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鋼渣年排放超過1億噸,如將其有效利用,將大大緩解目前建材行業(yè)原材料短缺、價格高漲的境況。因鋼渣普遍存在活性低、易磨性差、安定性不良等問題,導(dǎo)致其在水泥、混凝土中的利用有限。鋼渣超細(xì)是改善鋼渣性能的重要途徑,一直是人們探索的方向,但是大多存在產(chǎn)量低、能耗高等問題,多年來一直未實現(xiàn)規(guī)?;a(chǎn)。
桂林鴻程多年來致力于鋼渣、水渣、尾礦等大宗工業(yè)固廢建材化利用技術(shù)的研發(fā),經(jīng)過多年不懈努力,開發(fā)出超細(xì)立磨粉磨技術(shù),在鋼渣、礦渣、尾礦等工業(yè)固廢的超細(xì)粉磨領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)了關(guān)鍵性突破,實現(xiàn)了低電耗下大產(chǎn)量生產(chǎn)比表面積>700m2/kg的超細(xì)產(chǎn)品,并成功實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化,實現(xiàn)了尾礦、鋼渣等工業(yè)固廢的增值利用,經(jīng)濟(jì)效益和社會效益顯著。
超細(xì)鋼渣微粉立磨技術(shù)優(yōu)勢
產(chǎn)品細(xì)度穩(wěn)定可控
比表面積700m2/kg以上,30μm篩余小于1%,用激光粒度儀檢測粒度分布:D15<3μm,D50<10μm,D95<30μm。(而普通鋼渣粉比表面積在400m2/kg左右,30μm篩余一般大于40%,細(xì)粉含量很少。)
活性提高顯著
鋼渣粉通過超細(xì)之后,按GB/T 20491-2017《用于水泥和混凝土中的鋼渣粉》檢測,相比于普通鋼渣粉的28天活性80,活性可提高20%左右,28天活性可達(dá)100以上。
需水量不增加
由于超細(xì)鋼渣粉的填充和分散作用,很大程度降低了膠凝體系的孔隙率,因此體系的需水量沒有因為比表面積的增加而增加,超細(xì)鋼渣粉流動度>100%,需水量比<95%。
明顯改善安定性
相比于普通鋼渣粉,超細(xì)鋼渣粉中游離氧化鈣分散更均勻,充分暴露,前期得到充分反應(yīng),極大的改善了鋼渣的安定性不良問題。
鋼渣粉與一定比例的S95礦粉復(fù)合共同超細(xì)后可獲得性能優(yōu)于S95礦粉的復(fù)合礦物摻合料
鋼渣處理工藝經(jīng)還常設(shè)置磨粉環(huán)節(jié),這是因為鋼渣中的渣鋼分離比較困難,尤其對于細(xì)粒鋼渣,包裹有微細(xì)粒的金屬鐵或與金屬鐵連生的浮氏體及具有一定磁性的鐵酸鹽易進(jìn)入磁性分離物中,導(dǎo)致磁性分離物中鐵品位降低,增加磨粉環(huán)節(jié)將可以進(jìn)一步回收利用細(xì)顆粒鋼渣中的金屬鐵。例如,單純采用破碎機(jī),即使把鋼渣破碎到 5 mm 粒徑以下,也很難實現(xiàn)渣鋼有效分離,且選出的精礦粉品位,一般低于 45%。若在工藝中加入磨粉工序,如立磨、棒磨或球磨,在相同粒徑條件下,通過合理的磁選過程,基本可以獲得 TFe 80%以上的粒鋼、品位 55%以上的精礦粉金屬鐵質(zhì)量分?jǐn)?shù)小于 1%的尾渣。
鋼渣的破碎、磁選、粉磨篩分工藝流程是回收渣鋼的基本流程,所用的破碎機(jī)包括顎式破碎機(jī)、圓錐破碎機(jī)、反擊式破碎機(jī)和雙輥破碎機(jī)等,磁選機(jī)包括跨帶式磁選機(jī)和電磁鐵式磁選機(jī),篩分設(shè)備包括格柵、單層及雙層振動篩等。粉磨設(shè)備包括立磨、輥壓機(jī)、球磨等
鋼渣的綜合利用進(jìn)展
過去,鋼渣經(jīng)簡單破碎磁選回收廢鋼后,由于尾渣體積安定性不良、鋼渣粉早期活性低、易磨性不佳等原因影響了其在水泥、混凝土中使用,主要用于工程回填或直接堆存、拋棄?!笆濉币詠恚S著鋼渣處理、破碎磁選技術(shù)的推廣應(yīng)用,以及鋼渣應(yīng)用技術(shù)的突破,為鋼渣的深度綜合利用奠定了基礎(chǔ)。通過推廣應(yīng)用鋼渣熱燜、滾筒渣等處理工藝,實現(xiàn)渣鐵分離、游離氧化鈣的消解,解決鋼渣不安定性(易膨脹性)問題,有利于鋼渣下一步的破碎磁選、尾渣的深度利用。據(jù)不完全統(tǒng)計,鋼鐵企業(yè)自建的鋼渣處理及破碎磁選處理能力達(dá)5100萬噸以上;處理后的鋼渣采用“破碎—篩分—磁選—磁選后廢鋼回收”處理,廢鋼的回收率可達(dá)到85%以上。
一些先進(jìn)企業(yè)通過磨細(xì)激發(fā)鋼渣尾渣的活性,代替水泥用于混凝土建筑工程,可降低混凝土水化熱而產(chǎn)生的裂縫,提高混凝土的后期強(qiáng)度以及耐磨性、抗凍性、耐腐蝕性能。為進(jìn)一步延伸循環(huán)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)鏈,聯(lián)合建材行業(yè)相繼開發(fā)了低熱鋼渣水泥、鋼渣道路水泥、鋼渣砌筑水泥等水泥品種。鞍鋼、武鋼、唐山新寶泰等企業(yè)相繼建成60余條鋼渣粉生產(chǎn)線,年處理利用鋼渣尾渣約2400萬噸;寶鋼、宣鋼、武鋼、西寧特鋼、陜西龍鋼等企業(yè)建立路基材料、透水磚、花磚、彩色地磚等生產(chǎn)線30余條,年處理利用鋼渣尾渣約600萬噸。綜合來看,具備40%以上鋼渣深度利用能力。