钢铁渣--绿色的建材资源

水泥 2005-09-20

    钢铁渣是冶炼钢铁时，由铁矿石、焦碳、废钢及石灰石等造渣剂通过高温反应排出的副产品。它经过了适宜的热处理、冷却固化、加工处理后，其化学成份、物理性质等都与天然资源相似，应用于许多领域。尤其是在水泥生产中，钢铁渣因其潜在水硬性高、产量大、成本低而成为水泥生产中首选混合材料。而且用它作水泥，C02最大生成量是100kg。也就是说，在混凝土生产中每用1吨钢铁渣磨细粉代替1吨硅酸盐水泥，就意味着大气中C02的污染也大约减少1吨。
　　
    除此之外，钢铁渣还可以代替粘土、沙、石等材料生产砖、砌块以及矿棉、微晶玻璃等多种建筑材料。即节约了大量的宝贵自然资源，又保护了环境。因此，我们说钢铁渣是绿色的建筑材料，宝贵的二次资源。
　　
    我国是产钢大国，2000年我国钢产量为11691．12万吨，产生钢渣1750．46万吨，钢渣利用率82．14%，生铁产量为10755．29万吨，产生铁渣4444．18万吨，利用率为86．18%。
　　
    全世界硅酸盐水泥生产高达15亿吨，每生产一吨水泥要排放1000kgC02，全部人为排放的C02的3．5%是由水泥生产造成的，这对一种单一工业产品而言这种数量极大。因此水泥生产中越来越多地使用其他具有水硬性的原材料。
　　
    我国是水泥生产大国，2000年水泥产量近8亿吨，掺合料需求量达2亿吨以上。我国年产钢渣中有50%适宜生产磨细粉，高炉渣中有80%适宜生产磨细粉。相当于每年有4000多万吨钢铁渣微粉可用于水泥及混凝土生产中。根据现在的市场价格，每生产1p屯渣微粉可获纯利30-80元。若年产4000万吨渣微粉，可获利高达32亿元。这仅是渣微粉尘产厂的利润。如果用渣微粉代替50%水泥用于混凝土中，可使每立方米混凝土造价降低10元左右，这又是相当可观的经济效益。同时又能解决一部分人就业问题。其经济效益和社会效益都十分显著。
　　
    我国提出墙体材料改革，限制粘土砖生产，支持和鼓励利用工业废渣。钢铁渣就是最适宜的墙体材料之一。
　　
    高炉渣微粉
　　
    我国的高炉矿渣通过炉前水淬成粒状后，主要用于生产矿渣硅酸盐水泥。但是，传统的生产工艺是将钢铁面积都在300m2／kg以下。颗粒粗，水化不充分，活性没有发挥出来。虽然国家标准中矿渣掺量可达70%，实际生产中矿渣的掺入量在40%以下，因为掺量增加会使强度急剧下降，特别是早期强度达不到国家标准的要求。
　　
    近年来，国际上采用将矿渣单独磨细至比表面积达400m2／kg以上，用此粉作水泥混合材可提高掺入比例达70%以上而不降低水泥强度。用此微粉作十昆凝土掺合料可等量取代20%-50%的水泥，能配制成高性能混凝土。起到节能降耗、降低成本、保护环境和提高矿渣利用附加值的作用。
　　
    目前我国北京、上海、天津、鞍山、浙江等地均建成矿渣微粉生产厂，其产品远远不能满足建筑工程的需要，许多冶金企业和建筑施工单位都在筹建矿渣微粉或钢渣微粉生产厂，关键问题是选择何种粉磨设备能达到产量大、粉磨产品细度高、电耗低的效果。国外粉磨设备可以达到上述要求，但是价格昂贵，投资成本高，一般企业很难承受。例如，上海宝钢从日本引进CK磨机，一期工程年产60万吨，投资1．4亿元。鞍钢从德国引进的年产60万吨矿渣粉磨机和年产45万吨矿渣水泥混料系统，投资7000万元。国产磨机和国外磨机相比，虽然价格低，但产量小，电耗高。因此消化吸收从国外引进的粉磨设备的特点，研制出适合我国需要的高效磨机，是当务之急。
　　
    钢渣微粉
　　
    用钢渣生产水泥是我国研制的具有中国特色的技术。目前生产的钢渣矿渣水泥有300多万吨。由于钢渣的活性不如矿渣，以及老的混合粉磨工艺，影响了钢渣水泥的性能及钢渣掺入量。
　　
    钢渣磨细微粉是近两年我国研究开发的成果，是继矿渣磨细微粉推广应用成功后又一高活性混合材。它即可以补充矿渣微粉产量的不足；又提高了钢渣利用的附加值。
　　
    2000年6月，“用作水泥和混凝土高活性掺合料的首钢磨细钢渣粉”通过国家建筑材料工业局组织的新产品鉴定，并制定了企业标准。2002年5月，武钢投资1400多万元建成磨细钢渣粉生产线。产品的比表面积达到300m2-800m2／kg，活性指数高于80%-90%以上。可以单独或与矿渣等其他混合材复合掺入，在国家标准规定的掺量范围内，可以生产出符合国家标准的525#、425#普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、钢渣矿渣水泥等。也可以配制C60-C80混凝土。
　　
    同矿渣微粉存在的问题一样，首钢和武钢用的磨钢渣粉的设备生产能力为1．5～2．0t／h，每小时电耗100KW多，生产能力低、能耗大。为此，应尽快解决影响产量的关键设备--粉磨机。

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