钢渣的利用

钢渣的利用

钢渣二次利用最好的途径是用作高炉、转炉原料，在钢铁厂内循环使用。此外，钢渣还可用于

道路工程、建材原料、钢渣肥料及填坑造地等。

1、钢渣用于冶金原料

1）钢渣用作烧结材料宝钢、济钢、鞍钢等公司的实践说明：烧结矿中配加钢渣代替熔剂，

不仅可回收利用钢渣中残钢、FeO、CaO、MgO、MnO 等有价成分，还可用作烧结矿的增加剂。烧结矿中适量配人钢渣后，可显著改善烧结矿的质量，使转鼓指数和结块率提高，

风化率降低，成品率增加。此外，由于钢渣中Fe 和FeO 的氧化放热，节约了烧结矿中钙、

镁碳酸盐分解所需要的热量，使烧结矿燃料消耗降低。高炉使用配入钢渣的烧结矿，由于烧结

矿强度高，粒度组成改善，尽管铁品位略有降低，渣量略有增加，但高炉操作顺行，对其产

量提高、焦比降低很有利。烧结中配加钢渣应留意磷的富集问题。依据宝钢的统计数据，烧

结矿中钢渣配人量增加10kg／t，烧结矿的磷含量将增加约0.0038％，而相应铁水中磷含量

将增加0.0076％。比较可行的措施是掌握烧结矿中钢渣的配入比例，另外可以在生产中有针对性地停配钢渣一个时期，待磷降下来后在恢复配料。

2）钢渣用作高炉熔剂

钢渣直接返回高炉作熔剂的主要优点是利用渣中CaO 代替石灰石，节约了熔剂消耗，但由

于目前高炉大都使用高碱度烧结矿，根本上不加石灰石，所以钢渣返回高炉的用量受到限制。但

对于烧结力量缺乏的高炉，用钢渣作高炉熔剂的价值仍很大。此外，钢渣中较高的铁含量可代

替局部铁矿石；钢渣中的MgO 可置换局部白云石，增加炉渣的流淌性和稳定性。钢渣中的MnO 可回收进入铁水。

3）钢渣用作炼钢返回渣料

钢渣返回转炉冶炼能提高炉龄、促进化渣、缩短冶炼时间，又可降低副原料消耗，并削减转炉

总的渣量。日本住友金属和歌山厂在160 吨转炉承受返回转炉渣和白云石做造渣剂。钢渣粒度

为15～50 mm。在吹炼开头3 min 内全部参加，吨钢参加量20 kg 到130 kg。为防止渣量过

大而引起喷溅，承受低枪位操作。为了吹炼稳定，白云石分批参加。可以提前化渣。削减了

石灰和萤石用量，转炉渣总量削减最高达60％。首钢电进展过转炉返回钢渣试验。吨钢加渣25～30 kg，块度小于50mm，钢渣通过炉顶料仓参加。结果说明，初渣成渣快，终渣化得透。试验中70％的炉次无须加萤石，石灰用量削减10％。返回渣配加白云石，终渣较粘，倒炉后

可以形成渣壳于炉壁，提高了转炉炉龄。宝钢在国内领先开发了转炉脱磷脱碳的双联法工艺。

即在转炉内进展铁水脱磷处理，出半钢后在进展脱碳处理，可以稳定地生产磷含量低于80 ppm

的超低磷钢。在双联法工艺中，由于脱磷负荷主要由脱磷炉分担，因此脱碳炉的钢渣磷比较低，可以返回脱磷炉造渣，回收了资源，并降低了副原料单耗。

2、钢渣用于道路工程

钢渣用于筑路是钢渣综合利用的一个主要途径。欧美各国钢渣约有60％用于道路工程。钢渣碎石的硬度和颗粒外形都很符合道路材料的要求，与粉煤灰、高炉水渣、水泥、石灰等配料后，可用作道路的基层、垫层及面层。如宝钢在三期工程主干道纬十一路承受钢渣三渣在道路基

层施工中进展试验。试验道路第一段承受水淬钢渣、粉煤灰和石灰三渣混合料，其次段承受粒

铁回收后的规格渣、粉煤灰和石灰三渣混合料。比照路段承受自然碎石、粉煤灰和石灰三渣和

高炉水渣、粉煤灰和石灰三渣。相比自然碎石三渣和高炉水渣三渣，钢渣三渣基层具有较高的

承载力，铺筑沥青面层后，经一年行车考验，路面平坦无裂纹，与其它路段无区分。此外，钢渣还可以用于沥青混凝土路面。钢渣在沥青混凝土中有很高的耐磨性、防滑性和稳定性，是大

路建设中有价值的材料。国外曾在用沥青混凝土铺筑的试验路面上进展了路面抗防滑轮胎磨损试验，一种是用硬质自然碎石为骨料，另一种是用钢渣为骨料。结果表

明钢渣路面较自然硬质岩抗磨性好，另外钢渣的防滑性也较好。钢渣还适用于冬季修补路面的

热拌沥青拌合料，由于钢渣冬季不结冰、热耗低、容重大、固定性好，用于修补路面时修补

处能很好地固定在原位。

3、钢渣用于生产建材

1）钢渣生产水泥

由于钢渣中含有和水泥相类似的硅酸三钙、硅酸二钙及铁酸钙等活性矿物，具有水硬胶凝性，

因此可以成为生产无熟料水泥或少熟料水泥的原料，也可以作为水泥掺合料。水泥熟料是由石

灰石、黏土和铁粉等高温焙烧而成。每分解1 吨石灰石需耗能2100 KJ，排放440 kg CO2，因

此钢渣用于水泥生产可以有效降低能耗，削减温室气体排放。目前的钢渣水泥品种有：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。水泥标号从275、325 提高到425 以上，并制订了相应的国家标准和行业标准。钢渣水泥不仅具有与矿渣水泥一样的物理力学性能，还具有水化热低、耐磨、抗冻、耐腐蚀、抗折强度高等优良特性。

2）钢渣用作混凝土掺和料

钢渣形成于炼钢高温，因此渣中的硅酸二钙和硅酸三钙矿物结晶完整，晶粒粗大致密，水化硬

化速度较慢。为了提高钢渣的水硬活性，需要用特别的磨粉工艺和设备。粉磨过程不仅是颗粒削减的过程，还伴随着晶体构造及物化性质的变化。粉磨能量中一局部转化为物料颗粒的内能和

外表能，同时产生晶体晶格的位错、缺陷或在外表形成易溶于水的非晶态构造，加速水化反响。试验证明，钢渣粉比外表积在450 m2／kg 以上时粒径为0—30um 的颗粒量占80—95％，颗粒正态分布50％的粒径为4—6um。钢渣粉用作混凝土掺和料在胶材总量为320 ~480 kg／

m3 时，取代水泥量10 一40％，可以配制C40 一C70 的混凝土。用钢渣粉配制的混凝土具有

较高的耐磨性、抗炭化性，水化热低，抗折强度高，韧性好，但早期强度低，假设承受钢渣和矿

渣双掺粉，强度可以提高到C80 等级。目前，各种简单建筑工程如高层建筑、跨海大桥、海底隧道、海上石油平台、核反响堆等施工难度大，对混凝土提出了的要求。钢铁渣掺入可以

生产高性能混凝土，因此钢铁渣具有很好的前景。3〕钢渣生产建材制品

将具有活性的钢渣与粉煤灰等按肯定比例协作、磨细、成型和养护，即可生产出不同规格的砖、瓦、砌块和板等各种建材制品。生产建材制品的钢渣，要主要掌握f-CaO 含量和碱度。

4、钢渣用于地基回填和软土地基加固

钢渣做地基回填料主要掌握钢渣在地基的膨胀性能，钢渣的膨胀性能是长期的，主要与钢渣的

物化性质有关。堆放一年以上的钢渣大局部已经完成膨胀过程，块度在200 mm 以下，可以作为回填料，一般回填经过8 个月后根本稳定。在一般回填工程中，地基下沉量是很大的，承受钢

渣作地基回填料，削减了地基的下沉值，对工程是有利的。但在回填时要留意钢渣铺设的均匀性，才可避开地基的不均匀下沉。近年来国内钢渣做为回填材料已经大规模的开展。钢渣桩加固软土地

基是在软地基中用机械成孔后填人钢渣形成单独的桩柱。当钢渣挤入软土时，压密了桩问土。然后钢渣又与软土发生了物理和化学反响，钢渣进展吸水、发热、体积膨胀，钢渣四周的水

分被吸附道桩体中来，直到毛细吸力到达平衡为止。与此同时，桩四周的软土受到脱水和挤

密作用。这个过程一般需要3—4 周才能完毕。钢渣人土后水化后经过分散、硬化，产生强度，提高了地基加固的复合效果，这样就加固了软土地基。

5、钢渣用于生产钢渣肥料和土壤改进剂

钢渣中含有P、Si、Ca、Mg 等元素，可有不同的用途。P 和Si 是水稻生长必需的元素，钢