集成技术引领钢渣综合利用大步向前
2012-12-19 10:51:22
在钢渣综合利用工程领域，我院充分发挥建材行业专业设计研究院的特色优势，近10年来，开创性的完成了钢渣热焖新工艺研发以及设计实践，国内已有多条钢渣破碎筛分生产线运行；钢渣粉不同粉磨工艺装备的设计实践，特别是近五年来在钢渣粉磨大型化以及钢渣立磨粉磨的设计实践方面创造了多项国内唯一。我院在钢渣综合利用行业的领先集成技术，引领了钢渣综合利用大步向前。
钢渣中残留有相当数量的金属铁，钢渣处理的首要目标就是最大限度将金属铁从钢渣中提取出来，返回炼钢或炼铁，节约资源，然后就是如何对选铁后的钢渣进行高效粉磨并综合利用，实现炼钢固体废弃物的绿色循环。我国在钢渣处理和开发利用方面起步较晚，如何加大对钢渣的处理及综合利用，变废为宝，减少污染，使其转化为技术含量高、附加值高的产品，成为急待解决的问题。
2004年，为适应济钢集团生产能力超千万吨的需要，我院设计完成了济钢集团鲍德炉料公司年处理120万吨的钢渣生产线，项目建成后济钢集团的全部钢渣被加工处理，可产出含钢量大于30%，粒度0~30mm的钢渣粉用于烧结；含钢量大于80%，粒度30~100mm的渣钢用于炼铁；含钢量大于80%，粒度100mm以上的渣钢用于炼钢。外排的细碎钢渣粉<8mm,可直接对外销售或进一步加工成钢渣微粉。该生产线采用了先进的热焖渣工艺（同时也考虑了可全部进行冷渣处理）及两级破碎、11级磁选、四级筛分的工艺流程，采用DCS对生产线设备进行自动控制。设计中充分考虑了环境治理，项目建成后为济钢集团创建环境友好企业打下了基础。
2005年，我院设计完成了山东南金集团60万吨钢渣热焖以及钢渣处理、钢渣粉（采用闭路球磨）生产线，这是我院设计的全流程钢渣综合利用生产线，其综合技术经济指标为国内当时最优，投产后一年即收回全部投资并取得显著环保、社会效益。项目荣获行业优秀设计二等奖。
2007年以前，我院陆续设计了莱钢集团永锋钢铁钢渣热焖以及钢渣处理生产线，潍坊钢铁集团钢渣微粉生产线（采用联合挤压粉磨系统）等国内多家钢渣处理、粉磨生产线。
随着钢渣热焖、处理、粉磨新技术、新工艺、新装备的不断成熟，2008年，在全面总结钢渣综合处理技术及我院设计实践基础上，我院靳志刚院长在国内外首次提出了采用先进立磨技术装备粉磨钢渣的技术观点。为实践并验证这一技术观点，自2008年开始，我院对多条钢渣热焖以及破碎、筛分、除铁生产线不断优化创新，在最大限度保持热焖钢渣活性的基础上，碎钢渣粒度、铁含量、活性指标以及钢渣处理磁选工艺等与钢渣立磨粉磨的适应性指标、关键工艺、设备等已经被我院全面掌握。
2010年，根据钢渣粉磨技术的进展，我院与德国莱歇公司合作，在大量理论研究与工业性实验的基础上，根据所用钢渣的粉磨特性（易磨性、磨蚀性等）在山东北金集团建设了国内也是世界上第一条采用立磨对钢渣进行单独粉磨生产线。在粉磨设备以及工艺设计中我们注重了完善钢渣预处理并在粉磨过程中选除铁质，提高研磨能力和抗磨蚀性能以及最大限度的提高钢渣比表面积。北金集团项目也是国内第一次设计建成投产的将钢渣、铁渣全流程处理、粉磨与水泥工业生产产业链完全融合，统一的循环经济项目，也是国内技术水平最高、装备最先进的钢铁渣处理粉磨与水泥生产项目。年处理40万吨钢渣、年产30万吨钢渣粉、60万吨矿渣粉，最终形成年产120万吨复合水泥有机结合为一个整体，形成了国内唯一的具有矿渣立磨粉磨、钢渣立磨粉磨、熟料立磨粉磨集成配置的生产线工程。项目的建设完全、彻底、干净的将钢铁工业废渣全部资源化并高附加值处理，彻底解决了钢铁渣带来的环境污染问题，也更好的满足了当地水泥工业和预拌混凝土工业对优质矿渣粉、优质钢渣粉的需要。
山东北金集团项目投产运行后，对钢渣粉磨工艺进展产生了重大影响。由于粉磨系统均采用了目前最先进节能的立磨系统，本工程节能技术经济指标为国内一流。先进的技术经济环保指标也完全颠覆了传统的人们认为钢渣粉磨应当采用球磨、联合挤压球磨以及卧式辊磨等落后装备的认知。这是一次革命性工艺技术进步，在行业内产生了重大影响，本项目荣获了行业优秀设计一等奖。
在山东北金集团项目的基础上，我院又设计了多家采用立磨技术生产钢渣微粉项目。如：莱钢永锋钢铁公司年产60万吨钢渣粉项目、山东钢铁集团喀什钢铁公司40万吨钢铁渣粉项目、南通融达60万吨钢铁渣粉项目（国家级循环经济园区）、莱钢鲁碧60万吨钢渣粉项目、韶关曲江60万吨钢渣粉项目等多条生产线，奠定了我院在钢渣微粉工程设计领域的领先地位。
在南通融达钢铁渣粉磨的设计中，除了高效率选铁、高附加值利用矿渣粉、钢渣粉外，我院采用了一系列先进的工艺技术及装备，如全新的钢渣破碎、磁选流程以及改进型宽带磁选、棒磨机（配置闭路流程）、钢渣立磨等。通过对项目的全面优化设计，各项技术经济指标达到了国内领先水平。投产以来，已取得明显的经济、社会、环保效益。项目也在技术经济指标与工程清洁生产方面树立了一个新标杆，得到了国家发改委以及行业的高度赞赏与支持。
回顾我院所做的工作，主要体现在我们坚持了以下技术理念：
1. 以系统工程的观点，对钢渣预处理工序（含热焖）；钢渣粗碎粗磨、选铁、筛分工序；钢渣粉磨工序等统筹考虑。三大工序中将选铁、钢渣活性以及节能环保贯彻其中，以全系统最优为原则。
2. 以保持焖后钢渣活性并利于选铁的观点改进热焖工艺；以最大限度选铁并利于粉磨钢渣粉的观点改进钢渣粗碎粗磨、选铁（含宽带磁选）、筛分工序的设备以及流程；以节能的观点采用钢渣立磨。
3. 以循环经济的观点，促进钢渣综合利用技术以及相关产品服务于冶金与建材两大行业。
以上观点均是我院首次提出并在院工作中身体力行。丰富的业绩以及理想的生产实践效果也验证了我院技术理论的前瞻性与正确性，并在行业内获得了广泛认知与很大影响。仅在钢铁渣综合利用领域，我院就获得的了近20项省部级奖。
今后，我院将会设计建设单线能力百万吨级的钢渣综合处理生产线；还将不断以先进技术引领行业发展；通过与冶金建材行业的深入合作，在构建系统更优化布置，更环保的钢铁渣循环经济工业园区方面还会有更新设想与步骤；在钢渣粉产品性能提高与利用领域拓展方面也会有更大突破。
以上是对我院10年来在钢渣资源化利用方面的设计实践初步总结，十年的不懈努力，已经使得我院成为钢铁企业与建材行业高效、高附加值合作利用固体废弃物的优秀平台，我院今后还将为此而不懈努力。
（撰稿：靳志刚 陈砚生）
