國(guó)外鋼渣利用
日本目前的鋼渣有效利用率已達(dá)到95%以上,轉(zhuǎn)爐渣和電爐渣的利用方向分為外銷(xiāo)、自使用、填埋。德國(guó)目前的鋼渣有效利用率達(dá)98%以上,其主要利用方向?yàn)橥两?、農(nóng)肥以及配入燒結(jié)和高爐進(jìn)行再利用。德國(guó)已將轉(zhuǎn)爐渣用于加固萊茵河港口和謬司河岸。
美國(guó)目前的鋼渣有效利用率達(dá)98%,其主要利用方向(燒結(jié)和高爐再利用、筑路)的鋼渣用量占總鋼渣利用量的65%以上。美國(guó)的8條主要鐵路均用鋼渣作鐵道渣。美國(guó)研究機(jī)構(gòu)對(duì)氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐渣性能進(jìn)行研究,開(kāi)發(fā)出利用鋼渣去除土壤含水層中有機(jī)物與無(wú)機(jī)物的使用途徑。
瑞典通過(guò)向熔融鋼渣中加入碳、硅和鋁質(zhì)材料對(duì)鋼渣進(jìn)行成分重構(gòu),在回收渣中渣鋼后將鋼渣用于水泥生產(chǎn)。加拿大將處理后的鋼渣用于道路建設(shè)。阿拉伯地區(qū)利用電弧爐鋼渣(分級(jí))作為混凝土摻合料配制出屬性更好的混凝土。
國(guó)內(nèi)鋼渣利用
鋼渣用于冶金原料
1)回收廢鋼鐵,鋼渣中含有較大數(shù)量的鐵,平均質(zhì)量分?jǐn)?shù)約為25%,其中金屬鐵約 占10%。磁選后,可 回 收 各粒級(jí)的廢鋼,其中大部分含鐵品位高的鋼渣作為煉鋼、煉鐵原料。
2)鋼渣用作燒結(jié)材料,由于轉(zhuǎn)爐鋼渣中含40%~50%的CaO,用其代替部分石灰石作燒結(jié)配料,不僅可回收利用鋼渣中殘鋼、氧 化 鐵、氧 化 鈣、氧 化 鎂、氧 化 錳、稀 有 元 素(V、Nb等)等,而且可使轉(zhuǎn)鼓指數(shù)和結(jié)塊率提高并有利于燒結(jié)造球及提高燒結(jié)速 度。鋼渣中Fe、FeO在氧化反應(yīng)過(guò)程中產(chǎn)生的熱量可降低燒結(jié)礦燃料消耗。
3)鋼渣用作高爐熔劑,轉(zhuǎn)爐鋼渣中含有40% ~50%的CaO、6% ~10%的MgO,將其回收作為高爐助溶劑可代替石灰石、白云石,從而節(jié)省礦石資源。
另外,由于石灰石(CaCO3)、白云石[CaMg(CO3)2]分解為CaO、MgO的過(guò)程需耗能,而鋼渣中的Ca、Mg等均以氧化物形式存在,從而節(jié)省大量熱能 。
4)鋼渣用作煉鋼返回渣料,鋼渣返回轉(zhuǎn)爐冶煉可降低原料消耗,減少總渣量。對(duì)于冶煉本身還可促進(jìn)化渣,縮短冶煉時(shí)間。
鋼渣用于道路工程
1)鋼渣生產(chǎn)水泥及混凝土摻合料,鋼渣中含有具有水硬膠凝性的硅酸三鈣(C3S)、硅酸二鈣(C2S)及鐵鋁酸鹽等活性礦物,符合水泥特性。因此可以用作生產(chǎn)無(wú)熟料水泥、少熟料水泥的原料以及水泥摻合料。鋼渣水泥具有耐磨、抗折強(qiáng)度高、耐腐蝕、抗凍等優(yōu)良特性。
2)鋼渣代替碎石和細(xì)骨料,鋼渣碎石具有強(qiáng)度高、表面粗糙、耐磨和耐久性好、容重大、穩(wěn)定性好、與瀝青結(jié)合牢固等優(yōu)點(diǎn),相對(duì)于普通碎石還具有耐低溫開(kāi)裂的特性,因而可廣泛用于道路工程回填。鋼渣作為鐵路道渣,具有不干擾鐵路系統(tǒng)電訊工作、導(dǎo)電性好等特點(diǎn)。由于鋼渣具有良好的滲水和排水性,其中的膠凝成分可使其板結(jié)成大塊。鋼渣同樣適于沼澤、海灘筑路造地。
新型建筑材料工程應(yīng)用
1)新型混凝土,通過(guò)磨細(xì)加工,使工業(yè)廢渣的活性提高并作為一種混凝土用摻合料進(jìn)入混凝土的第6組分———礦物細(xì)摻料 。細(xì)磨加工不僅使渣粉顆粒減小,增大其比表面積,使渣粉中的f-CaO進(jìn)一步水化以提高渣粉穩(wěn)定性,還伴隨著鋼渣晶格結(jié)構(gòu)及表面物化性能變化,使粉磨能量轉(zhuǎn)化為渣粉的內(nèi)能和表面能,提升鋼渣膠凝性。利用鋼渣微粉與高爐礦粉相互間的激發(fā)性,加以適當(dāng)?shù)募ぐl(fā)劑可配制出高性能的混凝土膠凝材料。
同時(shí),根據(jù)不同的使用要求,還可配制出道路混凝土(抗拉強(qiáng)度高,耐磨、抗折、抗?jié)B性好)、海工混凝土(良好的滲水、排水性,海洋生物附著率高)等系列產(chǎn)品。
2)碳化鋼渣制建筑材料,造成鋼渣穩(wěn)定性不好的主要因素是游離氧化鈣和游離氧化鎂,它們都可以和CO2進(jìn)行反應(yīng),且鋼渣在富CO2環(huán)境下,會(huì)在短時(shí)間內(nèi)迅速硬化。利用這種性質(zhì),可利用鋼渣制成鋼渣磚,再次用到不同的建筑中,其重要意義在于碳化養(yǎng)護(hù)材料的物理化學(xué)性能得到了重大改進(jìn)。與此同時(shí),有效控制了CO2的排放,改善溫室效應(yīng)。
鋼渣制微晶玻璃
礦渣微晶玻璃自20世紀(jì)60年代研發(fā) 出來(lái)以后,在許多國(guó)家形成了規(guī)?;a(chǎn)。程金樹(shù)等以還原性鋼渣為主要原料研制出了外形美觀的微晶玻璃花崗巖。陳惠君等以粉煤灰和鋼 渣為主要原料,研制出以鈣、鐵灰石為主晶相的微晶玻璃。
鋼渣在環(huán)境工程方面的應(yīng)用
鋼渣較高的堿性和較大的比表面積可用于處理廢水。研究表明,鋼渣具有化學(xué)沉淀和吸附作用。在鋼 渣 處 理含鉻廢水研究中,鉻的去除率達(dá)到99%。鋼渣處理含鋅廢水的研究中,鋅的去除率達(dá)98%以上,處理后的廢水達(dá)到GB 897888污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)。鋼渣處理含汞廢水的研究中,汞的去除率達(dá)到90.6%。其研究結(jié)果 為解決海洋 汞污染提供了一種有效途徑。鋼渣還可用于處理含磷廢水及含其他重金屬?gòu)U水。
鋼渣在農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用
鋼渣作為堿性渣可以用于酸性土壤中,其中的CaO、MgO可改良土壤土質(zhì)。含磷高的鋼渣也可用于缺磷堿性土壤中并增強(qiáng)農(nóng)作物的抗病蟲(chóng)害能力。硅是水稻生長(zhǎng)需求量最大的元素,SiO2含 量 高 于15%的鋼渣可作硅肥。
其他用途
鋼渣還可生產(chǎn)免燒磚、鑄造砂、水泥膨脹劑、制流態(tài)砂硬化劑等。
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