日本鹿岛钢铁厂炉渣利用技术的开发

日本鹿岛钢铁厂炉渣利用技术的开发

  • 2021年02月18日 17:47
  • 来源:中国铁合金网

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  • 关键字:钢铁,粗钢,钢铁渣,鹿岛厂,钢铁渣环保利用技术
[导读]鹿岛厂位于茨城县东南部,是面向鹿岛滩的鹿岛临海工业带的联合钢铁厂。
中国铁合金网讯:
01 研究背景
  鹿岛厂位于茨城县东南部,是面向鹿岛滩的鹿岛临海工业带的联合钢铁厂。粗钢产量约700万t,副产品钢铁渣的产生量约280万t。正在积极研究如何将这些钢铁渣变为渣产品,提高其附加值以利于销售。
茨城县仅次于北海道和爱知县,也是具有道路面积的公路县,而且距千叶、东京大都市约100km。充分利用这一地理位置优势,开发和销售道路用路基材料为主的陆地土建工程用钢铁渣产品。考虑到钢铁渣产品对环境的影响,开发可以放心使用的再利用产品是非常重要的,也是稳定销售的根本。虽然钢铁渣可作为有效资源再利用,但是减少钢铁渣的单位产生量更有利于环保。
 
02 钢铁渣环保利用技术的开发
 
2.1氟溶出抑制技术
  道路用钢铁渣是根据1979年制定的标准JISA5012开发的,其后,进行了各种性能改良,将改良结果反馈给JIS,2013年修订JIS时,作为更放心的产品,增加了环境安全品质条款。在此之前,鹿岛厂就根据环境安全品质标准进行了技术开发,其中一项是氟溶出抑制技术。
  在钢水精炼中,为了促进杂质的去除,往往使用萤石(CaF2)作熔剂。但是,使用萤石易使钢渣溶出氟(F),担心影响环境。因此,采取了以下应对措施:1)即使使用萤石,也要抑制氟的溶出,以生产出保证环境的渣产品;2)推进开发不使用萤石的精炼方法。
氟溶出抑制技术。在含氟的钢渣中配合高炉水淬渣等溶出二氧化硅的物质和含钙的生石灰等,进行混合,制作氟固定能力高的水化物,用固定氟抑制氟溶出。渣溶出的钙离子与二氧化硅反应,形成特定的水化物,除固定氟外,该项技术还是通过生石灰等溶出的过剩钙离子作为氟化钙(CaF2)固定氟的技术。此外,为了确立不使用萤石的精炼方法,不销售利用该技术的路基材料。
 
2.2土壤中重金属溶出抑制技术
  土壤中往往含有锰、锌、砷、镉和镍等重金属。如果土壤是中性的,这些重金属不溶出是无害的,但若土壤中的pH值偏酸性,这些重金属溶出就可能会污染环境和妨碍农作物的生长。例如奄美大岛的土壤是酸性(pH=5.1),具有重金属溶出的风险。
在这种土壤30mm以下混合整粒的钢铁渣,可以长期稳定中和土壤。通过应用渣中和土壤的pH值,减少锰、锌的溶出。根据土地的用途和成分,调整渣的混合量,可以实现目标pH值;而且因为钙是逐渐溶解,可以持续保持pH值。在钢铁渣的用途中,碱性成为问题,有限制使用的情况,但通过很好地利用,可以起到改善环境的作用。此外,渣中含有Fe、Mg和Ca等对植物有用的成分,有望作为农业肥料使用。
 
03 促进钢铁渣的厂内循环使用
  鹿岛厂采取了减少钢铁渣量的措施。削减的方法有:减少使用的副原料;再利用产生的渣。下面介绍在高炉炼铁和炼钢工序再利用钢渣的案例。
  在炼钢过程中,为应对原料品位的恶化和高端钢的需求,采用去除杂质的脱硫和脱磷、脱碳二道工序或脱硫、脱磷、脱碳三道工序的两种精炼方法。脱硫过程中产生的钢渣多含有铁分和石灰。这些成分是炼铁的有效成分,但因含硫高,在高炉炼铁和炼钢工序都不能使用。因此,在烧结工序再利用,通过燃烧将硫转变为SOx从原料中分离,再经废气处理设备转变为石膏,这样不仅铁分、石灰,连硫也可作为资源回收。采用该脱硫工序产生的炉渣基本100%可以在厂内再利用。
  在三道工序的精炼方法中,脱磷后的脱碳工序产生的钢渣含磷量低,且富含铁分和石灰。因此,破碎整粒为适当的粒度,可以在烧结工序和炼钢工序再利用。脱碳工序产生的炉渣也基本100%可以在厂内再利用。采取这些措施后,每财年有约23万t的钢渣在炼铁工序内再利用,减少了天然资源的使用量。
 
 
 
来源:冶金技术网
  • [责任编辑:wenxin]

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