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摘要：文章对钢渣处理用滚筒的结构原理、工艺原理、工艺参数匹配及钢渣热传递效应进行介绍和分析，重点解析了滚筒工艺及装置的特殊原理与滚筒渣尾渣独有特性的关系，文章推荐多种尾渣综合利用成熟产品，对滚筒工艺推广及钢厂尾渣综合利用有一定借鉴作用。关键词：钢渣滚筒；冷却介质；尾渣粒度；矿物相中图分类号：TF769 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2013）13-0097-04
1 概述
滚筒钢渣处理工艺和装置是当今冶金领域钢渣一次处理先进工艺技术的代表，该技术实现高温液态或半固态冶金渣在封闭腔体内短时间急冷至发黑状态的固态颗粒渣，且粒径均匀，化学成分满足直接综合利用需要。该工艺具有流程短、占地小、高效环保的优势。该技术实现了炼钢熔渣不落地、快速清洁化全渣处理，符合现代钢铁企业实现循环经济、可持续发展的需求。
2 钢渣滚筒原理
2.1 滚筒内部结构原理
滚筒由内外两个圆形工作腔组成，内腔为主要作业空间，钢球研磨体与高温红渣在此交汇，高温红渣经反复研磨和热传导并水急冷后排入外腔体，外腔进一步水冷后的固态钢渣经抄渣板排出至输送设备。高温红渣通过进料溜槽直接落在冷却介质—钢球上，高温渣实现第一次冷却，冷却后钢渣随着滚筒内钢球运动，钢渣一方面充分冷却后产生热应力裂解反应，另一方面通过钢球反复破碎。筒内大量冷却水对热传导升温后的钢球进行淬火冷却，冷却后的钢球再次对钢渣进行急冷和破碎，经多次反复急冷和破碎作用，高温红渣瞬时变成低温固态钢渣排出。冷却水可以沉淀后反复使用，高温蒸汽经湿法除尘合格后向高空有序排放。由于渣与铁的比热不同，冷却效果各异，急冷作用实现渣与铁的完全分离。4 滚筒尾渣综合利用
4.1 优势
由于滚筒尾渣中游离氧化钙含量低，水化反应弱，安定性好。可广泛应用于建筑材料和路基材料。
4.2 特种型砂材料
特种型砂材料主要有耐磨型砂和非金属磨料两个应用技术领域。
4.2.1 耐磨型砂主要采用滚筒尾渣为主原料，通过多种特殊工艺组合后形成的一定粒度范围的滚筒颗粒。该颗粒渣具有均匀粒度、高硬度、高耐磨和稳定性好等多种优点。主要应用在大型广场、车库、观光通道、码头及高等级公路等具备高耐磨特点的场所。
4.2.2 从滚筒尾渣中分选的一定粒度范围的颗粒经过多种组合工艺后形成的型砂，具有高硬度、颗粒均匀、纯净度高、无游离结晶硅等优点。该非金属磨料广泛应用于大型钢结构的表面抛丸除锈和大型船厂抛光，其作用完全取代价格昂贵的铜矿砂、石英砂，其表面除锈等级完全满足质量要求，且价格实惠，具有广阔的市场前景。
4.3 钢渣特种混凝土材料
由于滚筒处理钢渣的特殊工艺，造成尾渣比重大、强度高、耐磨、抗折及抗浮的特性。目前开发的以滚筒尾渣为主要原料并采用多种独有工艺配制的特种混凝土主要应用于要求具备透水、透气、抗浮、配重、承重等特点的建筑行业和海工等领域。承重路面与建筑基础类钢渣特种混凝土是由宝钢滚筒钢渣与水泥、黄砂、石子、掺合料、外加剂等材料按一定比例混合搅拌而成预拌商品混凝土及其特制品。具有抗折强度高、长期强度好、耐磨等安全可靠的路用性能。
5 应用实例
5.1 生态型透水钢渣混凝土
透水钢渣混凝土广泛应用于大型广场及道路建设项目中，尤其是2010年上海世博会的永久性景观路面项目中主要用于海岸、河岸、沟渠堤防的迎水面、背水面，高水位或低水位，作为海工护坡使用；用于桥墩、桥梁配重，可以抵抗高速水流的冲刷，起到有效的消浪作用；用于铁路基础、大面积路面基础、广场等需要高比重稳定基础的场合。
作者简介：胡治春，中冶宝钢技术服务有限公司高级工程师，研究方向：钢渣处理设备及工艺。
（责任编辑：赵秀娟）
1 概述
滚筒钢渣处理工艺和装置是当今冶金领域钢渣一次处理先进工艺技术的代表，该技术实现高温液态或半固态冶金渣在封闭腔体内短时间急冷至发黑状态的固态颗粒渣，且粒径均匀，化学成分满足直接综合利用需要。该工艺具有流程短、占地小、高效环保的优势。该技术实现了炼钢熔渣不落地、快速清洁化全渣处理，符合现代钢铁企业实现循环经济、可持续发展的需求。
2 钢渣滚筒原理
2.1 滚筒内部结构原理
滚筒由内外两个圆形工作腔组成，内腔为主要作业空间，钢球研磨体与高温红渣在此交汇，高温红渣经反复研磨和热传导并水急冷后排入外腔体，外腔进一步水冷后的固态钢渣经抄渣板排出至输送设备。高温红渣通过进料溜槽直接落在冷却介质—钢球上，高温渣实现第一次冷却，冷却后钢渣随着滚筒内钢球运动，钢渣一方面充分冷却后产生热应力裂解反应，另一方面通过钢球反复破碎。筒内大量冷却水对热传导升温后的钢球进行淬火冷却，冷却后的钢球再次对钢渣进行急冷和破碎，经多次反复急冷和破碎作用，高温红渣瞬时变成低温固态钢渣排出。冷却水可以沉淀后反复使用，高温蒸汽经湿法除尘合格后向高空有序排放。由于渣与铁的比热不同，冷却效果各异，急冷作用实现渣与铁的完全分离。4 滚筒尾渣综合利用
4.1 优势
由于滚筒尾渣中游离氧化钙含量低，水化反应弱，安定性好。可广泛应用于建筑材料和路基材料。
4.2 特种型砂材料
特种型砂材料主要有耐磨型砂和非金属磨料两个应用技术领域。
4.2.1 耐磨型砂主要采用滚筒尾渣为主原料，通过多种特殊工艺组合后形成的一定粒度范围的滚筒颗粒。该颗粒渣具有均匀粒度、高硬度、高耐磨和稳定性好等多种优点。主要应用在大型广场、车库、观光通道、码头及高等级公路等具备高耐磨特点的场所。
4.2.2 从滚筒尾渣中分选的一定粒度范围的颗粒经过多种组合工艺后形成的型砂，具有高硬度、颗粒均匀、纯净度高、无游离结晶硅等优点。该非金属磨料广泛应用于大型钢结构的表面抛丸除锈和大型船厂抛光，其作用完全取代价格昂贵的铜矿砂、石英砂，其表面除锈等级完全满足质量要求，且价格实惠，具有广阔的市场前景。
4.3 钢渣特种混凝土材料
由于滚筒处理钢渣的特殊工艺，造成尾渣比重大、强度高、耐磨、抗折及抗浮的特性。目前开发的以滚筒尾渣为主要原料并采用多种独有工艺配制的特种混凝土主要应用于要求具备透水、透气、抗浮、配重、承重等特点的建筑行业和海工等领域。承重路面与建筑基础类钢渣特种混凝土是由宝钢滚筒钢渣与水泥、黄砂、石子、掺合料、外加剂等材料按一定比例混合搅拌而成预拌商品混凝土及其特制品。具有抗折强度高、长期强度好、耐磨等安全可靠的路用性能。
5 应用实例
5.1 生态型透水钢渣混凝土
透水钢渣混凝土广泛应用于大型广场及道路建设项目中，尤其是2010年上海世博会的永久性景观路面项目中主要用于海岸、河岸、沟渠堤防的迎水面、背水面，高水位或低水位，作为海工护坡使用；用于桥墩、桥梁配重，可以抵抗高速水流的冲刷，起到有效的消浪作用；用于铁路基础、大面积路面基础、广场等需要高比重稳定基础的场合。
作者简介：胡治春，中冶宝钢技术服务有限公司高级工程师，研究方向：钢渣处理设备及工艺。
（责任编辑：赵秀娟）