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化工研发
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钢渣的利用? 废钢渣用作冶金原料(1)   20世纪初期国外开始研究钢渣的利用,但由于钢渣成分复杂多变,利用率一直不高。随着矿源、能源的日趋紧张以及炼钢和综合利用技术的发展, 20世纪70年代以后,各国钢渣的利用率迅速提高,美国每年产生 1700多万吨钢渣,利用率最高,在20世纪70年代已达到排、用平衡。据 1988年统计,我国个钢厂堆存钢渣达1亿吨,占地1万多亩(1亩=666.67m 2 ),已成为严重的公害。近 20年来,我国每年产生 1000多万吨钢渣,利用率已达61%左右,钢渣的处理经济效益高达 40元/吨左右。国外钢渣的主要利用用途是,在钢铁公司内部自行循环使用,代替石灰作熔剂,返回高炉或烧结炉内作为炼铁原料, 也可以用于公路路基、铁路路基以及作为水泥原料,改良土壤等。据调查,我国钢渣综合利用情况为:造地占 60%,筑路占23%,生产水泥占 6.4%,作烧结熔剂占5.8%,其他占4.8%   用作冶金原料   ( 1) 作烧结熔剂 转炉钢渣一般含有40%~50%的cao,1t钢渣相当于 0.7~0.75t石灰石。把钢渣加工到小于8mm的钢渣粉便可代替部分石灰石作烧结熔剂用,配加量视矿石品位及含磷量而定,一般品位高、含磷低的精矿,可加入钢渣 4%~8%。烧结矿块率提高,风化率降低,成品率增加。再加上由于水碎渣疏松、粒度均匀,料层透气性好,有利于烧结造球及提高烧结速度。此外,由于钢渣中的 fe和feo的氧化放热,节省了钙、镁碳酸盐分解所需要的热量,使烧结矿燃耗降低。钢渣作烧结熔剂,不仅回收利用了渣中的钢粒、氧化铁、氧化钙、氧化镁、氧化锰和稀有元素( v、nb……)等有用成分,而且成了烧结矿的增强剂,因而显著地提高了烧结矿的质量和产量。我国在钢渣用于烧结方面进行了大量的研究工作,不少钢厂取得了较好的效果。例如,济南钢厂在烧结矿中配入水淬转化炉钢渣后,其技术经济效果为烧结机利用系数提高 10%以上;转鼓指数提高2%~4%;焦耗降5%;feo降低2%。虽然铁品位降低 1%~2%,但高炉利用系数仍提高0.1t(d·m 3 );焦比降低 31kg/t铁。每吨钢渣使用价值可达20多元。   (2) 作高炉或化铁炉熔剂 钢渣中含有10%~30%的fe、40%~60%的cao和2%左右的mn。若把其直接返回高炉作熔剂,从而节省大量石灰石、白云石资源。钢渣中的 ca、mg等均以氧化物形式存在,不需经过碳酸盐的分解过程,因而还可以节省大量热能。由于目前高炉利用高碱度烧结矿或熔剂性烧结矿,基本上不加石灰石,所以钢渣直接返回高炉代替石灰石的用量将受到限制。但对于烧结能力不够、高炉仍加石灰石的炼铁厂,用钢渣作高炉熔剂的使用价值仍很大。   钢渣也可以作化铁炉熔剂代替石灰石及部分萤石。使用证明,其对铁水温度、铁水含硫量、熔化率、炉渣碱度及流动性均无明显影响,在技术上是可行的。使用化铁炉的钢厂及相当一部分生产铸件的机械厂都可以应用。   (3) 作炼钢返回渣 转炉炼钢每吨钢使用高碱度的返回钢渣25kg左右,并配合使用白云石,可以使炼钢成渣早,减少初期渣对炉衬的侵蚀,有利于提高炉龄,降低耐火材料消耗,同时可取代萤石。我国有部分钢厂已在生产中使用,并取得了很好的技术经济效果。   (4) 回收废钢铁 钢渣中一般含有7%~10%的废钢及钢粒,我国堆积的 1亿多吨钢渣中,约有700万吨废钢铁。在基本建设可以回收大量废钢铁及部分磁性氧化物。水淬钢渣中呈颗粒状的钢粒,磁选机很容易提取,可以作炼钢调温剂。   总之,钢渣在钢铁厂内部作冶金原料使用效果良好,利用价值也高。我国矿源磷含量低于 0.01%~0.04%的地区,钢渣在本厂内的返回用量可以达到 50%~90%。 废钢渣用于建筑材料(3) 用于建筑材料   (1)生产水泥 由于钢渣中含有和水泥相类似的硅酸三钙、硅酸二钙及铁铝酸盐等活性矿物质,具有水硬胶凝性,因此可成为生产无熟料和少熟料水泥的原料,也可作为水泥掺和料。现在生产的钢渣水泥品种有无熟料钢渣矿渣水泥、少熟料钢渣矿渣水泥、钢渣沸石水泥、钢渣矿渣硅酸盐水泥、钢渣矿渣高温型石膏白水泥和钢渣硅酸盐水泥等。以上水泥适于蒸汽养护,具有后期强度高、耐腐蚀、微膨胀、耐磨性能好、水化热低等特点,并且还具有生产简便、投资少、设备少、节省能源和成本低等优点。其缺点是早期强度低、性能不稳定,因此限制了它的推广和利用。我国近几年钢渣水泥的生产发展较快,目前已有近 30万吨的生产能力。   此外.由于钢渣水泥中含有40%~50%的氧化钙,用它作原料配制水泥生料,越来越引起人们重视。据报道,日本研究用钢渣生产铁酸盐水泥,其水泥的抗压强度和其他主要性能几乎与硅酸盐水泥一样,研究中所用工艺流程是将石灰石、高炉渣和钢渣以及少量的二氧化硅,按比例磨细混合,制成直径为 0.5~1.5cm的小球,在1340~1460℃温度下煅烧 30min。 与普通硅酸盐水泥相比,铁酸盐水泥早期强度高,水化热低。铁酸盐水泥中掺入石膏后可生成大量硫铁酸盐,能有效地减少水泥的干缩和提高抗海水腐蚀的性能。试验还测定了熟料形成热,应用钢渣制造铁酸盐水泥,熟料的形成热大约可以比普通硅酸盐水泥减少 50%。   我国目前生产的钢渣水泥主要有两种:一种是以石膏作激发剂的无熟料钢渣矿渣水泥,其配啦为钢渣 40%~45%、高炉渣40%~45%、石膏8%~12%,标号达27.5~32.5级,此种水泥早期强度低,仅用于砌筑砂浆、墙体材料和农用水利工程等;另一种是以水泥熟料为激发剂,其配比为钢渣 35%~45%、高炉水渣35%~45%、水泥熟料10%~15%、石膏3%~5%、标号在32.5 级以上。钢渣水泥具有水化热低、后期强度高、抗腐蚀和耐磨等优点,是理想和大坝水泥和道路水泥,已引起有关行业的重视。   (2) 作筑路与回填工程材料 钢渣碎石具有密度大、强度高、表面粗糙、稳定性好、耐磨与耐久性好、与沥青结合牢固的特点,因而广泛用于铁路、公路和工程回填。由于钢渣具有活性,能板结成大块,特别适于沼泽、海滩筑路造地。钢渣作公路碎石,用材量大并具有良好的渗水与排水性能,用于沥青混凝土路面,耐磨防滑。钢渣作铁路道渣,除了前述优点外,由于其导电性小,不会干扰铁路系统的电讯工作。钢渣代替碎石存在体积膨胀这一技术问题,国外一般是洒水堆放半年后才能使用,以防钢渣体积膨胀,破裂粉化。我国用钢渣作工程材料的基本要求是:钢渣需陈化,粉化率不能高于 5%,要有合适级配,最大块直径不能超过300mm,最好与适量粉煤灰、炉渣或黏土混合使用,严禁将钢渣碎石作混凝土骨料使用。 废钢渣用于农业(4) 用于农业   (1) 作钢渣磷肥 钢渣是一种以钙、硅为主,含多种养分,具有速效又有后劲的复合矿质肥料,由于钢渣在冶炼工程中经高温锻烧,其溶解度已大大改变,所含各种主要成分易溶量达全量的1/3~1/2%,有的甚至更高,容易被植物吸收。钢渣中含有微量的锌、锰、铁、铜等元素,对缺乏此微量元素的不同土壤和不同作物,也同时起不同程度的肥效作用。实践证明,不仅钢渣磷肥( p 2 o 5 > 10%)肥效显著,即使是普通钢渣(p 2 o 5 4%>7%)也有肥效;不仅适用于酸性土壤,而且在缺磷碱性土壤使用也可增产;不仅水田施用效果好,即使是旱田钢渣肥效仍起作用。我国许多地区土壤缺磷或呈酸性,充分合理利用钢渣资源,将促进农业发展一般可增产 5%~10%.   施用钢渣磷肥时要注意的问题:一是钢渣磷肥宜作基肥不做追 肥使用,而且宜结合耕作翻土施下,沟施和穴施均可,但应与种子隔开 1~2cm;二是钢渣磷肥宜与有机堆肥混拌后再施用,这对中性、碱性土壤更有良好的综合肥效;三是钢渣磷肥不宜与氮素化肥(硫铵、硝铵、碳酸氢铵等)混合施用,以免挥发氮气;四是钢渣性磷肥施用时,一定要注意与土壤的酸碱性相结合,要科学地在农田应用,不使土壤变坏或者板结。   (2) 作硅肥 硅是水稻生长需求量大的元素,sio 2 > 15%钢渣磨细至 60目以下即可作硅肥,用于水稻生产,一般每亩施用100kg,增产10%左右。   (3) 作酸性土壤改良剂 cao、mgo含量高的钢渣磨细后,可作为酸性土壤改良剂,并且利用了钢渣中的 p和各种微量元素。   其用于农业生产,可增加农作物的抗病虫害的能力。 希望对楼主有所帮助查看更多
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职业:浙江中山化工集团股份有限公司 - 化工研发
学校:云南民族大学 - 东南亚语言文化学院
地区:黑龙江省
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