1 钢渣利用的问题
钢渣的化学成分主要有：CaO，SiO2，Fe2O3，A12O3，MgO，P2O5。根据炼钢方法和出渣顺序的不同，钢渣的化学成分的含量有很大的差异，其碱度也有所不同。引起钢渣膨胀的最主要原因是钢渣中所含的游离氧化钙(用f-CaO表示)遇水反应生成氢氧化钙，体积增大1~2倍。由于钢渣中含有具有水硬胶凝性的硅酸三钙(3CaO·SiO2)、硅酸二钙(2CaO·SiO2)及铁铝酸盐等活性矿物，符合水泥特性，因此，考虑以钢渣粉磨为核心思想，设计一套完整的钢渣处理工艺，以生产钢渣粉或钢渣复合粉的形式对钢渣进行综合利用。
钢渣粉磨利用面临的问题有：
(1)钢渣中的游离氧化钙(f-CaO)遇水膨胀，无法直接用于水泥或混凝土；
(2)钢渣粒径比较大(10～400 mm)，无法直接用于粉磨；
(3)钢渣中单质铁含量较高，直接粉磨对磨机损耗较大，且易造成振动停机，不利于设备正常使用和稳定生产；
(4)由于炼钢方法和出渣顺序的不同，钢渣的化学成分的含量有很大的差异，不利于稳定生产。
2 解决方案
钢渣粉磨利用需解决的根本问题就是如何消除或减少钢渣中的不稳定成分，主要是游离氧化钙。钢渣的活性一般以活性质量系数K表示，活性越高，钢渣越不稳定，其值按下式计算：
K=(CaO+MgO+A12O3)／(SiO2+MnO) (1)
(1)式中，化学符号表示该种成分的百分含量。划分标准为：K≥1.9为高活性；1.6 以南钢为例，对其钢渣化学成分进行分析，代入 (1)式计算K值见表1。由表1可见，钢渣活性K值均大于1.9，因此南钢该钢厂的钢渣无法直接用于生产钢渣粉或钢渣复合粉。
考虑到南钢的实际情况，我们采用热闷法对钢渣进行处理。为验证热闷工艺消除钢渣中游离氧化钙的效果，我们使用滴定法对热闷钢渣中的游离氧 化钙含量进行抽样检测，见表2。由表2可见，钢渣经热闷后，游离氧化钙含量大幅降低，达到用于生产钢渣粉或钢渣复合粉的要求。
钢渣经二次磁选，得到符合粉磨要求的钢渣原料。为使钢渣成分稳定，使用堆料机将钢渣原料逐层平铺在钢渣存储场地上，使用时通过取料机进行 取料。综合以上，设计出工艺流程见图1。
该工艺流程的优点有：
(1)工艺较为简单，不需引入复杂的处理设备；
(2)钢渣利用率高，除了钢渣可用于粉磨外，经磁选选出的磁性铁还可进行回炉或用于配重等其它用途。
3 结语
钢渣粉(复合粉)制备需要一个完整的工艺流程，原料钢渣的选择、预处理、磁选加工、预均化，选用合适的磨机等，不能只解决一个或部分环节。钢渣消除f-CaO和除铁是钢渣粉(复合粉)制备的关键，南钢引进先进的第三代钢渣热闷技术，有效的降低了产品中的f-CaO(小于2％)，二次磁选效果明显 (MFe小于2％)，破碎后的钢渣颗粒粒径0~4 mm达到立式磨机的粉磨要求，利用堆取料机取料和上料，经过实测产品均匀稳定，由其配制的水泥和混凝土符合使用要求。该生产工艺流程不仅可以提高钢渣粉(复合粉) 的质量，由于钢渣和水渣价差较大，二次磁选的产品回炉和用于配重也可以带来可观的附加值，综合效益较高，可以作为加快解决钢厂环保，促进钢渣大规模利用途径之一。
来源：刘远征，崔合洋（南京南钢嘉华新型建材有限公司）
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