钢渣减量和资源化梯级利用

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从2013年开始，我国粗钢产量超过8亿吨，每年钢渣的产生量超过1亿吨，其中90%以上是转炉炼钢渣。尽管钢渣中包含很多具有回收价值的元素及产品，如铁、磷、氧化钙、氧化镁等，但到目前为止，我国钢渣的综合利用率只有约30%。截至目前，我国钢渣的堆存量超过10亿吨，大量弃置堆积的钢渣已成为环境污染的一大公害。相比之下，在欧洲、日本和北美，钢渣的回收率都超过80%，甚至接近100%。一方面，国外在钢渣处理和应用方面的一些技术和经验值得我们借鉴；另一方面，我们也清楚地看到我国钢渣目前的现状问题绝不是国外现有技术所能全盘解决的。我国的钢渣总量和以及年产生量都远远高于国外，仅仅依赖发达国家现有的技术和方法均无法有效消纳如此庞大的钢渣堆存和新增量，因此不能完全照搬国外的钢渣处理经验，必须探索出一条符合我国国情的、有中国特色的钢渣处理的新途径。

本课题组从2001年开始关注炼钢炉渣的处理技术，先后承担包括国家自然科学基金项目和厂校合作项目10余项，围绕钢渣的源头减量化及钢渣的全量梯级利用方面开展了大量科研工作，完成多篇博士、硕士学位论文，发表相关学术论文50余篇。在归纳总结多年研究工作的基础上，课题组提出了具有我国特色的“基于炉渣减量化和资源化的炼钢炉渣梯级利用技术”，为有效解决我国钢渣处理和利用问题提供理论基础和新的途径。本书对相关工作进行了全面总结。

本书在综述国内外钢渣处理及利用现状的基础上，系统阐述了不同工艺条件下钢渣回用对炼钢成本的影响和转炉少渣冶炼技术、钢渣循环利用技术等钢渣减量原理和技术，进而详细分析了在实现减量化后钢渣中磷元素的富集技术与提取技术，最终归纳出基于钢渣减量和资源化利用的钢渣梯级利用模式。本书为有效解决我国钢渣处理和利用问题提供理论基础和新的途径。

目录

1 绪论

1.1 钢铁绿色制造概况

1.2 钢渣减量与资源化利用的意义

1.3 钢渣的来源与作用

1.4 本书的主要内容与特色

参考文献

2 钢渣处理及利用技术现状

2.1 钢渣的主要处理方式

2.2 钢渣利用方式

2.3 国内外钢渣的回收、利用现状与进展

参考文献

3 钢液脱磷及含磷渣形成的基础研究

3.1 钢中磷的来源及对钢性能的影响

3.2 钢渣的形成及脱磷机理简述

3.3 钢液脱磷理论研究现状

3.4 转炉脱磷相关理论计算

3.5 基于碳管炉实验的中高磷铁水脱磷效果研究

3.6 基于感应炉实验的中高磷铁水脱磷效果研究

3.7 中高磷铁水脱磷热力学分析

3.8 中高磷铁水脱磷动力学分析

3.9本章小结

参考文献

4 转炉脱磷成本模型研究

4.1 转炉脱磷成本模型建立

4.2 模型的应用与分析

4.3 本章小结

参考文献

5 钢渣减量化工艺技术研究

5.1 基于铁水分级多模式冶炼的成渣路线

5.2 基于铁水分级多模式冶炼

5.3 基于留渣工艺的少渣冶炼技术

5.4 基于提高转炉废钢比的少渣冶炼技术

5.5 本章小结

参考文献

6 渣中磷元素的富集与提取技术

6.1 钢渣中磷的赋存形式

6.2 钢渣中各组元对富磷相析出过程的影响

6.3 钢渣中各组元对富磷相生成过程的影响

6.4 钢渣中富磷相的富集技术

6.5 钢渣中磷元素的提取方式

6.6 本章小结

参考文献

7 钢渣梯级利用模式

7.1 钢渣一级利用模式——转炉炼钢过程利用

7.2 钢渣二级利用模式——钢铁生产流程利用

7.3 钢渣三级利用模式——有价元素利用

7.4 本章小结