摘  要  钢铁企业在不锈钢生产过程中会产生钢渣，本文对不锈钢渣的处理技术、处理方法和处理设备进行了研究，为合理处理利用好不锈钢钢渣提供了方案。

关键词  不锈钢  钢渣  回收利用  设备

1  国内不锈钢行业现状

2017年1月23日，中国特钢企业协会不锈钢分会对2016年中国不锈钢粗钢生产、进出口、表观消费量进行了统计，其中不锈钢粗钢产量2493.78万吨，同比增加337.56万吨，增长了15.65%，创历史新高。其中，Cr-Ni钢（300系）1269.10万吨，同比增加148.22万吨，增长13.22%，所占份额为50.89%，同比下降1.09个百分点；Cr钢（400系）484.56万吨，同比增加87.65万吨，增长22.08%，所占份额为19.43%， 同比上升了1.02个百分点；Cr-Mn钢（200系，包括部分不符合国家标准的产品）731.79万吨，同比增加了99.02万吨，增长15.65%，所占份额为29.34%，同比下降了0.01个百分点，国产不锈钢材自给率达到95.91%。

中国已成为不锈钢生产和消费大国，镍、铬、不锈钢废钢等资源供需矛盾也日趋突出。正确回收和利用好不锈钢废钢资源，对于中国不锈钢行业发展具有重要意义。中国用于冶炼不锈钢的镍、铬资源十分贫乏。冶炼不锈钢的另一个原料就是不锈钢废钢，但是过去中国不锈钢应用领域不广泛，不锈钢产量少，自给率不足30％，每年产生的不锈钢废钢资源很少，不锈钢废钢主要依靠进口。近年来，中国镍、铬、不锈钢废钢等资源供需矛盾日趋突出。正确回收和利用好不锈钢废钢资源，对于中国不锈钢企业的发展具有重要意义。

2  处理不锈钢钢渣的必要性

AOD炉在生产不锈钢过程中会产生不锈钢钢渣，钢渣中除了倒炉出渣流出去的钢水冷却形成的大块的不锈钢废钢，还有一些零散不成块的有价金属镍、铬、铁等。目前国内将不锈钢生产线上产生的电炉渣、AOD炉渣、大包注余渣、中间包注余渣送往不锈钢炉渣一次处理场，在渣罐冷却区和翻渣区分别进行浸泡冷却，翻渣处理过程中直接分拣出部分金属渣钢，其余的炉渣运往弃渣场临时堆存。对钢渣进行有效处理及合理回收利用，可以降低生产成本，减少粉尘对环境的污染。目前，世界上仅有几家公司拥有有效处理及合理回收利用不锈钢渣的专利技术，但这些公司大都以合资或独资的方式在保有其专利的同时，获取经济收益。

不锈钢渣处理是冶金行业和不锈钢生产厂的较为复杂的工作，主要原因是：

（1）处理过程粉尘大，处理难度较大；

（2）渣中含Cr6+有毒化合物；

（3）Ni系金属渣钢不易回收；

（4）尾渣综合利用有一定难度。

同时，不锈钢钢渣处理很有必要性，不锈钢渣中含有Cr6＋化合物，如不进行妥善处理，会严重污染周围的土壤、河流及地下水源。钢渣中含有用的铬、镍及铁等金属，对其进行回收利用可以降低生产成本。不锈钢尾渣是一种有用的资源，综合利用价值比较高，使用不合理会造成资源浪费。

3  不锈钢钢渣的处理

不锈钢主要产生三种类型的钢渣，第一种是脱磷产生的氧化渣，其渣的特点是含氧化铁和P含量比较高，炉渣碱度大。第二种类型渣是电炉产生的炉渣，由于电炉还原不完全，渣中Cr2O3含量比较高。第三种类型是AOD转炉冶炼过程产生的还原渣，这种渣的特点是氧化性低，渣中Cr2O3含量低，炉渣易粉化。不锈钢渣的主要元素为Ca、Si、Mg，占钢渣总质量50%左右，其矿物组成有铬镍铁合金、CaO、SiO2、Al2O3、FeO、Fe2O3、MgO、MnO、P2O5、f-CaO等。钢渣的矿物组成与钢渣的化学成分有关，特别取决于钢渣的碱度（CaO与SiO2的比）。

（1）不锈钢渣一次处理方法

铁水预处理产生的氧化渣，由于炉渣通过扒渣扒到渣包车中，渣中含金属量很少，且炉渣较硬，其中的金属回收利用价值不高可直接用往其它领域。对于电炉、AOD转炉、LF精炼炉产生的钢渣，由于倒渣操作和大包注余等，含有较多的不锈钢金属，因此对于这部分渣必须进行金属的回收利用。不锈钢炉渣中含有两种不同状态的金属，一是大包注余和倒渣操作过程中产生的大块金属，二是钢渣混合产生的金属液滴凝固在渣中的小金属颗粒，因此对这两种金属必须都要进行回收。AOD转炉渣包车中的热渣可喷少量水加速冷却，喷淋水量视渣包车不积水为限，保证冷却水大部分被蒸发，为保证干式处理系统的顺行，其中含水量需控制在3%以下。在整个炉渣冷却过程、运输及翻渣过程中处于湿润状态，最大程度地降低了粉尘飞扬造成的环境污染。

（2）不锈钢渣二次处理方法

电炉钢渣与AOD转炉钢渣具有不同的形态，电炉渣成块状，破碎后成粒状，AOD钢渣则有冷却后自然粉化的特性，300 系不锈钢没有磁性，200 系和 400 系不锈钢有磁性，需要针对钢渣的不同特性来选择处理工艺：

①200 系、400 系不锈钢依据有磁性的特点，采用成本比较低的破碎、磁选处理方法；

②电炉渣呈块状，破碎后成粒状，宜采用湿式处理工艺进行处理；

③300 系AOD钢渣则有冷却后自然粉化的特性，宜采用干式处理工艺进行处理。处理后的尾渣粒度达到要求，可直接按比例添加到水泥中使用。

AOD钢渣Cr2O3含量低，冷却后自然粉化成粉末状态；如果AOD渣采用湿式流程处理工艺时，80%的AOD渣都呈浆泥状进入澄清池，水处理、压滤、烘干处理成本高。如果对AOD渣先进行筛分，筛上部分再进入湿式流程，筛下部分作为尾渣直接废弃又降低金属收得率。所以AOD钢渣宜采用干式风选处理。炉渣干式处理流程由装载机把经过完全冷却的精炼炉渣加入受料斗中，30mm以上渣块不能进入加料斗，通过湿法处理。30mm以下的粉渣通过受料斗下面的皮带输送机引出，通过斗式提升机输送到中间料仓。通过中间料仓振动给料机均匀地给风磨机供料。风选磨适应钢渣晶体结构等特性，尽可能的将钢渣粉碎，而风选磨内的不绣钢金属则不会被粉碎，风选磨出来的物料经过高效涡旋式选粉机进行粗细分离，通过风选将钢渣粉和不锈钢金属分离处理。选粉机及收尘机收集的粉尘通过磁选机把磁性粉尘进行了收集，以提高金属回收率。干式处理可达到的效果：1）块状金属可以供炼钢使用。2）有磁性的粉尘通过磁选机分离后，可送烧结厂原料使用。 3）风选磨，选粉机后收得的细粉尘比表面积大于 420mm2/kg，可以用作添加水泥的原料。

4  不锈钢钢渣的处理效果

不锈钢渣处理技术可使渣中Fe-Ni 回收率大于90%，金属回收纯度大于85%，AOD尾渣中金属含量小于2%，渣钢的回收率达到85%以上，生产的渣钢可加入到AOD炉中使用。干式流程的尾渣细粉比表面积大于420mm2/kg，在水泥厂利用，不需要任何加工处理，可以直接添加用作水泥的原料。

5  结论

对不锈钢钢渣进行合理处理与回收利用非常有必要性，不仅可以节省原料成本，还做到了保护环境的要求。如何更好的处理钢渣，是钢铁企业今后深入研究的一大课题。