钢渣在建筑领域的综合利用及展望

30www.brick-tile.com2005Brick&Tile本栏编辑:李密芳钢渣在建筑领域的综合利用及展望相会强(石家庄铁路职业技术学院,河北石家庄050041)刘彦君(石家庄安装工程有限公司,河北石家庄050000)智艳生(北京市城建设计研究院,北京100037)【摘要】在介绍钢渣的特性基础上,着重综述了钢渣在建筑领域的综合利用途径,并从钢渣的综合利用技术现状出发,提出了目前存在的问题,展望了钢渣利用的未来发展趋势。关键词:钢渣特性综合利用技术展望【Abstract】Basedonthecharacteristicsofthesteelslag,thepapergivesthewaysofuseslaginconstruc2tion.Meanwhile,raisestheexistingproblemsandprospect.中图分类号:TU522.09文献标识码:A文章编号:1001-6945(2005)04-0030-03世界各国的冶金工业,每生产1t粗钢会排放约130kg的钢渣、40kg含铁粉渣及其他废料。全世界每年排放钢渣量约1～1.5亿t。我国国内积存钢渣已有1亿t以上,且每年仍以数百万吨的排渣量递增,我国钢渣的利用率较低,约为10%[1]。若不处理和综合利用,钢渣会占用越来越多的土地、污染环境、造成资源的浪费,影响钢铁工业的可持续发展。因此有必要对钢渣进行减量化、资源化和高价值综合利用研究。钢渣就是炼钢过程排出的熔渣。钢渣主要是金属炉料中各元素被氧化后生成的氧化物、被侵蚀的炉衬料和补炉材料、金属炉料带入的杂质和为调整钢渣性质而特意加入的造渣材料。如:石灰石、白云石、铁矿石、硅石等。钢渣基本呈黑灰色,外观像结块的水泥熟料,其中夹带一些铁粒,硬度大,密度为1700～2000kg/m3。钢渣的主要化学成分有:CaO、SiO2、Al2O3、FeO、Fe2O3、MgO、MnO、P2O5、fCaO,有的还含有V2O5、TiO2等,成分有较大范围的波动。钢渣的特点是铁的氧化物以FeO和Fe2O3形式存在,而以FeO为主,总量在25%以下。钢渣中一般均含有P2O5,其在钢渣矿物形成中起重要作用,首先,它和CaO、SiO2生成活性较差的纳盖斯密特石(7CaOP2O52SiO2),阻碍了硅酸三钙的生成,另外,磷的存在也会使硅酸三钙分解,降低钢渣的活性。钢渣的矿物组成与钢渣的化学成分有关,特别是取决于钢渣的碱度(CaO与SiO2、P2O5的含量比)。低碱度钢渣中主要成分为氧化铁,并固溶有氧化锰、氧化钙;在高碱度钢渣中主要为氧化镁、氧化亚铁、氧化锰组成的固溶体。在钢渣矿物组成中,硅酸二钙和硅酸三钙的含量都比较高,可以保存较高的活性,可用于水泥生产。氧化镁在低碱度钢渣中,以镁蔷薇辉石矿物存在,在高碱度钢渣中,存在于二价金属离子氧化物中,不会引起安定性不良,不会对钢渣生产水泥造成影响。但在不同碱度的钢渣中,均有游离氧化钙的存在,它会分解,导致体积膨胀,产生危害,利用时应加以注意。1钢渣在建筑领域综合利用技术目前,人们已经开发了多种有关钢渣综合利用的途径,主要包括建筑材料、冶金、农业利用、工程应用等几个领域。本文就钢渣在建筑领域综合利用技术应用研究的现状及发展趋势作一综述和探讨。1.1钢渣在水泥领域的应用1.1.1钢渣生产钢渣水泥钢渣中含有与硅酸盐水泥熟料相似的硅酸二钙(C2S)和硅酸三钙(C3S),高碱度转炉钢渣中两者含量在50%以上,中、低碱度的钢渣中主要为硅酸二钙(C2S)。钢渣的生成温度在1560℃以上,而硅酸盐水泥熟料的烧成温度在1400℃左右。钢渣的生成温度高,结晶致密,晶粒较大,水化速度缓慢。因此可以将钢渣称为过烧硅酸盐水泥熟料。以钢渣为主要成分,加入一定量的其他掺和料和适量石膏,经磨细而制成的水硬性胶凝材料,称为钢渣水泥。生产钢渣水泥的掺和料可用矿渣、沸石、粉煤灰等。为了提高水泥的强度,有时还可加入重量不超砖瓦2005年第4期综述©1994-2009ChinaAcademicJournalElectronicPublishingHouse.Allrightsreserved.http://www.cnki.net2005Brick&Tilewww.brick-tile.com31过20%的硅酸盐水泥熟料。根据加入掺和料的种类,钢渣水泥可分为钢渣矿渣水泥、钢渣浮石水泥和钢渣粉煤灰水泥等。钢渣水泥的生产工艺简单,由原料破碎、磁选、烘干、计量配料、粉磨和包装等工序组成。目前国内生产的钢渣水泥标号有225,275,325,425号几种,可用于民用建筑的梁、板、楼梯、砌块等方面;也可用于工业建筑的设备基础,吊车梁、屋面板等方面。另外,钢渣水泥具有微膨胀性能和抗渗透性能,广泛应用在防水混凝土工程方面。在利用钢渣生产水泥方面,中国有