钢渣的性质和二次利用
钢渣的性质:钢渣是一种由多种矿物组成的固熔体,其性质与其化学成分有密切的关系。
(1)密度 由于钢渣含铁较高,因此比高炉渣密度高,一般在3.1-3.6g/cm3
(2)容重 钢渣容重不仅受其密度影响,还与粒度由关。通过80目标准筛的渣粉,平炉渣为2.17一2.20g/cm3,电炉渣为1.62g/cm3左右,转炉渣为1. 74g/cm3左右。
(3)易磨性 由于钢渣致密,因此较耐磨。易磨指数:标准砂为1,高炉渣为0.96,而钢渣仅为0.7, 钢渣比高炉渣要耐磨。
(4)活性 C 3S 、C 2S 等为活性矿物,具有水硬胶凝性。当钢渣中成分比值(碱度) 大于1.8时,便含有60%一80%的C 3S 和C 2S ,并且碱度值的提高,C 3S 含量也增加,当碱度达到2.5以上时,钢渣的主要矿物为C 3S. 用碱度高于2.5的钢渣加10%的石青研磨制成的水泥,强度可达325号。因此,C 3S 和C 2S 含量高的高碱度钢渣,可作水泥生产原料和制造建材制品。
(5)稳定性 钢渣含游离氧化钙等,这些组分在一定条件下都具有不稳定性。钢渣的不稳定性,使在处理和应用钢渣时必须注意以下几点:①用作生产水泥的钢渣场S 含量要高,因此在处理时最好不采用缓冷技术; ②含f-CaO 高的钢渣不宜用作水泥和建筑制品生产及工程回填材料; ③利用f-Cad 消解膨胀的特点,可对含f-CaO 高的钢渣采用余热自解的处理技术。
(6)抗压性 钢渣抗压性能好,压碎值为20.4%一30.8%
钢渣的主要利用:钢渣的利用是最近十几年冶金渣综合利用的重点研究项目,也是十五期间冶金行业重点开发的课题, 各钢铁企业都在不断地寻找适合于自己的钢渣处理线,国内钢渣的处理能力逐年增加,目前,钢渣的利用主要有6种途径:
(1)回收金属:采湿法棒磨机将钢渣磨成细度为-200目87 84%的矿浆,然后再采用磁选方法回收金属回炉[1]。
(2)作为炉料:冶炼钢铁时,造渣都需加石灰或石灰石,所以钢渣(除电炉氧化渣)的氧化钙成分较高,从国内外开发利用钢渣代替石灰石的经验可知,钢渣作为冶金炉料非常值得推广[2];
(3)作为道路材料:风淬钢渣的物理性能、混凝土拌和物性能及力学性能可以替代混凝土中细骨料——黄砂来生产普通道路混凝土[3]。钢渣作筑路材料是国外最大宗利用途径,不仅用于基层,而且用于面层,充分利用钢渣质硬耐磨性好的特点;
(4)钢渣中具有大量有益于植物生长的元素, 而大部分钢渣中的有害物含量低于农业标准的,因而适于生产农业肥料。钢渣经过处理后可以作钢渣磷肥,硅肥和硅钾肥,或作酸性土壤改良剂[4]
(5)钢渣作建筑材料:钢渣的化学成分及矿相组成,属硅酸盐、铝酸盐、铁铝酸盐组成, 采用钢渣代替铁粉配料可以烧制合格的硅酸盐水泥熟料[5]。经陈化性能稳定后可作骨料,磨细后可作胶凝材料。
(6)作回填工程和筑路材料,钢渣具有活性,能板结成大块,所以很适合作沼泽地的筑路材料[6],另外,由于钢渣表面不光滑性,耐磨性和稳定性,并且和沥青结合牢固,所以被大量用在铁路、公路和工程回填方面。
附表:
[7]
[1]钢尾渣综合利用的两种新途径 李颖,胡文,王中杰,张静文,吴辉
[2][4][6]钢渣处理技术及综合利用途径 喻润梅
[3][5]风淬钢渣替代砂在道路混凝土中的应用研究 陈宏哲, 张雄, 毛若卿
[7]韶钢钢渣的综合利用 李伦