【導(dǎo)讀】Ｃｕｒｒｅｎｔｌｙａｌｌｉｍｐｏｒｔａｎｔｉｓｓｕｅｉｎｔｈｅｉｒｏｎａｎｄｓｔｅｅｌｉｎｄｕｓｔｒｙｉｓ。ｈｏｗｔｏｒｅａｌｉｚｅｔｈｅｈａｒｍｏｎｉｏｕｓｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐｓａｍｏｎｇｔｈｅｅｎｔｅｒｐｒｉｓｅ，ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｎｄ。ｔｈｅｒｅｓｏｕｒｃｅｓａｎｄｅｎｅｒｇｙｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎｔｏｔｈｅｇｒｅａｔｅｓｔｅｘｔｅｎ。ｔ，ｉｍｐｒｏｖｅｔｈｅｅｆｆｅｃｔｉｖｅｕｔｉｌｉｚａｔｉｏｎｏｆｅｎｅｒｇｙａｎｄｃｌｏｓｅｃｉｒｃｕｌａｔｉｏｎｏｆｗａｓｔｅｓ，ａｎｄｓｐｅｅｄｔ。ｕｏｕｓｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ．Ｔｏｏｂｔａｉｎｔｈｅｅｃｏｎｏｍｉｚａｔｉｏｎａｎｄｅｃｏｌｏｇｉｚａｔｉｏｎｏｆｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ，向國家有關(guān)部門或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和磁盤。

　　

【正文】 的混合材。由于粉 體顆粒被充分細(xì)化，會(huì)顯著增加其表面能，由此產(chǎn)生的表面作用會(huì)賦予混凝土拌 合物以新的性能，使混凝土強(qiáng)度和耐久性得以改善?；炷林幸缘V渣微粉等量代 替硅酸鹽水泥，表面物化作用顯著，對流動(dòng)性的影響主要依賴于粉體的表面吸水 性，當(dāng)與高效減水劑雙摻時(shí)，礦渣粉能強(qiáng)烈吸附高效減水劑，對水泥和混凝土具 有分散效應(yīng)?？娠@著 增大漿體的流動(dòng)性，并降低其屈服應(yīng)力和粘度值，適于用來 配制低水灰比、大流動(dòng)度的混凝土。礦渣粉摻入在混凝土中，顯著提高了混凝土 的強(qiáng)度和密實(shí)性，相應(yīng)地降低了混凝土的吸水率和氯離子擴(kuò)散系數(shù)，改善混凝土 的抗?jié)B性和對海水、酸及硫酸鹽的抗化學(xué)侵蝕能力。另外，以合理比例的礦渣微 粉量置換水泥，能降低混凝土中水泥水化的早期放熱速度，抑制混凝土的絕熱溫 升，減少了大體積混凝土早期的溫度拉應(yīng)力。磨細(xì)礦渣高性能混凝土作為優(yōu)質(zhì)結(jié) 構(gòu)建材，廣泛用于大體積混凝土的水工工程和海工工程、高強(qiáng)度大跨度的橋梁和 高層建筑中，在我國經(jīng)濟(jì)建設(shè) 中正發(fā)揮著積極的作用。 ’ ３．２國內(nèi)外工藝選擇 超微粉磨高爐水渣粉作為混凝土的高級摻合料，其用途在一些發(fā)達(dá)國家得到 ．了迅速普及，已成為暢銷產(chǎn)品。荷蘭東謝德海閘，該海閘為５２孔，門跨為４ｍ的 ‘ 三向預(yù)力砼結(jié)構(gòu)，砼總量為５０００００ｍ３，其中水渣粉占膠凝材料的６５％。該工程保 證持續(xù)服役８０年內(nèi)不須維修，保證設(shè)計(jì)壽命為２５０年；澳大利亞悉尼港海底隧 道總長為９６０ｍ，由預(yù)制的巨型砼沉箱連接而成，砼用量為８００００ｍ３，為保證其耐 久性，采用了摻入６０％水渣粉的水渣水泥，設(shè)計(jì)壽命為１００年。 我國于2020年４ 月發(fā)布了ＧＢ／Ｔ１８０４６．2020《用于水泥和混凝土中的?；? 爐水渣粉》國家標(biāo)準(zhǔn)，從而為企業(yè)提供了生產(chǎn)和使用依據(jù)。上海同濟(jì)大學(xué)把超細(xì) 水渣粉和硅酸鹽水泥配制的水渣水泥稱為 “ 新型水渣水泥＂，與原來水渣、水泥 熟料、石膏等一起混磨而成的水渣水泥相比，這種新型的水渣水泥的水渣摻入量 高，４２．５級水渣水泥中的水渣粉摻入量可達(dá)４０％以上。而且，水化熱低，抗硫腐 蝕性強(qiáng)，密實(shí)性好，２８天抗折、抗壓強(qiáng)度貢獻(xiàn)值大，因此其綜合性能優(yōu)勢和經(jīng)濟(jì) 效益顯著。 北京國際機(jī)場擴(kuò)建工程地下停車樓為目前亞洲最大的地下停車樓，總建筑面 積１６７００００ｍ２，為地下一層、地上四層全預(yù)應(yīng)力框架結(jié)構(gòu)。使用要求水化熱低、 收縮小、無裂縫，并具有良好的施工性能。其水渣粉摻入量為４０％；上海教育電 ２１ 第三章高爐水渣微粉項(xiàng)目技術(shù)先進(jìn)性分析 視臺(tái)綜合樓基礎(chǔ)承臺(tái)，砼用量為３０００ｍ３，強(qiáng)度等級為Ｃ４０，水渣粉摻入量為膠凝 材料總量的５０％；深圳福田中華廣場大樓所用砼中水渣摻入量為３５％。 ’ 無論是國外還是國內(nèi)，超微粉磨高爐水渣粉的應(yīng)用都取得了較為豐富的經(jīng) 驗(yàn)，收到了非常顯著的效果。隨著建筑業(yè)的高速發(fā)展，國民經(jīng) 濟(jì)的快速增長，各 種高層建筑、大型工程層出不窮，由此對混凝土的性能也提出了更高的要求。高 性能化、綠色化將是混凝土的發(fā)展方向。粒化高爐水渣粉作為一種高性能摻合料， 可廣泛用于大型砼基礎(chǔ)工程、高層建筑、飛機(jī)跑道、地下隧道、水處理工程、水 電站基礎(chǔ)工程及墻體材料等。用３０％＂－－５０％的高爐水渣粉替代水泥配制高性能砼， 不僅可以改善混凝土的微觀結(jié)構(gòu)，提高強(qiáng)度，減少混凝土的泌水性，提高和易性、 可泵性、降低水化熱，防止大體積混凝土內(nèi)部溫升而引起裂縫。而且，還可以降 低混凝土的生產(chǎn)成本，減少對環(huán)境的污染。同時(shí)，利用 水渣粉配制水泥，是水泥 生產(chǎn)工藝的創(chuàng)新和發(fā)展方向。不僅生產(chǎn)靈活，成本大幅度降低，經(jīng)濟(jì)效益顯著。 而且，可提高水泥強(qiáng)度，改善水泥性能。因此，粒化高爐水渣粉具有非常廣闊的 應(yīng)用領(lǐng)域。開發(fā)利用水渣粉符合 “ 生態(tài)建材 ” 、 “ 綠色建材 ” 實(shí)現(xiàn)我國國民經(jīng)濟(jì)的 可持續(xù)發(fā)展政策，是一項(xiàng)變廢為寶，造福人類，利國利民的工作。 超微粉磨高爐水渣粉的另一個(gè)主要用途是作為商品混凝土的超細(xì)活性摻合 料，以替代部分水泥制備高流動(dòng)性高強(qiáng)混凝土，從而降低混凝土成本，改善混凝 土耐久性和施工性能。預(yù)拌混凝土是混凝土商品化的一個(gè)重要方向。一般而言， 它可節(jié)約水泥１０，－－１５％，減少混凝土損耗１２％，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率２～２．５倍，降低 成本５％。目前，工業(yè)發(fā)達(dá)國家有５０－８５％的水泥是制成商品混凝土，而不是以水 泥的形式供給用戶。因此，出售商品混凝土是今后的發(fā)展趨勢。這一點(diǎn)從山東省 商品混凝土的發(fā)展現(xiàn)狀便可看出。從2020年１２月３１日起，山東青島、濟(jì)南、 泰安、威海、煙臺(tái)五市城區(qū)禁止現(xiàn)場攪拌混凝土。濟(jì)南市還通過人大立法，規(guī)定 由散裝水泥行政管理部門對建設(shè)施工單位下達(dá)使用散裝水泥或預(yù)拌混凝土的比 例計(jì)劃，完不成使用計(jì)劃的，按低于規(guī)定比例數(shù)量，每噸水泥或每 立方米混凝土 罰款１元。在政策引導(dǎo)和經(jīng)濟(jì)利益的驅(qū)動(dòng)下，建設(shè)施工單位也必將使用預(yù)拌混凝 土作為首選。 超微粉磨的水渣不僅可以提高水泥中水渣的摻量，而且可以顯著地改變水泥 和混凝土的性能。本項(xiàng)目實(shí)施后可同時(shí)生產(chǎn)水渣水泥和水渣微粉，一方面擴(kuò)大了 企業(yè)生產(chǎn)規(guī)模，降低了生產(chǎn)成本；另一方面，產(chǎn)品的多樣性和較之傳統(tǒng)水渣水泥 的優(yōu)良性能，都極大地增強(qiáng)了產(chǎn)品的市場競爭力。 不僅萊鋼在水渣項(xiàng)目上大做文章，其他鋼鐵企業(yè)將水渣微粉項(xiàng)目作為延伸產(chǎn) 業(yè)鏈的手段。 第三章高爐水渣微粉項(xiàng)目技術(shù)先進(jìn) 性分析 冶金工業(yè)規(guī)劃研究院曾先后完成了鞍鋼和邯鋼等企業(yè)的循環(huán)經(jīng)濟(jì)規(guī)劃。其 中，鞍山鋼鐵集團(tuán)公司建設(shè)循環(huán)經(jīng)濟(jì)型示范企業(yè)總體規(guī)劃，獲得2020年全國優(yōu) 秀工程咨詢成果一等獎(jiǎng)。該規(guī)劃實(shí)現(xiàn)后，將把一個(gè)近９０年的老鋼鐵聯(lián)合企業(yè)建 設(shè)成我國的循環(huán)經(jīng)濟(jì)型示范企業(yè)?？梢灶A(yù)測，如果鋼鐵行業(yè)實(shí)現(xiàn)循環(huán)經(jīng)濟(jì)，將會(huì) 以最少的資源消耗、最小的環(huán)境代價(jià)實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。 在鞍鋼西北部，經(jīng)過５０多年堆積而成的礦渣山，最高時(shí)曾達(dá)４７米，占地面 積２．２平方公里。過去，這里渣石遍野、煙塵蔽日０寸草不生，逐年增高的渣 山一直是鞍鋼人難以抹去的痛。 近幾年，鞍鋼加大對礦渣的開發(fā)利用力度，先后 投資興建年處理２００余萬噸礦渣的磁選生產(chǎn)線和年產(chǎn)６０萬噸?；郀t礦渣粉、 ４５萬噸硅酸鹽水泥的微細(xì)粉生產(chǎn)線，所生產(chǎn)的?；郀t礦渣粉和硅酸鹽水泥兩種 產(chǎn)品于當(dāng)年就通過省科技廳組織的新產(chǎn)品成果鑒定，并被中國建筑工程協(xié)會(huì)確定 為中國建材工程建設(shè)推薦產(chǎn)品。在此基礎(chǔ)上，鞍鋼先后開發(fā)出高爐重礦渣、規(guī)格 渣、高爐水淬渣、尾渣、磁選產(chǎn)品等２０多個(gè)礦渣產(chǎn)品，年處理廢渣達(dá)到５００萬 噸左右，徹底解決了工業(yè) “ 三廢 ” 中的廢渣污染，昔日的廢渣，如今變成了非鋼 產(chǎn)業(yè)新的增長點(diǎn)盡管投入的巨大是 礦渣開發(fā)公司前所未有的，但它帶來的利潤也 是實(shí)實(shí)在在的。而經(jīng)過多年治理，如今的礦渣山也完全改變了模樣，各種喬木、 灌木將昔日寸草不生的渣山裝扮成鞍鋼美麗的后花園。 昆明鋼鐵集團(tuán)有限公司積極采用節(jié)能、降耗新技術(shù)發(fā)展資源循環(huán)利用系統(tǒng)創(chuàng) 建資源節(jié)約型企業(yè)，每年回收利用高爐煤氣９億立方米，獲經(jīng)濟(jì)效益７２００萬元。 同時(shí)，以高爐水渣為原料生產(chǎn)高質(zhì)量水泥、礦渣微粉，變廢為寶提高了企業(yè)經(jīng)濟(jì) 效益。昆鋼每生產(chǎn)一噸生鐵就產(chǎn)生４００多公斤水渣。昆鋼采用干法水泥生產(chǎn)技術(shù)， 于2020年建成一條日產(chǎn)2020噸的水泥生產(chǎn)線，以高爐 水渣為主要原料，生產(chǎn)高 質(zhì)量的水泥。今年４月１２日，昆鋼又開工建設(shè)日產(chǎn)４０００噸的水泥熟料生產(chǎn)線。 同時(shí)，昆鋼還建成了以高爐水渣為原料的年產(chǎn)３０萬噸礦渣微粉生產(chǎn)線。由于摻 有礦渣微粉的混凝土具有水化低熱、耐腐蝕、與鋼筋結(jié)合力強(qiáng)等特點(diǎn)，礦渣微粉 深受世界各地建筑商的歡迎。因此，昆鋼此舉讓資源得到充分利用，變廢為寶， 提高了企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益。 第四章高爐水渣微粉項(xiàng)目設(shè)計(jì)與技術(shù)先進(jìn)性評價(jià) 第四章高爐水渣微粉項(xiàng)目設(shè)計(jì)與技術(shù)先進(jìn)性評價(jià) ４．１項(xiàng)目概況 １．生產(chǎn)規(guī)模 年產(chǎn)２００萬噸 。 ２．生產(chǎn)方法 采用立式輥磨生產(chǎn)礦渣粉。 ３．生產(chǎn)流程 （１）原料輸送 礦渣由鐵廠排渣池經(jīng)由火車、汽車和膠帶輸送機(jī)送到粉磨廠礦渣堆場，輸送 距離約為２＂－－＇５ｋｍ。外購石膏由汽車運(yùn)至廠區(qū)，經(jīng)破碎后由提升機(jī)送至石膏倉。 ．（２）原料配料 。 在配料站礦渣和石膏在倉下卸出，由電子皮帶稱計(jì)量配比。 （３）礦渣粉磨及烘干 由配料站配好的物料經(jīng)帶式輸送機(jī)輸送并喂入立磨進(jìn)行烘干、粉磨及選粉， 粗粉及溢出的物料被送入立磨再次粉磨，細(xì)粉隨出磨氣體進(jìn)入袋式收塵器進(jìn)行氣 固分離，收集的細(xì)粉即成品礦渣粉，處理后的廢氣經(jīng)風(fēng)機(jī)排 出。烘干熱源由高爐 煤氣熱風(fēng)爐產(chǎn)生。 （４）礦渣粉儲(chǔ)存 礦渣粉經(jīng)斜槽輸送機(jī)、帶式輸送機(jī)、斗提機(jī)輸送并卸入礦渣粉庫儲(chǔ)存。礦渣 粉庫下設(shè)有汽車散裝裝置。 （５）袋裝成品包裝與儲(chǔ)存 來自礦渣粉庫的礦渣粉輸送到包裝車間，經(jīng)大袋包裝機(jī)包裝后儲(chǔ)存到袋裝成 品庫，成品庫設(shè)有汽車站臺(tái)。 （６）成品發(fā)送 散裝成品在礦渣粉庫下裝車，汽車發(fā)送。 袋裝成品在成品庫站臺(tái)裝車，汽車發(fā)送。 ４．原、燃材料條件 （１）礦渣 高爐礦渣池至粉磨廠的堆場約２－～５ｋｍ。 本工程年需高爐水淬礦渣２２８萬噸（含水分１５％）。萊鋼集團(tuán)煉鐵廠2020年 第四章高爐水渣微粉項(xiàng)目設(shè)計(jì)與技術(shù)先進(jìn)性評價(jià) 后將年產(chǎn)礦渣３５０萬噸，可滿足本工程生產(chǎn)需要。高爐礦渣化學(xué)成分見表４．１。 表４－１萊鋼水淬高爐礦渣化學(xué)成分％ Ｓｉ０２Ａ１２０３Ｆｅ２０３ＣａＯＭｇＯ 礦渣３４．３４１６．４５０．５６３６．１９９．６８ 由上表數(shù)據(jù)計(jì)算礦渣質(zhì)量系數(shù)約為１．６８，按國標(biāo)ＧＢ／Ｔ２０３．９４的要求，該礦 渣為優(yōu)等品。 （２）石膏 石膏的粒度＜４００ｒａｍ，水分＜３％，產(chǎn)地：山東平邑縣，化學(xué)成分見表４ — ２。 表４ — ２石膏化學(xué)成分％ ＳｉＯ２Ａ １２０３Ｆｅ２０３ＣａＯＭｇＯＳ０３ ３２．０６石膏１０．９７３．０３１．３６３２．０７１．７１ 本工程年用石膏約８．３３萬噸，全部外購，運(yùn)輸方式為公路運(yùn)輸，運(yùn)距１２０ｋｉｎ。 （３）燃料（高爐煤氣） 本工程年需烘干礦渣用的高爐煤氣４８９．８７Ｘ１０６Ｎｍ３，由萊鋼集團(tuán)提供，管道 輸送到廠。 ５．建設(shè)場地 ? 本項(xiàng)目建設(shè)廠址位于萊鋼集團(tuán)銀山型鋼廠區(qū)東南角已征地范圍內(nèi)ｓ西和西北 方向與連鑄區(qū)、石灰窯廠區(qū)相毗鄰，北朝碉莊。廠區(qū)北端有銀山型鋼廠區(qū)中央大 街，西側(cè)有型鋼廠區(qū)鐵路專用線通過，鐵、公路運(yùn)輸極為方便。 本廠 區(qū)供電、供熱、供水、供氣等管線均在銀山型鋼廠區(qū)就近接口，距離近， 管線短；廠址靠近高爐水渣原料基地，運(yùn)輸簡捷、方便；場地開闊、地形平坦， 土方工程量少；部分輔助生產(chǎn)及生活設(shè)施可以依托萊鋼集團(tuán)銀山型鋼廠，便于管 理，節(jié)省投資。 ６．交通運(yùn)輸 本工程的交通運(yùn)輸利用公路、鐵路運(yùn)輸。廠區(qū)西南緊靠萊鋼集團(tuán)自備鐵路線， 與磁一萊鐵路接軌。廠區(qū)公路與地方公路相接，并與國家路網(wǎng)接軌，交通極為便 利。 ４．２總圖運(yùn)輸 １．廠區(qū)位置 第四章高爐水渣微粉項(xiàng)目設(shè)計(jì)與技術(shù)先進(jìn)性評價(jià) 高爐水渣 綜合利用廠址位于萊鋼集團(tuán)銀山型鋼廠區(qū)東南角已征地范圍內(nèi)。西 和西北方向與連鑄區(qū)、石灰窯廠區(qū)相毗鄰，北臨碉莊。廠區(qū)北端有銀山型鋼廠區(qū) 中央大街，西側(cè)有型鋼廠區(qū)鐵路專用線通過，鐵、公路運(yùn)輸極為方便。 萊蕪鋼鐵集團(tuán)有限公司（以下簡稱萊鋼）位于東徑１１７。４８７，北緯 ３６。０３７，在山東省中部的萊蕪市東南方向２５ｋｉｎ處，隸屬萊蕪市鋼城區(qū)。廠區(qū) 鐵路接軌于磁萊線上的徐家莊站，磁萊線西經(jīng)磁窯和京滬鐵路干線相連，北經(jīng)辛 店和膠濟(jì)鐵路干線相連，萊（蕪）．新（泰）高速公路及２０５國道從廠區(qū)西側(cè)通 過，廠區(qū)公路與地方公路相 接，并與國家路網(wǎng)接軌，四通八達(dá)。交通極為方便。 該廠區(qū)自然地形平坦，開闊，廠區(qū)地形南高北低，西高東低，自然地形在 ２４５．２１＂－＇２３９．９０ｍ之間。該廠區(qū)為三角地帶，南北長約５５０ｍ，東西寬約３００ｍ，廠 區(qū)占地１０．８２ｈｍ２。 ２．氣象及其它自然條件 該地區(qū)屬溫帶大陸性季風(fēng)氣候，春季干燥多風(fēng)；夏季溫?zé)岫嘤辏磺锛咎旄邭? 爽；冬季寒冷少雨雪。． 氣候條件 該區(qū)屬溫帶大陸性季風(fēng)氣候，四季分明。 （１）氣溫和溫度： 全年平均氣溫：１２．７ ℃ 。 歷年極端最高氣溫３９．２ ℃ 歷年極端最低氣溫．２２．５ ℃ ； 歷年 平均蒸發(fā)量：１５３５ｍｍ （２）降水量 年平均降水量：７１４．４ｍｍ 年最大降雨量：１３６９．６ｍｍ； 年最小降雨量：４４２ｍｍ； （３）風(fēng)象 全年主常年平均風(fēng)速為２．３ｍ／ｓ 主導(dǎo)風(fēng)向：北風(fēng)、東南風(fēng) 最大凍土深度：４４ｃｍ； 地震烈度為７度。 ３．總平面布置 總平面布置結(jié)合本項(xiàng)目廠區(qū)現(xiàn)狀，地形、氣象及內(nèi)、外部運(yùn)輸?shù)茸匀粭l件， 第四章高爐水渣微粉項(xiàng)目設(shè)計(jì)與技術(shù)先進(jìn)性評價(jià) 結(jié)合生產(chǎn)系統(tǒng)的特點(diǎn)，按功能分區(qū)進(jìn)行布置。整個(gè)廠區(qū)依據(jù)不同功能分為四大功 能區(qū)：原料區(qū)、生產(chǎn)區(qū)、成 品包裝區(qū)及廠前區(qū)。 本原料區(qū)布置有礦渣堆取料機(jī)、堆場受料坑、礦渣輸送皮帶走廊、礦渣堆場、 石膏堆場等設(shè)施組成。為了實(shí)現(xiàn)原料鐵路的運(yùn)輸，將原料區(qū)集中布置在場區(qū)西邊， 與鐵路專用線緊鄰。 生產(chǎn)區(qū)布置有礦渣粉生產(chǎn)系統(tǒng)，兩條水渣微粉東西平行并聯(lián)布置。按工藝流 程從北至南布置有：石膏破碎、配料站、兩條礦渣粉磨、除塵器、礦渣粉庫及散 裝、熱風(fēng)爐及配電室、成品包裝及站臺(tái)等。整個(gè)生產(chǎn)系統(tǒng)采用串．并．串的布置方 式將兩條生產(chǎn)