【文章內(nèi)容簡介】 O O O + + + + R R R R O O O O 2 2 2 2 2 2 2 2 3 3 3 3 C C C C aO aO aO aO ? ? ? ? R R R R O O O O ? ? ? ? 2S 2S 2S 2S i i i i O O O O + + + + C C C C aO aO aO aO → → → → 2 2 2 2 2C 2C 2C 2C aO aO aO aO ? ? ? ? 2S 2S 2S 2S i i i i O O O O + + + + R R R R O O O O 2 2 2 2 2 2 2 2 2C 2C 2C 2C aO aO aO aO ? ? ? ? S S S S i i i i O O O O + + + + C C C C aO aO aO aO → → → → 3C 3C 3C 3C aO aO aO aO ? ? ? ? S S S S i i i i O O O O 2 2 2 2 2 2 2 2 2+ 2+ 2+ 式中 ,R 代表二價(jià)金屬 ,一般為 M g 、 F e 、 M n ,由于其離子半徑比較接近 , ┊ ┊ 可形成連續(xù)固溶體。在不同冶煉期和不同堿度的鋼渣中 ,都有 R O 相存在。 ┊ ┊ 鋼渣的性質(zhì) ┊ ┊ [ 6] 鋼渣是一種由多種礦物組成的固溶體 ,其性質(zhì)與其化學(xué)成分有密切的關(guān)系 。 ┊ ┊ 3 1 密度 :由于鋼渣含鐵較高 ,因此比高爐渣密度還高 ,一般在 ~ g /m 。 ┊ ┊ 2 容重 :鋼渣容重不僅受其密度影響 ,還與粒度有關(guān)。通過 80 目標(biāo)準(zhǔn) ┊ 3 3 3 ┊ 篩 , 平爐渣為 ~ g/m , 電爐渣為 g/m 左右 , 轉(zhuǎn)爐渣為 g /m 左右。 ┊ 裝 3 易磨性 :由于鋼渣致密 ,因此較耐磨。易磨指數(shù) :標(biāo)準(zhǔn)砂為 1,高爐渣為0. ┊ 96,而鋼渣僅為 ,鋼渣比高爐渣要耐磨。 ┊ ┊ 4 活性 : C S 、 C S 等為活性礦物 , 具有水硬膠凝性。 當(dāng)鋼渣中成分比值 堿度 C a O 3 2 ┊ ┊ /S i O + P O 大于 時(shí) ,便含有 60%~80%的 C S 和 C S ,并且堿度值的提高 ,C S 含 2 2 5 3 2 3 訂 量也增加 , 當(dāng)堿度達(dá)到 以上時(shí) , 鋼渣的主要礦物成分為 C S 。 用堿度高于 的鋼渣 3 ┊ ┊ [ 7] 加上 10%的石膏研磨制成水泥 ,強(qiáng)度可達(dá) 325 號(hào) 。因此 C S 、 C S 含量高的高堿度水 3 2 ┊ ┊ 泥 ,可作水泥生產(chǎn)原料和制造建材制品。 ┊ 5 穩(wěn)定性 : 鋼渣含游離氧化鈣 f C a O /M gO 、 C S 、 C S 等 , 這些組分在一定條 線 3 2 ┊ 件下 都具不穩(wěn)定性。堿度高的溶渣在緩冷時(shí) ,C 3S 會(huì)在 1250℃到 1100℃時(shí)緩慢分解為 ┊ ┊ C S 和 f C a O :C S 在 675℃ β ?C S 要相變?yōu)棣? ?C S ,并且發(fā)生體積膨脹 ,膨脹率達(dá) 10 2 2 2 2 ┊ %。另外 ,鋼渣吸水后 ,f C a O 要消解為 C a O H ,體積將膨脹100%~300%,M gO 2 ┊ ┊ 會(huì)變成 M g O H ,體積也要膨脹 77%。因此含 f C a O 和 M gO 的常溫鋼渣是不穩(wěn)定的 , 2 ┊ [ 8] ┊ 只有 f C a O 、 M gO 消解完或含量很少時(shí) ,才會(huì)穩(wěn)定 。 ┊ 6 抗壓性 :鋼渣抗壓性能好 ,壓碎值為 %~%。 ┊ ┊ 由于鋼渣具有一定的堿性和較大的比表面積理。 經(jīng)測試 , 鋼渣粉末密度為1600~ ┊ 3 2 2200 kg/m ,比表面積 m /g ,平均孔徑 n m 。具有良好的 ,過濾性能。 ┊ 由于煉鋼渣反應(yīng)形成溫度高、堿度高、游離氧化鈣含量大 ,并且夾帶金屬鐵粒 , 使得煉鋼渣往往具有硬度大、 易磨性差、 早期活性低、 膠凝性差 , 易膨脹、 體積穩(wěn)定 [ 9] 性差等特點(diǎn) 。 共 62 頁 第 3 頁安徽工業(yè)大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 )說明書 鋼渣分類 [ 9] 鋼渣是一種工業(yè)固體廢物 ,是煉鋼排出的渣 ,依爐型分為轉(zhuǎn)爐渣、平爐渣、 電 爐渣鋼渣。 目前平爐工藝在我國已經(jīng)基本淘汰。 轉(zhuǎn)爐吹氧煉鋼 , 是現(xiàn)代煉鋼的主要方 ┊ 法。 目前我國轉(zhuǎn)爐煉鋼的比例已達(dá) 80%以上 , 因此鋼渣以轉(zhuǎn)爐鋼渣為主 , 因而 , 轉(zhuǎn)爐 ┊ ┊ [ 10] 鋼渣的處理和利用是鋼渣綜合利用的重點(diǎn) 。以目前的技術(shù)水平 ,每生產(chǎn) 1t 轉(zhuǎn)爐鋼 ┊ ┊ 約產(chǎn)生 130~ 200kg 鋼 渣。 電爐鋼渣是以廢鋼為原料的短流程煉鋼產(chǎn)生的鋼渣。 電爐冶 ┊ 煉分氧化期和還原期 , 并分期出渣 , 所以電爐鋼渣可分為氧化渣和還原渣。 其中氧化 ┊ ┊ 渣主要特征是 C a O 含量低 , F e O 含量高 , 而還原渣則相反 , 其 C a O 含量高 , F e O 含 ┊ ┊ [ 11] 量低。按性質(zhì)分 ,鋼渣又可分為堿性鋼渣和酸性鋼渣等 。 ┊ ┊ 按冶煉過程一般可分為 :初期渣、精練渣、出鋼渣及澆注渣 。 ┊ 按形成形態(tài)可區(qū)分為 :粒狀鋼渣、塊狀鋼渣和粉狀鋼渣。 裝 ┊ ┊ 國內(nèi) 外鋼渣利用現(xiàn)狀及存在的問題 ┊ 鋼渣的排出量約為粗鋼產(chǎn)量的 15~20% 。我國 2021 年粗鋼產(chǎn)量近 7 億噸 ,產(chǎn)生 ┊ ┊ 的鋼渣約 7000 萬噸 ,而鋼渣的實(shí)際利用率仍不足 10%。把鋼渣作為廢物遺棄 , 不僅 訂 ┊ 占用大量的土地資源 , 還對環(huán)境造成了污染。 為了適應(yīng)鋼鐵工業(yè)的快速發(fā)展 , 近年來 , ┊ ┊ 各產(chǎn) 鋼國家 已經(jīng)將 如何利 用鋼渣 的問題 提到了 重要日 程上來 , 并已 經(jīng)取得 了顯著 的 ┊ 成果 , 基本達(dá)到了消除鋼渣危害的目的。 ┊ 線 [ 12] 下面介紹武鋼鋼渣“ 零排放” 處理工藝 : ┊ ┊ 2021 年武鋼冶金渣公司召開新聞發(fā)布會(huì) ,宣布目前武鋼鐵渣利用率達(dá) 100% , 堆 ┊ 積了 48 年武鋼鋼渣山終于停止了急速膨脹的勢頭。一種高值開發(fā)工藝可以將鋼渣全 ┊ ┊ 部變成有用資源 ,處理每噸鋼渣還可以獲利 200 元。 ┊ ┊ 我國每年煉鋼排放 1000 余萬噸鋼渣 , 鋼渣處理一直是困擾我國煉鋼行業(yè)的難題。 ┊ ┊ 在過去 , 這種固體廢棄物大部分被用做路基回填材料 , 利用率一直很低 , 既占用大量 ┊ 城市土地 ,又對環(huán)境、空氣造成嚴(yán)重污染。武鋼建成 48 年來平均每年排放 100 多萬 ┊ ┊ 噸鋼渣 ,目前一、二煉鋼廠堆積的鋼渣占地 87 萬平方米 ,三煉鋼廠上馬后又堆出了 ┊ 占地 10 萬平方米的渣山。 武鋼投資 4000 萬元 ,自己動(dòng)手設(shè)計(jì)和興建鋼渣加工處理生產(chǎn)線 ,年加工處理鋼 渣 140 萬噸 ,經(jīng)破碎、磁選分級(jí)后形成甲級(jí)、乙級(jí)、丙級(jí)廢鋼 ,年產(chǎn)廢鋼 20 萬噸 , 共 62 頁 第 4 頁安徽工業(yè)大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 )說明書 [ 13] 緩解了武鋼廢鋼和礦石緊張問題 ,形成循環(huán)經(jīng)濟(jì)新的增長點(diǎn) 。 組織專業(yè)人員對磁選分級(jí)后最沒有價(jià)值的尾渣進(jìn)行研究 , 2021 年成功研制“ 磨細(xì) 鋼渣粉” 和“ 鋼渣復(fù)合粉” 兩項(xiàng)新產(chǎn)品。替代 10% 至 40% 的 425 號(hào)和 525 號(hào)水泥 ,每噸 可增加利潤 元 。 替代 30% 至 40% 水泥 , 生產(chǎn)同標(biāo)號(hào)混凝土 , 每立方增利 45 元 , ┊ ┊ 并提高混凝土溫度。 其中 , “ 磨細(xì)鋼渣粉” 在福建福寧高速公路上白馬跨海大橋等三座 ┊ ┊ 大橋工程運(yùn)用中受到用戶一致稱贊后 , 迅速成為我國地鐵、 涵洞、 堤壩、 道路和礦山 ┊ 建設(shè)中的緊俏產(chǎn)品。 武鋼投資新建年產(chǎn) 30 萬噸鋼渣綜合利用生產(chǎn)線在 2021 年年底投 ┊ ┊ 產(chǎn) ,年增 產(chǎn)值 4800 萬元 ,實(shí)現(xiàn)了鋼渣的“ 零排放” 。 ┊ ┊ [ 14] 到目前為止國內(nèi)鋼渣利用現(xiàn)狀 , 如圖 1 1 所示 ,鋼渣可用作冶金原料 : 作燒結(jié) ┊ 溶劑、 作高爐或化鐵爐溶劑、 作煉鋼返回渣、 利用磁選工藝回收廢鋼鐵。 可用于建筑 ┊ ┊ 材料 : 由于鋼渣中含有和水泥相類似的硅酸三鈣、 硅酸二鈣及鐵鋁酸鹽等活性礦物質(zhì) , ┊ 裝 具有水硬膠凝性 , 因此可作為生產(chǎn)無熟料或少熟料水泥的原料和摻和劑 , 同時(shí)鋼渣碎 ┊ 石具有密度大、 強(qiáng)度高、 表面粗糙、 穩(wěn)定性好、 耐磨與耐久性好、 與瀝青結(jié)合牢固等 ┊ ┊ 特點(diǎn)因而廣泛用于鐵路、 公路和工程回填 , 特別適于沼澤、 海灘的筑路造地。 可用于 ┊ 農(nóng)業(yè) : 用作鋼渣磷肥 , 鋼渣中含有微量的鋅、 錳、 鐵、 銅等元素 , 對缺乏此微量元素 ┊ 訂 的不同土壤和不同作物 , 也同時(shí)起不同程度的肥效作用。 用作硅肥。 用作酸性土壤改 ┊ ┊