鋼鐵渣如何循環(huán)利用 實(shí)現(xiàn)“零排放”
我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)連續(xù)多年高速、穩(wěn)步的發(fā)展,拉動(dòng)了建材行業(yè)和建筑行業(yè)的發(fā)展。2006年我國(guó)水泥產(chǎn)量近12.2億噸,2004年全國(guó)混凝土產(chǎn)量達(dá)15億m3.為了使經(jīng)濟(jì)協(xié)調(diào)穩(wěn)定的發(fā)展,國(guó)家提出工業(yè)廢渣主要用于水泥和建筑工程。鋼鐵渣是一種寶貴的建材資源,早已被世界所公認(rèn)。因此,我國(guó)鋼鐵渣資源化利用的方向應(yīng)定位在生產(chǎn)建筑材料,建材制品和工程材料。這并不排除少量的含P低的鋼渣返回冶金的途徑。
中國(guó)鋼鐵渣循環(huán)利用,實(shí)現(xiàn)“零排放”的措施:
一、鋼鐵渣主要用于生產(chǎn)用于水泥和混凝土的鋼鐵渣粉:
1、加快高爐礦渣粉生產(chǎn)線建設(shè),提高高爐礦渣的利用率。
1996年,中冶集團(tuán)建筑研究總院推出?;郀t礦渣粉代替部分水泥配制高性能混凝土的技術(shù)和產(chǎn)品,并在首都機(jī)場(chǎng)擴(kuò)建工程及地鐵復(fù)八線建設(shè)工程中應(yīng)用以后,取得了顯著的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果。礦渣粉等量取代10%~40%的水泥配制混凝土,可提高混凝土強(qiáng)度,改善混凝土的流動(dòng)性,提高混凝土的耐久性。2000年發(fā)布了由中冶集團(tuán)建筑研究總院負(fù)責(zé)起草的“用于水泥和混凝土中的粒化高爐礦渣粉”國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T18046-2000,目前國(guó)內(nèi)鞍鋼、寶鋼、唐鋼、首鋼、武鋼、柳鋼、沙鋼、太鋼等許多城市已建成近50余個(gè)生產(chǎn)廠,渣粉的年產(chǎn)量約為3000萬噸。今后應(yīng)加快?;郀t礦渣粉廠建設(shè)的速度,凡能可利用的?;郀t礦渣均應(yīng)磨細(xì)成礦渣粉產(chǎn)品,以滿足建筑工程需要。
2、推動(dòng)鋼渣粉的生產(chǎn)和應(yīng)用:
鋼渣中含有水硬性礦物硅酸三鈣C3S和硅酸二鈣C2S,且含量在50%以上,可視為硅酸鹽水泥熟料。又因鋼渣的生成溫度在1600℃~1700℃,比水泥熟料生成溫度高200℃~300℃。因此將鋼渣稱為“過燒硅酸鹽水泥熟料”.其兩者不同點(diǎn)在于鋼渣中的C3S和C2S,結(jié)晶致密,晶體粗大,固熔少量其它礦物。鋼渣的堿度=CaO/SiO2+P2O5
3、鋼鐵渣雙摻粉是混凝土最佳摻合料:
?;郀t礦渣粉酸性氧化物含量多,大摻量礦渣粉的混凝土上會(huì)出現(xiàn)碳化起砂,降低混凝土液相堿度,造成耐久性下降。鋼渣粉配制混凝土除早期強(qiáng)度略低外,后期強(qiáng)度高,耐磨性好,水化熱低,抗?jié)B性好的特點(diǎn)。礦渣粉和鋼渣粉復(fù)合使用,性能互補(bǔ)可以取得最佳效果,是混凝土的最佳摻合料。
4、科學(xué)選擇鋼鐵渣粉的粉磨設(shè)備:
目前國(guó)內(nèi)外?;郀t礦渣粉的粉磨設(shè)備有管磨機(jī)、立磨、擠壓磨、臥輥磨和擠壓磨等,高效節(jié)能的粉磨設(shè)備是國(guó)內(nèi)外設(shè)備廠研究開發(fā)的重點(diǎn)。球磨機(jī)粉磨工藝簡(jiǎn)單、可靠,但單機(jī)能力小、粉磨效率低、生產(chǎn)噪音大、研磨體消耗嚴(yán)重、單位產(chǎn)品電耗高,一般礦渣粉和鋼渣粉的比表面積在420m2/kg時(shí),噸產(chǎn)品電耗為75kW?h~100kW?h.礦渣粉的顆粒為圓形,可提高混凝土流動(dòng)性。立磨只能粉磨礦渣,不能粉磨鋼渣,磨礦渣時(shí)效率高,能耗比球磨機(jī)低,礦渣粉的比表面積在420m2/kg時(shí),單位產(chǎn)品電耗約為50kW?h,物料粒度要求小,設(shè)備振動(dòng)大,檢修量大,磨輥磨損嚴(yán)重。噪音比球磨機(jī)小,單機(jī)能力大。土建投資少。臥式輥磨(HORO磨)粉磨礦渣具有球磨機(jī)和立磨的優(yōu)點(diǎn),既可粉磨礦渣又可粉磨鋼渣,設(shè)備啟動(dòng)過程簡(jiǎn)單,操作方便,并在較短時(shí)間內(nèi)進(jìn)入穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài),設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)可靠、生產(chǎn)穩(wěn)定、振動(dòng)和噪音比其它形式磨機(jī)小得多。粉磨效率高,電耗比球磨和立磨都低,一般鋼渣粉和礦渣粉比表面積在420m2/kg時(shí),單位產(chǎn)品電耗約小于40kW?h.中國(guó)京冶工程技術(shù)有限公司將國(guó)內(nèi)轉(zhuǎn)爐鋼渣和電爐鋼渣分四批運(yùn)往法國(guó)進(jìn)行磨機(jī)適應(yīng)性、噸產(chǎn)品電耗和設(shè)備磨耗試驗(yàn)。結(jié)果證明該設(shè)備適合粉磨鋼渣,產(chǎn)品電耗低,設(shè)備磨耗小。
二、積極推廣應(yīng)用鋼渣干粉砂漿:
鋼渣干粉砂漿是由20%的鋼渣水泥和80%的鋼渣砂混合而成??缮a(chǎn)粘結(jié)砂漿、自流平砂漿、保濕砂漿等產(chǎn)品。干粉砂漿的推廣應(yīng)用可大量消納工業(yè)廢渣,提高資源綜合利用水平,節(jié)約大量的原材料資源。保護(hù)環(huán)境,提高建筑工程質(zhì)量,實(shí)現(xiàn)文明施工和促進(jìn)建筑施工現(xiàn)代化的重要技術(shù)、經(jīng)濟(jì)措施。鋼渣干粉砂漿在北京正式生產(chǎn),并大量應(yīng)用于國(guó)家奧林匹克體育場(chǎng)、國(guó)家游泳中心、首都機(jī)場(chǎng)、商務(wù)辦公樓、市政府辦公樓等重點(diǎn)工程,標(biāo)志著中國(guó)預(yù)拌砂漿生產(chǎn)、應(yīng)用技術(shù)已達(dá)到了先進(jìn)水平。
三、鋼鐵渣作磚、砌塊和建材制品,其鋼鐵渣的摻量在80%以上,強(qiáng)度、耐久性高于粘土磚和粉煤灰磚。體積密度和吸水率與粘土磚相近。
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