陈平 刘荣进 【摘要】:采用多种活化技术对柳钢集团转炉钢渣进行处理,将制得活性钢渣微粉。
经活化技术处理后的钢渣具有较好的表面活性,磨细比表面积可达到560m2/kg;采用合适的碱性激发剂能有效激发钢渣活性,可提高钢渣水泥胶砂试块后期强度,活性指数比激发前提高69%。 用活化钢渣粉取代部分水泥进行钢渣混凝土的制备试验,结果表明,钢渣微粉掺入量为20%时,混凝土工作性较好,且仍可获得满足设计对混凝土3d和28d抗压强度的要求。 在过去,这种固体废弃物大部分仅被用做非正式工程的回填材料,利用率一直极低,更谈不上产品利用。
每年产生的大量的钢渣,既占用大量城市土地,又对环境、空气造成严重污染。
目前国内钢铁企业数量众多,开展钢渣综合利用的企业为数不少,但真正能做到把钢渣作为二次资源加以合理利用,形成产品化、市场化的并不多,主要问题是钢渣物料的不稳定性和利用技术水平不高。
钢渣微粉是目前国内对钢渣利用途径的又一创新性探索。 大量的研究应用表明,钢渣微粉比表面积大小于360m2/kg 时,表面能得到增强、不安定性因素可以提前释放,潜在活性可以得到充分有效的发挥(介于高炉矿渣与粉煤灰之间),若有条件复合使用时,能显现叠加优势,是继矿粉、粉煤灰之后的新型矿物活性材料。
可广泛用于高性能水泥混凝土掺合料使用,符合国家节能减排与循环经济发展的产业政策,市场应用的潜力巨大。 ● 案例基本介绍 目前国内的钢渣微粉生产技术和加工手段尚不成熟,产品质量指标偏低,没有系统的工业化生产能力,解决微粉制备工艺是实现钢渣微粉高价值利用的必要条件和技术保障。 国内钢渣的磨细生产于部分水泥厂,将少量钢渣原料搭配在生料原料中,经过配料、挤压破碎、球磨等多道工序加工制成水泥熟料,其利用量较炼钢产生的钢渣而言是微乎其微的。
因此,随着钢渣微粉作为新型高性能水泥及其混凝土掺合料的应用市场蓬勃发展,采用独立、节能的粉磨工艺系统,来实现钢渣微粉的磨细问题显得尤为紧迫,并将关系钢渣微粉综合利用成败。 本项目技术路线是基于粉体加工“ 多破少磨、分级处理” 的基本理论和实践, 以《冶金渣微粉短流程工艺》技术为基础(发明号:ZL200410016138.0),探索工艺流程的改进,强化钢渣微粉产品工业化制备能力。 本案例设计规模:年产钢渣微粉产品10 万吨。 ● 案例实施情况 年产10 万吨级的钢渣水泥生产线,上海宝冶钢渣综合开发实业有限公司于2005 年建成投产运行。 其中钢渣微粉产品细度满足45um 筛余量 2%;比表面积3600cm2/g 以上,产品耗电:小于80 度/ 吨。 微粉生产工艺流程示意图 ● 项目投资分析 项目占地约2000 平米。 其中,工业车间1000平米; 年产10 万吨规模,总投资估算:1000 万元(不含征地及厂房)。
确保了钢渣微粉的45um 筛余量 2%,比表面积 360m2/kg,较国内同行生产的钢渣微粉质量优势明显。 全过程封闭式运行及集中收尘的方式,达到了清洁生产的目的,环保达标。 成品粉单位能耗约为同类行业的1/2,提升了钢渣加工的节能技术。 ● 产品应用介绍 钢渣微粉产品:当磨细粉达到45μm 筛余量≤ 2%,比表面积≥ 3600cm2/g 时。 主要应用方向在水泥混凝土中等量替代硅酸盐水泥作为高性能水泥混凝土掺合料,替代量8-20%,有助于改善混凝土耐久性、工作性。 ● 项目实施单位上海宝冶钢渣综合开发实业有限公司。 ● 项目推广和复制潜力 钢渣微粉项目本身属固体废物处理与高附加值资源利用的特点,因此,在钢铁渣处理与新型干法水泥生产、商品混凝土资源利用领域具有推广和复制潜力。 ● 项目实施单位 上海宝冶钢渣综合开发实业有限公司。
钢渣微粉是由宝钢精选钢渣经过加工、筛选、干燥后磨细并掺加适当适量的外加剂加工混合的产品。 目前宝冶钢渣公司已在道路、场坪、制品、格栅等多方面应用,经过多年实践验证,性能稳定可靠。 产品主要指标 主要指标: 钢渣微粉作为商品混凝土掺合料的应用:在商品砼搅拌站,现场搅拌单掺等量替代水泥应用,或与其他掺合料(粉煤灰等)进行双掺、三掺(等量或超量)替代水泥应用。 提高混凝土的和易性、保水性、耐久性、强度、耐腐蚀性,降低混凝土制品成本。
与矿粉、石膏粉及其他掺合料混合成钢渣胶凝材,用途与普硅水泥相似,并且具有耐磨、水化热量小、耐盐碱腐蚀,价格低廉。 可作为道路用水泥、制品用水泥、推荐作为海岸护工制品水泥使用。 目前钢渣粉(基准水泥中掺量30%)的28天活性指数达到80%以上,90天以后活性指数达到。
其后期强度增长延时长,也增加了工程产品的使用寿命。 技术标准 上海市企业标准Q/SVAI01-2005。 使用要求及注意事项 在应用于商品砼、等量替代/或超量替代水泥时,或双掺或三掺时,参照《高性能高强度混凝土矿物外加剂》标准执行,一般单掺替代量不超过20%。