鋼渣作為煉鋼工藝流程的衍生物，隨著鋼產(chǎn)量的提高，其年產(chǎn)量也在不斷增加。鋼渣也是一種潛在的資源，必須加以回收和利用。
鋼廠轉(zhuǎn)爐鋼渣處理一直是一個難題，熔渣溫度高，可達1400℃，黏度分散性大，堿度高，遇水易爆炸，且處理環(huán)境臟亂、污染大。
選擇和應用先進有效的鋼渣處理工藝和資源化利用技術，達到渣鐵的有效分離和尾渣的綜合利用，是鋼鐵企業(yè)發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟、實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的重要課題之一。
1 傳統(tǒng)渣處理方法
目前，國內(nèi)外鋼廠對于轉(zhuǎn)爐渣的主要傳統(tǒng)處理方式為熱潑法、悶罐法、水淬法、風淬法、淺盤法等，有幾種已經(jīng)被部分鋼廠淘汰。
1．1 熱潑法
熱態(tài)鋼渣裝罐后運至翻渣場或者用行車起吊至渣箱，傾翻后噴水冷卻3—4天，鋼渣大部分自解破碎，用挖掘機挖掘、倒運后運至后續(xù)處理線。
優(yōu)點：對渣的物理狀態(tài)無特殊要求，操作簡單，便于機械化操作。
缺點：占地面積大、澆水時間長、耗水量大，處理后渣鐵分離不好、回收的渣鋼含鐵品位低，污染環(huán)境，鋼渣穩(wěn)定性不好，不利于尾渣的綜合利用。
1．2 熱悶法
利用高溫液態(tài)渣的顯熱、灑水產(chǎn)生的物理力學作用和游離氧化鈣的水解作用使渣碎化。
優(yōu)點：工藝簡單，適用于處理高堿度鋼渣，鋼渣活性較高、安定性較好，并能處理固態(tài)渣。
缺點：粒度不均勻、后續(xù)破碎加工量大、處理周期長。
1．3 水淬法
高溫液態(tài)渣在流出、下降過程中被壓力水分割、擊碎，再加上高溫熔渣遇水急冷收縮產(chǎn)生應力集中而破碎，同時進行熱交換，使熔渣在水幕中粒化。
優(yōu)點：排渣快，渣粒性能穩(wěn)定，粒度均勻(5mm左右)。
缺點：只能處理流動性極好的液態(tài)鋼渣，極易發(fā)生爆炸。
1．4 風淬法
用壓縮空氣作冷卻介質(zhì)，使液態(tài)鋼渣急冷、改質(zhì)、?；?。
優(yōu)點：排渣快，渣粒性能穩(wěn)定，粒度均勻(5mm左右)。
缺點：只能處理流動性極好的液態(tài)鋼渣，Fe被氧化不利于磁選，噪聲及粉塵污染大，抓渣設備復雜。
2 寶鋼BSSF滾筒法
滾筒法取名BSSF來源為英文Baosteel's Slag Shot：Flow取每個詞的第一個字母，即為一種短流程化的渣處理工藝。
基于傳統(tǒng)渣處理方法的局限性，寶鋼從20世紀90年代起就致力于轉(zhuǎn)爐鋼渣滾筒法處理技術的研究探索，從第一套BSSF滾筒的試驗成功到現(xiàn)在滾筒法在國內(nèi)外眾多鋼廠的推廣應用，已經(jīng)歷了十多年的技術改進和優(yōu)化。到今天寶鋼滾筒渣處理技術已擁有一大批專業(yè)技術人才、64項技術專利、15項技術秘密及31套工業(yè)化應用業(yè)績。這些數(shù)字背后包含著無數(shù)參與此項技術研發(fā)同志的智慧和辛勤汗水。
近幾年寶鋼廠區(qū)一煉鋼、二煉鋼、電爐廠相繼都對傳統(tǒng)渣處理法進行了改造，換以滾筒替代，配合現(xiàn)有滾筒法“渣不落地”的工藝流程，大大改善了之前現(xiàn)場臟、亂、差的作業(yè)環(huán)境。滾筒法除了在寶鋼得以應用外，在寧鋼、八鋼、邯鋼、酒鋼、中國臺灣、韓國、巴西、印度等國內(nèi)外鋼廠也得到推廣應用并獲得了客戶的充分肯定，同時意大利、土耳其、日本等國外知名鋼廠也對這項技術有著濃厚興趣，已進行多次前期方案交流。
3 滾筒法的優(yōu)勢
3．1 短流程化
滾筒的工作原理，如圖1所示。連續(xù)處理，鋼渣在設備中停留3—5min，多介質(zhì)分區(qū)冷卻破碎，使熔渣從約1300—1500℃急速冷卻至接近常溫固態(tài)粒渣，幾分鐘后就可以從出料口排出來，大大縮短了處理時間，見圖2。
3．2 清潔化
渣處理過程中蒸汽集中排放，有利于加裝除塵裝置，減少空氣污染，成品渣通過斗提機提升到料倉儲渣，現(xiàn)場揚塵少，避免了環(huán)境污染。
3．3 資源化
◆渣、鋼分離較好，見圖3；
◆金屬回收率大于85％(針對A渣)；
◆成品渣粒度均勻、性能穩(wěn)定，便于后續(xù)處理及利用；
◆滾筒出來的鋼渣顆?；旧显?/span>10mm以下，其中5mm以下的占據(jù)一半以上，見圖4。
3．4 安全化
◆利用渣、鋼收縮率不同——鋼渣分離；
◆利用介質(zhì)一次冷卻、破碎，采用不同的分割空間——安全性高；
◆充分的顆?；?/span>——穩(wěn)定性好。
4 渣處理行業(yè)展望
寶鋼滾筒法經(jīng)過這幾年的發(fā)展，不光在一次渣處理上進行一次又一次的技術突破和工藝優(yōu)化，在渣的后續(xù)利用上也結(jié)合滾筒渣本身的優(yōu)勢性能，研發(fā)出了抗浮配重混凝土、高強高透混凝土、鋼渣微粉、鋼渣型砂等二次產(chǎn)品。滾筒渣的優(yōu)點在渣的后續(xù)資源綜合利用上占據(jù)了絕對優(yōu)勢，轉(zhuǎn)爐渣采用滾筒法的一次渣處理拓寬了成品渣后續(xù)利用的道路。寶鋼熱態(tài)渣處理研究方向，見圖5。
鋼渣處理利用的關鍵在于熱態(tài)處理工藝，渣處理技術決不僅僅是滾筒技術，是融環(huán)保、節(jié)能、資源化于一體的技術，圍繞冶金渣的熱態(tài)處理和利用，其內(nèi)涵和外延都是巨大的——領域化、系統(tǒng)化、持續(xù)的創(chuàng)新和開拓無疑是寶鋼實現(xiàn)技術精品戰(zhàn)略的必由之路!
作為能源、資源消耗大戶的鋼鐵企業(yè)，走低碳發(fā)展之路，踐行環(huán)境經(jīng)營是符合世界經(jīng)濟發(fā)展潮流的必然選擇。鋼渣的環(huán)保處理和資源化利用是行業(yè)面臨的國際難題，不但直接影響鋼鐵企業(yè)的節(jié)能減排，也是整個社會實現(xiàn)低碳經(jīng)濟，可持續(xù)發(fā)展亟待解決的一個重要環(huán)節(jié)。同時鋼渣作為再生資源的利用前景也非常巨大，相信在不久的將來鋼渣環(huán)保處理及節(jié)能、綜合利用方面會得到越來越多的探索研究和推動。