中建进入钢渣市场项目可行性-初稿1105.docx

中建进入钢渣市场项目可行性研究报告前言1.定义和概况1.1钢渣定义：钢渣是炼钢生产的副产品，是一种工业固体废物。排出量约为粗钢产量的15～20％。在炼钢过程中，从炉料熔化起，钢渣就开始形成，一直到出钢为止。钢渣主要来源于:金属炉料中元素被氧化后产生的硫化物和氧化物;调整钢渣的性质而加入的造渣材料(如萤石、石灰石、铁矿石等);金属炉料带入的杂质;被浸蚀的炉衬及炉衬材料。1.2钢渣分类：钢渣的分类通常按照冶炼方法、碱度和形态进行分类。1.2.1按碱度分类M1.8称为低碱度钢渣;M=1.8～2.5称为中碱度钢渣;M2.5称为高碱度钢渣。1.2.2按形态分类按钢渣的形态可分为水淬粒状钢渣、块状钢渣和粉状钢渣。形态的差异是因对钢渣进行处理时所采用工艺方法的不同所致。水淬粒状钢渣是一种表面粗糙多孔,质地轻脆,容易破碎的粒状渣。1.2.3按冶炼方法分类按冶炼方法可分为平炉钢渣、转炉钢渣和电炉钢渣。平炉钢渣又可分为初期渣、精炼渣、出钢渣和浇钢余渣;电炉钢渣又有氧化渣和还原渣之分。对于平炉钢渣和转炉钢渣的特别说明：由于转炉比平炉的能耗低、产量高，大多数钢铁厂己淘汰了平炉。但由于没有很好地解决钢渣综合利用问题，仍然有大量的平炉渣及平炉与转炉的混合渣产生。由于化学成分及冷却条件不同造成钢渣颜色、外观形态差异很大。碱度较低的钢渣呈黑灰色，碱度较高的钢渣呈褐灰色、灰白色。渣块质地坚硬密实，松散不粘结，具有较少的孔隙。渣佗和渣壳界线分明，结晶细密。尤其是渣壳，断口很整齐。自然冷却的渣块堆放一段时间后，发生膨胀、风化，变成土块状和粉状。（1）转炉钢渣：转炉钢渣将是钢渣的主要部分。目前，生产1t转炉钢约产生130-240kg钢渣。（2）平炉钢渣：平炉炼钢周期比转炉长，分氧化期、精炼期与出钢期，并且每期终了都要出渣。氧化期排出的渣称初期渣，精炼期排出的渣称精炼渣，出钢后排出的渣称出钢渣，精炼渣与出钢渣又合称为末期渣。目前，每生产1t平炉钢约产生钢渣170一210kg，其中初期渣约占60%,精炼渣占10%，出钢渣占30%。(3)电炉钢渣：电炉炼钢是以废钢为原料，主要生产特殊钢。电炉生产周期也长，分氧化期和还原期，并分期出渣，所出渣分别称氧化渣和还原渣。目前，每生产1t电炉钢约产生150-200kg的钢渣，其中氧化渣约占55%。1.3钢渣成分：钢渣主要由钙、 铁、 硅、镁和少量铝、锰、磷等的氧化物组成。主要的矿物相为硅酸三钙、硅酸二钙、钙镁橄榄石、钙镁蔷薇辉石、铁铝酸钙以及硅、镁、铁、锰、磷的氧化物形成的固熔体，还含有少量游离氧化钙以及金属铁、氟磷灰石等。有的地区因矿石含钛和钒，钢渣中也稍含有这些成分。钢渣中各种成分的含量因炼钢炉型、钢种以及每炉钢冶炼阶段的不同，有较大的差异。钢渣性质：钢渣的容重一般为1.32-2.26 t/m3，含水量为3%-8%。平炉渣比重略小，孔隙稍多，稳定性相对较好。在温度 1500～1700℃下形成，高温下呈液态，缓慢冷却后呈块状，一般为深灰、深褐色。有时因所含游离钙、镁氧化物与水或湿气反应转化为氢氧化物，致使渣块体积膨胀而碎裂；有时因所含大量硅酸二钙在冷却过程中(约为675℃时)由β型转变为 γ型而碎裂。如以适量水处理液体钢渣，能淬冷成粒。处理方法：20世纪初期即开始有人研究钢渣的利用，但由于钢渣的成分波动较大，迟迟未能实际应用。70年代初，美国首先把每年排放的1700万吨钢渣全部利用起来。世界许多国家处理钢渣的通行方法是热泼法，即将液体钢渣泼入专门的处理场,渣层厚度在30厘米以下,喷淋适量的水促其冷却，然后进行破碎、筛分、磁选，以回收其中金属，渣块则进行综合利用。美国伯利恒钢铁公司和中国一些钢厂都采用水力冲渣法使电炉渣、平炉前期渣实现粒化。冲水水压为2.5～8千克力/厘米2,渣和水之比为1比10以上。此法工艺简单,得到的钢渣粒度大多在1厘米以下,便于利用。但用水量大，须解决水的处理和循环利用问题。1974年以来，日本的新日本钢铁公司采用浅盘(ISC盘)水淬法(见图)处理转炉渣。处理方法是将液体钢渣泼入浅盘，渣层厚度约10厘米，喷水使渣冷却到500℃左右,固化后将渣倾倒在运渣车上,再度喷水使渣冷却到200℃左右，然后倒入泡渣池，冷却至常温。经过处理的渣，颗粒大多在10厘米以下。此法节省处理场地，操作较水力冲渣法安全，周转快，节省投资和设备，对环境的污染程度较轻。1.4钢渣的应用概况钢渣的用途因成分而异。美国每年以排渣量的2/3作为炼铁熔剂,直接加入高炉或加入烧结矿，在钢铁厂内部循环使用。钢渣的成分中，除硅无用和磷有害外，钙、铁、镁和锰（共占钢渣总量的80%）都得到利用。但硫、磷含量较高的钢渣作为熔剂，会使高炉炼铁的利用系数降低，焦比增加。法国、德国、加拿大等国都把这类钢渣用作铁路道碴和道路材料。做法是先将加工后的钢渣存放3～6个月，待