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拓寬鋼鐵渣的利用

作者:27發(fā)布時間:2013-12-18
     一般鋼鐵企業(yè)產(chǎn)生的鋼鐵渣主要包括水淬渣, 高爐緩冷渣和鋼渣。

  水淬渣是將高壓水噴射到約1500℃熔融狀態(tài)的爐渣進(jìn)行冷卻而制成的玻璃質(zhì)砂狀渣,與水會反應(yīng)發(fā)生硬化。因此一般是將其微粉化,用做水泥原料。由于水淬渣呈砂狀,所以也用于混凝土的細(xì)骨料。此外,水淬渣比普通砂輕同時由于水硬性而不發(fā)生液狀化,所以也可作為輕量回填材料和護(hù)岸填埋材料,用于土方工程。

  高爐緩冷渣是使熔融狀態(tài)的高爐渣流入放流場,然后進(jìn)行自然冷卻或適量噴水冷卻制成的爐渣。將這種爐渣破碎為一定的粒度就可用來代替天然碎石做路基材料和混凝土粗骨料。

  熔融狀態(tài)的鋼渣流入放流場,經(jīng)過自然冷卻或噴水冷卻后,進(jìn)行破碎后可得到鋼渣制品。由于鋼渣中含有較多的鐵分,所以密度比一般的碎石大。由于在煉鋼過程中添加了生石灰,所以在鋼渣中常常殘留游離石灰,游離石灰和水發(fā)生反應(yīng)時會發(fā)生膨脹,實施蒸汽消化處理可控制其膨脹量,這樣就可用做路基材料、土方材料和地基改良材料。

  根據(jù)2009年度日本鋼鐵渣應(yīng)用情況的調(diào)查:高爐渣約80%是水淬渣,其中80%以上被用于水泥原料;高爐緩冷渣基本上全部用做路基材料;轉(zhuǎn)爐渣的17%在鋼鐵廠內(nèi)作為鐵源進(jìn)行循環(huán)再利用,約50%用于土建以及地基改良,約20%用于路基材料。

  鋼鐵渣在水泥中的應(yīng)用已很普遍。由于高爐水泥具有省能、低二氧化碳排放等優(yōu)點(diǎn),所以被看做是環(huán)境友好型材料。除此之外,鋼鐵渣在混凝土骨料方面可獲得應(yīng)用,添加水淬渣可改善細(xì)骨料的粒度,體積率大于單純天然砂,混凝土的配水量減少,因此使用水淬渣的混凝土具有長期保持強(qiáng)度的優(yōu)點(diǎn),預(yù)期會作為保護(hù)天然資源的骨料得到應(yīng)用。實驗表明,在極低溫條件下高爐渣粗骨料置換量50%后混凝土動態(tài)彈性系數(shù)與全部是天然骨料的相差無幾,因此可以用高爐渣粗骨料置換天然骨料,置換量可達(dá)50%。

  鋼渣用作土方材料的特點(diǎn)是顆粒密度大、單位體積重量大,顆粒硬度高、剪切阻抗角很大,因此可以將鋼渣作為港灣工程海底壓實填砂施工法的填充材料。在日本,已經(jīng)有300萬m3以上的鋼渣作為填充料用于廣島及瀨戶內(nèi)海沿岸的港灣工程。同理,鋼渣填充料與用天然砂做填充料相比,采用鋼渣可以減少地基改良的寬度,因此可期待成為節(jié)約費(fèi)用的地基改良材料,并可充分發(fā)揮鋼鐵渣特有的水硬性。采用鋼渣填充料可長期穩(wěn)定提高護(hù)岸支持力,并在地震發(fā)生時具有抑制海岸產(chǎn)生殘留變形的功能。此外,鋼鐵渣可用于路基材料和瀝青混凝土骨料。由于鋼鐵渣的水硬性特性可提高路基材料的強(qiáng)度,可以使路基減薄,故被認(rèn)為是實現(xiàn)經(jīng)濟(jì)道路結(jié)構(gòu)的有效材料。

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