冶金工业消耗大量的物质资源和能源,产生大量固体废弃物,冶金炉渣是冶金工业主要的固体废弃物。虽然已有一系列的炉渣利用技术,但总体利用效率不高。探索冶金炉渣的综合利用新技术,符合“绿色冶金”和“生态工业”的理念,具有重要理论和应用价值。 本文主要研究了炼钢渣的综合利用问题。结合炼钢工业发展及炉渣产出状况,在系统地查阅了国内外冶金渣综合利用相关资料的基础上,总结了以前冶金工作者在炉渣脱硫和脱磷分配比计算方面的研究结果,优选出了适合转炉炼钢和炉外精炼的脱磷、脱硫状况分析的计算公式,可较好地适用于炉渣的冶金性能和工艺过程的实际状况分析,据此可判定炉渣回用的潜力和回用价值。对实际炼钢工艺中炉渣脱硫和脱磷性能进行了热力学分析表明:炉渣的脱硫和脱磷分配比实际值与理论值有很大差距,其还有很大的脱硫、磷潜力,炼钢炉渣返回循环利用在理论上是可行的。 在上述研究的基础上提出了冶金炉渣“梯级利用”的新概念,提出了具体的思路及相关工艺设计方案,对可能出现的相关理论和工程问题进行了探讨,并以太钢为典型,进行了钢渣梯级返回利用计算研究。结果表明,在采用铁水预处理后,转炉脱碳渣和还原精炼渣100%返回利用是完全可能的,经济和环保效果显著。研究结果适用于现代化的钢铁联合企业并对电弧炉炼钢工艺等具有参考价值。