世界金属导报2012年7月/10日/第B08版 专题研究 钢铁渣最新利用途径研究 高宏适 近年来，日本的钢铁渣几乎全部被用于水泥、道路路基、混凝土骨料和土建材料等方面。但 是，由于目前日本的建设需求低迷、循环利用材料的出现以及环境标准的严格化，使钢铁渣的需 求形势急转直下。因此，迫切期待开拓钢铁渣新的应用途径。 1钢铁渣的产生和种类 1.1钢铁渣的产生和分类 高炉渣是炼铁设备高炉生产中产生的渣，炼制1t生铁约产生300kg的高炉渣。根据冷却方法 的不同，高炉渣可分为高炉水淬渣（以下称水淬渣）、高炉缓冷渣（以下称缓冷渣）。水淬渣是在专用 设备中用高压水对熔融炉渣进行急冷制成的渣，缓冷渣是将熔融炉渣放置在室外场地利用大气和 适量喷水进行冷却制成的渣。钢渣是炼钢生产中产生的渣，炼制1t粗钢约产生100-150kg的钢渣。 钢渣分为转炉渣和电炉渣，两种钢渣一般都是缓冷冷却制成的。高炉渣和钢渣总称为钢铁渣。 1.2钢铁渣的产量和单位出渣量 表1是2009年度日本钢铁渣的产量和利用量。日本2009年度共计产生高炉渣和钢渣3300 万，包括钢铁厂自己使用在内，高炉渣和钢渣的发生量和利用量基本平衡。 图1是日本高炉渣的发生量和水淬比的变化情况。1975年以后，由于高炉渣水泥引用的扩大， 水淬渣的比例大大提高，目前己达到80%以上。高炉渣的单位铁水出渣量，10年间没有明显变化， 一直为290/吨铁水，最近由于廉价原料的扩大利用和出铁比的提高，单位铁水出渣量有所增加。 图2是钢渣发生量的变化。钢渣在过去的30年间没有明显变化。虽然在炼钢生产中钢渣循 环再利用技术有了进展，但高炉铁水中的S含量也有所增加，所以单位粗钢出渣量并没有明显增 加。 2钢铁渣的特性和钢铁渣的利用 2.1钢铁渣的特性和钢铁渣的利用概况 水淬渣是利用专用设备将高压水喷射到约1500℃熔融状态的炉渣进行冷却制成的，玻璃质的 砂状渣，其化学组成类似于波兰特硅酸盐水泥，与水反应发生硬化。因此一般是将其微粉化，用 做水泥原料。由于水淬渣呈砂状，所以也用于混凝土的细骨料。此外，水淬渣比普通砂轻以及由 于水硬性而不发生液状化，利用这些性质，也将水淬渣作为轻量回填材料和护岸填埋材料，用于 土方工程。 高炉缓冷渣是使熔融状态的高炉渣流入放流场，然后进行自然冷却或适量喷水冷却制成的炉 渣。将这种炉渣破碎为一定的粒度就成为缓冷渣制品，可用来代替天然碎石做路基材料和混凝土 粗骨料。在很早以前曾发生过缓冷渣中含有的硫磺成分引起的黄水问题，后来由于进行充分的消 化处理使硫磺氧化，以及导入显色试验，现在高炉缓冷渣已经作为s材料成为有用的资源。 钢渣的制造万法与高炉缓冷渣相同，将熔融状态的钢渣流入放流场，经过自然冷却或喷水冷 却后，进行破碎、整粒制成钢渣制品。由于钢渣中含有较多的铁分，所以密度比一般的碎石大。 由于在炼钢过程中添加了生石灰(CaO),所以在钢渣中常常残留着游离石灰(fCaO),游离石灰和 水发生反应时会发生膨胀，对此应予以注意。由于目前对钢铁渣实施蒸汽消化处理控制膨胀量的 技术，所以钢铁渣制品己经用做路基材料、土方材料和地基改良材料。 由于上述3种钢铁渣都含有较多的石灰组分，溶出水呈碱性，所以在应用钢铁渣时，应注意 防止高碱性溶出水流人生活用水。 第1页共8页 C1994-2012 China Academic Journal Electronic Publishing House.All rights reserved.http://www.cnki.net第 1 页 共 8 页 世界金属导报/2012 年/7 月/10 日/第 B08 版 专题研究 钢铁渣最新利用途径研究 高宏适 近年来，日本的钢铁渣几乎全部被用于水泥、道路路基、混凝土骨料和土建材料等方面。但 是，由于目前日本的建设需求低迷、循环利用材料的出现以及环境标准的严格化，使钢铁渣的需 求形势急转直下。因此，迫切期待开拓钢铁渣新的应用途径。 1 钢铁渣的产生和种类 1.1 钢铁渣的产生和分类 高炉渣是炼铁设备高炉生产中产生的渣，炼制 1t 生铁约产生 300kg 的高炉渣。根据冷却方法 的不同，高炉渣可分为高炉水淬渣(以下称水淬渣)、高炉缓冷渣(以下称缓冷渣)。水淬渣是在专用 设备中用高压水对熔融炉渣进行急冷制成的渣，缓冷渣是将熔融炉渣放置在室外场地利用大气和 适量喷水进行冷却制成的渣。钢渣是炼钢生产中产生的渣，炼制 1t 粗钢约产生 100-150kg 的钢渣。 钢渣分为转炉渣和电炉渣，两种钢渣一般都是缓冷冷却制成的。高炉渣和钢渣总称为钢铁渣。 1.2 钢铁渣的产量和单位出渣量 表 1 是 2009 年度日本钢铁渣的产量和利用量。日本 2009 年度共计产生高炉渣和钢渣 3300 万 t，包括钢铁厂自己使用在内，高炉渣和钢渣的发生量和利用量基本平衡。 图 1 是日本高炉渣的发生量和水淬比的变化情况。1975 年以后，由于高炉渣水泥引用的扩大， 水淬渣的比例大大提高，目前已达到 80%以上。高炉渣的单位铁水出渣量，10 年间没有明显变化， 一直为 290kg/吨铁水，最近由于廉价原料的扩大利用和出铁比的提高，单位铁水出渣量有所增加。 图 2 是钢渣发生量的变化。钢渣在过去的 30 年间没有明显变化。虽然在炼钢生产中钢渣循 环再利用技术有了进展，但高炉铁水中的 Si 含量也有所增加，所以单位粗钢出渣量并没有明显增 加。 2 钢铁渣的特性和钢铁渣的利用 2.1 钢铁渣的特性和钢铁渣的利用概况 水淬渣是利用专用设备将高压水喷射到约 1500℃熔融状态的炉渣进行冷却制成的，玻璃质的 砂状渣，其化学组成类似于波兰特硅酸盐水泥，与水反应发生硬化。因此一般是将其微粉化，用 做水泥原料。由于水淬渣呈砂状，所以也用于混凝土的细骨料。此外，水淬渣比普通砂轻以及由 于水硬性而不发生液状化，利用这些性质，也将水淬渣作为轻量回填材料和护岸填埋材料，用于 土方工程。 高炉缓冷渣是使熔融状态的高炉渣流入放流场，然后进行自然冷却或适量喷水冷却制成的炉 渣。将这种炉渣破碎为一定的粒度就成为缓冷渣制品，可用来代替天然碎石做路基材料和混凝土 粗骨料。在很早以前曾发生过缓冷渣中含有的硫磺成分引起的黄水问题，后来由于进行充分的消 化处理使硫磺氧化，以及导入显色试验，现在高炉缓冷渣已经作为 JIs 材料成为有用的资源。 钢渣的制造万法与高炉缓冷渣相同，将熔融状态的钢渣流入放流场，经过自然冷却或喷水冷 却后，进行破碎、整粒制成钢渣制品。由于钢渣中含有较多的铁分，所以密度比一般的碎石大。 由于在炼钢过程中添加了生石灰(CaO)，所以在钢渣中常常残留着游离石灰(f-CaO)，游离石灰和 水发生反应时会发生膨胀，对此应予以注意。由于目前对钢铁渣实施蒸汽消化处理控制膨胀量的 技术，所以钢铁渣制品已经用做路基材料、土方材料和地基改良材料。 由于上述 3 种钢铁渣都含有较多的石灰组分，溶出水呈碱性，所以在应用钢铁渣时，应注意 防止高碱性溶出水流人生活用水