中阳钢铁50万吨/年钢渣有压热闷处理与循环利用案例

项目概况

项目地点

山西吕梁市中阳

项目建设性质

50万吨/年

合作项目

中阳钢铁作为山西吕梁区域钢铁龙头，以50万吨/年钢渣有压热闷处理及加工生产线为核心抓手，构建“热闷稳定化+棒磨磁选提纯+全链条循环”的钢渣处理体系，实现钢渣100%资源化利用，金属回收率超98%，为冶金行业固废处理提供了标准化、可复制的行业模板。

一、项目核心基础信息

- 项目定位：转炉钢渣专属处理配套工程，年处理钢渣50万吨，原料100%来自本厂转炉工序，彻底替代原有热泼粗放处理工艺。
- 投资与规模：总投资15771.47万元，环保投资1490万元（占比9.45%）；配置8台立式有压热闷罐（6用2备，单台容积86m³、最大装填50t）、2台辊压破碎机、2台φ2.7×4.5m棒磨机，年运行8400h 。
- 建设地点：山西省中阳县中阳钢铁厂区内。
- 投产时间：2023年3月开工，2024年完成联动试车，2025年正式投运，纳入中阳县2025年重点竣工项目。

二、核心工艺与技术路径

采用“辊压破碎预冷→有压热闷稳定化→棒磨磁选提纯→分级循环利用”四步核心工艺，全程密闭化、绿色化，彻底解决传统热泼工艺粉尘无组织排放、渣铁分离不彻底等痛点。

1. 液态渣罐转运与辊压破碎（一次处理）

- 转炉炼钢产生的钢渣通过13m³/8m³液态渣罐转运至热闷车间，经倾翻机倒渣后，由辊压破碎机进行30-40min辊压破碎+喷水冷却，将1450℃高温钢渣快速降温至700℃以下，破碎至300mm以下。
- 配套**2套“洗涤塔+旋流除尘器+湿式电除尘器”**除尘系统，处理后废气经30m烟囱达标排放，粉尘、蒸汽全收集，无组织排放大幅削减。

2. 有压热闷稳定化（核心环节）

- 辊压后钢渣装入专用固态渣罐，由行车吊入立式有压热闷罐密封，喷水热闷约3h，罐内压力控制在0.2-0.4MPa，实现两大核心作用：
- 热应力粉化：高温钢渣遇蒸汽产生热应力，进一步裂解，20mm以下细粒占比达70%，粉化率超85%，省去后续多级破碎；
- 消解不稳定成分：蒸汽与钢渣中游离氧化钙、氧化镁发生水化反应，消除体积膨胀隐患，浸水膨胀率＜2%，满足建材使用安全标准。
- 热闷完成后，行车吊出渣罐，直接卸料至振动筛，全程密闭作业，无蒸汽、粉尘外逸。

3. 棒磨磁选提纯（二次加工）

- 热闷后钢渣经振动筛分级：＞150mm大块归为渣钢，＜150mm物料经晾晒至水分约5%后，进入2台并联棒磨机破碎提纯；
- 破碎后经双辊磁选机分离，产出三类产品：
- 渣钢（TFe≥80%）：＞150mm及8-150mm规格，直接回供转炉炼钢；
- 磁选粉（TFe≥38%，＜8/5mm）：回供烧结配料，替代外购铁矿粉；
- 尾渣（MFe＜2%）：金属铁含量＜2%，100%用于筑路、水泥原料外售。

4. 全链条环保与循环体系

- 废水循环：设置净环水（冷却塔冷却回用）、浊环水（斜板沉淀处理回用）两套系统，年用水约145万m³，无废水外排，依托全厂管网闭环利用；
- 粉尘回用：除尘灰、浊环水压滤污泥全部返回烧结配料，实现固废内部循环；
- 防渗防控：热闷区、破碎区等重点区域做防渗处理，危废暂存间严格防渗，杜绝地下水污染风险。

三、关键成效（数据化呈现）

1. 环保效益（行业标杆）

- 粉尘减排：替代原有热泼工艺，颗粒物无组织排放量从283.75t/a降至55.89t/a，减少80%以上，粉尘排放优于《钢铁工业大气污染物排放标准》（DB14/2249-2020）限值；
- 固废零填埋：钢渣全量资源化，尾渣利用率100%，彻底解决固废堆放占地、污染隐患问题；
- 能耗更低：热闷工艺余热利用充分，吨钢渣处理能耗较传统工艺降低30%，同步减少碳排放。

2. 经济效益（降本增效）

- 金属回收增益：金属回收率超98%，渣钢、磁选粉回供本厂，年减少外购铁矿粉、废钢成本；
- 运维简化：热闷后钢渣粒度细，取消多级破碎设备，棒磨工序电耗降低25%，运维成本下降；
- 固废外销收益：尾渣用于筑路、建材原料，新增年外销收入。

3. 行业价值（可复制经验）

- 技术标准：成为《钢铁行业炼钢工艺污染防治最佳可行技术指南》推荐案例，热闷工艺参数、环保措施为行业提供参考；
- 模式输出：构建“自产自处理+全循环利用”模式，为区域钢铁企业固废处理提供模板，推动行业绿色转型。