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高炉渣

高炉渣是冶炼生铁时从高炉中排出的废物,当炉温达到1400—1600℃时,炉料熔融,矿石中的脉石、焦炭中的灰分和助溶剂和其他不能进入生铁中的杂质形成以硅酸盐和铝酸盐为主浮在铁水上面的熔渣。高炉渣中主要成分为CaO、SiO2、Al2O3。 高炉渣是一种工业固体废物。高炉炼铁过程中排出的渣,又称高炉矿渣,可分为炼钢生铁渣、铸造生铁渣、锰铁矿渣等。中国和苏联等国一些地区使用钛磁铁矿炼铁,排出钒钛高炉渣。依矿石品位不同,每炼1吨铁排出0.3~1吨渣,矿石品位越低,排渣量越大。中国目前每年约排放2000多万吨。矿渣弃置不用会占用土地,浪费资源,污染环境,所以合理的利用矿渣是工业除废的重要一步,是优化环境的重要一步。

我国水系发达,地质岩层广,海岸线长,河卵石蕴含量巨大,尤其是南方长江流域地区和沿海地区,合理利用这些资源势必带来巨大的经济效益。鹅卵石作为一种纯天然的砂石原料,人工制砂效果理想,成本低,经济效益好。

高炉渣堆积会污染环境,各国都在持续利用高炉渣,转化率已经达到80%以上。高炉渣加工工艺也依据不同的用途而定。我国主要是把高炉渣加工成水渣、矿渣碎石、膨胀矿渣和矿渣珠等。主要方法是将热熔状态的高炉渣至于水中急速冷却。水渣需经过破碎磨矿加工,成为水泥生产的优质原料,目前我国的水泥生产中普遍都含有水渣料,它有效提升水泥的品质。水渣磨矿的普通的方式就是破碎机破碎后进入球磨机研磨,这种方式需要球磨机承担跟多工作,磨矿时要保证球磨的工作时间,球磨机是能耗比较重的设备,能耗也会比较多。

上海建冶重工向您推荐新的工艺方法,主要是经过破碎机破碎后,进入锥形磨粉机预磨,最后再进入球磨机研磨。该方法增加了锥形磨粉机粗磨的环节,是进入球磨机的物料更细,也就缩短了球磨机作业达到成品的时间,降低了能耗。对于高炉渣应用于气冷渣的,可将气冷渣破碎制砂、碎石,成为重要的建筑材料。主要需要颚式破碎机、反击破碎机、制砂机、圆锥破碎机等设备。

锥形磨粉机可有效替代水渣细碎粗磨环节,使进入球磨机的物料更加细,提升球磨机的作业效率,缩短球磨时间降低能耗。而且锥形磨粉机产量大,可达每小时50-80t,是不错的水渣处理设备。

一、高炉渣用来作为矿渣水泥

用水淬高炉矿渣作为水硬性混合材料,与水泥熟料混合粉磨,生产矿渣波特兰水泥,这是国外普遍采用的矿渣利用途径之一。据上世纪中期的数据,各国矿渣水泥产量在水泥总产量中所占的比例:苏联35%,西德28%,比利时25%,意大利16%,法国14%,日本6%,美国约1%。矿渣波特兰水泥与普通波特兰水泥相比,由于硬化体中氢氧化钙含量较低,因此对海水等介质中的硫酸盐和酸类的耐蚀性较强,耐热性和不透水性较好。此外,水化热较低,它的早期强度比波特兰水泥低,后期强度较高。由于它的成本低,性能比较好,得到了广泛应用。

水淬高炉渣还可以掺入石灰、氢氧化钾、氢氧化钠、碳酸钠及各种含碱的工业副产品,作为激发剂,生产无熟料矿渣水泥。深井和超深井井底的高温高压,能强化矿渣矿物及玻璃体的水解和水化,促进晶体生长和新生成物的重新结晶。在这种条件下,磨细的纯矿渣粉的悬浮液,不加激发剂也能硬化。因此,可以用纯矿渣粉作为油井水泥固井。矿渣生产水泥,主要用水淬粒化矿渣(也可以用块渣破碎磨细)。

二、高炉渣用来作为矿渣碎石

用高炉渣经过破碎制成的矿渣碎石用途很广,主要作为公路路基、铁路道渣、混凝土骨料和沥青路面材料,少量作为港湾填料、水泥原料、肥料、滤池滤料、碎砂,或者用以生产渣棉、铸石等。美、英、日本等国所生产的高炉渣,主要制成碎石。有的国家还开采过去堆积的矿渣山,加以破碎、磁选、筛分,一面生产碎石,同时回收渣里剩余的生铁。美、英等国矿渣拿来作为碎石,所占比例约达70~90%。用高炉矿渣碎石作为混凝土骨料、道渣、公路路基等的成本比天然石块约低一半左右。矿渣碎石还可以作为耐热混凝土骨料,用水槽冷却法制成的浇铸矿渣碎石配制高耐火度混凝土时,其效果比破碎重矿渣好得多。