaO、6%~10%的MgO,將其回收作為高爐助溶劑可代替石灰石、白云石,從而節(jié)省礦石資源?另外,由于石灰石(CaCO3)、白云石[CaMg(CO3)2]分解為CaO、MgO的過程需耗能,而鋼渣中的Ca、Mg等均以氧化物形式存在,從而節(jié)省大量熱能
鋼渣用作煉鋼返回渣料
鋼渣返回轉(zhuǎn)爐冶煉可降低原料消耗,減少總渣量?對于冶煉本身還可促進化渣,縮短冶煉時間。