蘇興文-鋼渣粉生產(chǎn)關(guān)鍵技術(shù)與在混凝土應(yīng)用

蘇興文—鋼渣粉生產(chǎn)關(guān)鍵技術(shù)與在混凝土應(yīng)用第一頁(yè)，共44頁(yè)。當(dāng)前，鋼鐵行業(yè)的發(fā)展已經(jīng)進(jìn)入“新常態(tài)”,依靠鋼鐵主業(yè)盈利生存的時(shí)代已經(jīng)過(guò)去。

加快產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整，加速企業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)，加大固廢資源開(kāi)發(fā)利用力度，大力發(fā)展非鋼產(chǎn)業(yè)是鋼鐵行業(yè)走出困境的必然出路。礦渣開(kāi)發(fā)公司承擔(dān)著鞍鋼保產(chǎn)和冶金固廢資源開(kāi)發(fā)利用的雙重任務(wù)，多年來(lái)，緊緊圍繞節(jié)能減排，發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)，保護(hù)生態(tài)環(huán)境，創(chuàng)造和諧企業(yè)這個(gè)中心，堅(jiān)持建設(shè)“兩大基地”，構(gòu)筑“兩大中心”，實(shí)現(xiàn)“兩大目標(biāo)”發(fā)展戰(zhàn)略，依靠科技進(jìn)步，不斷探索冶金渣高附加值產(chǎn)品研發(fā)途徑，使公司的冶金固廢處理能力和技術(shù)達(dá)到了國(guó)際一流水平。第二頁(yè)，共44頁(yè)。一、鋼渣粉應(yīng)用的戰(zhàn)略意義第三頁(yè)，共44頁(yè)。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展，環(huán)境和資源問(wèn)題正成為我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的瓶頸，冶金渣的利用是可持續(xù)發(fā)展的核心之一，我們鋼鐵工業(yè)中高爐礦渣已經(jīng)基本實(shí)現(xiàn)零排放，轉(zhuǎn)爐鋼尾渣卻沒(méi)有完全利用，只是簡(jiǎn)單的填埋和堆積，利用率較低。據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國(guó)每年所產(chǎn)生的鋼渣排放量在1億噸以上，每年產(chǎn)生鋼尾渣保守估計(jì)達(dá)到7000萬(wàn)噸，且絕大多數(shù)無(wú)法得到利用，鋼尾渣的堆放對(duì)環(huán)境造成巨大的污染，浪費(fèi)了大面積的占地，這嚴(yán)重制約了鋼鐵工業(yè)循環(huán)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。

第四頁(yè)，共44頁(yè)。1噸水泥的產(chǎn)生需要1.1噸左右的石灰石礦，產(chǎn)生0.815噸二氧化碳，2014年我國(guó)水泥的產(chǎn)量約為25億噸，大約需要28億噸石灰石礦開(kāi)采，產(chǎn)生約20億噸的二氧化碳，并且需要大量的能源和其他社會(huì)資源，這不但污染環(huán)境，而且造成大量的不可再生資源過(guò)度開(kāi)采。鋼渣粉是轉(zhuǎn)爐鋼尾渣粉磨一定細(xì)度后的活性摻和料，鋼鐵渣粉是鋼渣粉與礦渣粉按一定比例混合的活性摻和料，鋼渣粉、鋼鐵渣粉都可以代替熟料應(yīng)用在水泥中，也可以代替水泥應(yīng)用在混凝土中。第五頁(yè)，共44頁(yè)。通過(guò)試驗(yàn)研究，鋼渣粉或鋼鐵渣粉可以代替20%左右的熟料應(yīng)用在水泥，鋼渣粉或鋼鐵渣粉可以代替20%左右的水泥應(yīng)用在混凝土中，如果能夠?qū)撛刍蜾撹F渣粉真正應(yīng)用到水泥、混凝土中，按2014年25億噸水泥產(chǎn)量計(jì)算，僅在水泥應(yīng)用方面就可以減少5億噸礦山的開(kāi)采，二氧化碳減排4億噸，可以消耗鋼渣粉或鋼鐵渣粉5億噸，全國(guó)每年產(chǎn)生的7000萬(wàn)噸左右的鋼尾渣將全部被消化，真正實(shí)現(xiàn)冶金渣固廢的全部利用，不但如此，7000萬(wàn)噸鋼尾渣的利用可以帶來(lái)將近20億元的收入。第六頁(yè)，共44頁(yè)。

二、鋼渣粉生產(chǎn)工藝技術(shù)第七頁(yè)，共44頁(yè)。2008年，公司在掌握了鋼渣處理全套工藝技術(shù)的基礎(chǔ)上，創(chuàng)造性地提出熔融鋼渣熱悶、磁選、深加工生產(chǎn)工藝，打破了一個(gè)多世紀(jì)以來(lái)鋼渣處理的誤區(qū)，為鋼渣深加工利用找到了切實(shí)可行的途徑。該工藝屬于國(guó)內(nèi)首創(chuàng)，具有適應(yīng)性強(qiáng)、渣鐵分離度大、穩(wěn)定性好、活性好,金屬回收率高和安全可靠的特點(diǎn)。公司在鲅魚(yú)圈鋼鐵新區(qū)的鋼渣處理上首次采用該工藝，成為了國(guó)內(nèi)第一家成功采用熔融鋼渣入池?zé)釔灩に嚨钠髽I(yè)。1、悶渣處理工藝第八頁(yè)，共44頁(yè)。來(lái)罐接罐翻渣出渣翻滿打水打水松渣悶渣悶渣工藝流程第九頁(yè)，共44頁(yè)。悶渣處理工藝優(yōu)點(diǎn)渣鐵分離更徹底；粉化率高；鋼渣浸水膨脹率2%以下；消除鋼渣的膨脹性，穩(wěn)定性好，為鋼尾渣生產(chǎn)鋼渣粉創(chuàng)造有利條件。第十頁(yè)，共44頁(yè)。（2）解決了鋼渣的活性指數(shù)問(wèn)題（3）解決了渣鐵分離的問(wèn)題（4）解決爆炸的問(wèn)題（1）解決了鋼渣的穩(wěn)定性問(wèn)題（5）解決混合排放處理所帶來(lái)的問(wèn)題第十一頁(yè)，共44頁(yè)。高爐煉鐵鐵水脫硫轉(zhuǎn)爐煉鋼爐外精煉脫硫渣轉(zhuǎn)爐鋼渣精煉渣第十二頁(yè)，共44頁(yè)。2、磁選處理工藝鋼渣中由于含鐵量高，造成鋼渣難磨的問(wèn)題，而礦渣開(kāi)發(fā)公司經(jīng)過(guò)世界領(lǐng)先的磁選生產(chǎn)線進(jìn)行加工，采用先進(jìn)的磁選技術(shù)，使鋼尾渣的金屬鐵含量小于2.0%，能夠有利于鋼渣粉深加工磨細(xì)利用。第十三頁(yè)，共44頁(yè)。礦渣開(kāi)發(fā)公司在德國(guó)帶磁技術(shù)的基礎(chǔ)上，通過(guò)技術(shù)改進(jìn)，采用磁場(chǎng)選別技術(shù)，創(chuàng)造性地采用寬帶高效新型帶磁技術(shù)，該項(xiàng)技術(shù)是國(guó)際上最先進(jìn)的磁選技術(shù)，列入國(guó)家“十二五”冶金渣處理重點(diǎn)攻關(guān)項(xiàng)目。傳統(tǒng)鋼渣處理磁選技術(shù)采用磁輥。第十四頁(yè)，共44頁(yè)。

3、鋼渣粉生產(chǎn)工藝第十五頁(yè)，共44頁(yè)。原料儲(chǔ)存靜態(tài)選粉機(jī)鋼渣粉庫(kù)鋼渣粉磨工藝主要環(huán)節(jié)示意圖旋風(fēng)筒高效選粉機(jī)高壓輥壓機(jī)計(jì)量第十六頁(yè)，共44頁(yè)。第十七頁(yè)，共44頁(yè)。1）、采用三級(jí)磁選與高效輥壓機(jī)相結(jié)合的技術(shù)，邊磨邊選，成功解決了鋼渣中含鐵高、易富集、難選、難磨的技術(shù)問(wèn)題，加工后的鋼渣粉中金屬鐵含量小于0.02%。第十八頁(yè)，共44頁(yè)。傳統(tǒng)管磨機(jī)系統(tǒng)對(duì)無(wú)法選鐵，對(duì)建材產(chǎn)品質(zhì)量有影響滿足不了建材產(chǎn)品的要求。立磨在粉磨鋼渣過(guò)程中，連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)的情況下，輥壓磨盤(pán)上會(huì)出現(xiàn)金屬雜質(zhì)的“富集現(xiàn)象”，被磨物料料床中的金屬雜質(zhì)的含量越來(lái)越高，粉磨部件磨損進(jìn)展加速，電耗迅速提高，產(chǎn)能急劇下降。（見(jiàn)下圖）

鐵富集第十九頁(yè)，共44頁(yè)。高壓輥壓機(jī)粉磨物料為開(kāi)路粉磨，同時(shí)在循環(huán)過(guò)程中設(shè)置多道磁選，將物料中的鐵選別出來(lái)，不存在鐵在設(shè)備中富集的問(wèn)題。第二十頁(yè)，共44頁(yè)。2)、采用了輥壓機(jī)終粉磨和動(dòng)、靜態(tài)選粉機(jī)相結(jié)合以及高料量循環(huán)技術(shù)，成功解決了鋼渣大規(guī)模生產(chǎn)中粉磨細(xì)度和加工能力的問(wèn)題，生產(chǎn)過(guò)程中臺(tái)時(shí)產(chǎn)量可達(dá)80噸每小時(shí)，可根據(jù)需要生產(chǎn)400-550平方米每千克不同比表面積的鋼渣粉及鋼鐵渣粉產(chǎn)品。POLYCOM?

：PM17/10-7C主機(jī)功率：2x660kW工作壓力：13500kN動(dòng)態(tài)選粉機(jī)：ESW200生產(chǎn)能力：70t/h；年產(chǎn)能：50萬(wàn)噸第二十一頁(yè)，共44頁(yè)。第二十二頁(yè)，共44頁(yè)。3)、采用國(guó)際領(lǐng)先的旋風(fēng)筒分離半成品與動(dòng)態(tài)選粉機(jī)終產(chǎn)品直接收集技術(shù)，成功解決了產(chǎn)成品及產(chǎn)品收集過(guò)程中糊袋、收集率低，污染的問(wèn)題。4)、采用先進(jìn)設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)的靜態(tài)選粉機(jī)技術(shù)，成功解決了生產(chǎn)加工過(guò)程中半成品料成餅打散的問(wèn)題，確保了成品質(zhì)量均勻性、穩(wěn)定性。第二十三頁(yè)，共44頁(yè)。在該工藝中選用的靜態(tài)選粉機(jī)STATOSEP的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)根據(jù)鋼渣的特性，采用了先進(jìn)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，用分離充氣床替代了原有的導(dǎo)流葉片，風(fēng)速更高，分布更均勻。無(wú)導(dǎo)流葉片磨損，粗細(xì)粉分離更徹底，效率更高。由于沒(méi)有運(yùn)轉(zhuǎn)部件，不需要驅(qū)動(dòng)裝置，簡(jiǎn)單可靠，特別適合磨蝕性較強(qiáng)的鋼渣粉磨系統(tǒng)。第二十四頁(yè)，共44頁(yè)。5)、采用干料加工技術(shù)（含水率控制在2%以內(nèi)），成功的解決了確保鋼渣粉活性的技術(shù)問(wèn)題，為鋼渣粉成功大規(guī)模應(yīng)用于建材水泥混凝領(lǐng)域提供了技術(shù)保證。由于鋼渣具有一定的活性，如果在生產(chǎn)過(guò)程中打水會(huì)造成鋼渣粉的活性降低。在該生產(chǎn)工藝中，不需要打水，物料進(jìn)入輥壓機(jī)受到擠壓粉碎后瞬間通過(guò)輥壓機(jī)。不需要像立磨生產(chǎn)工藝過(guò)程中，必須通過(guò)打水來(lái)產(chǎn)生穩(wěn)定的料層。第二十五頁(yè)，共44頁(yè)。三、鋼渣粉產(chǎn)品的應(yīng)用第二十六頁(yè)，共44頁(yè)。1、產(chǎn)品性能介紹鋼渣粉是繼礦渣粉之后又一種活性摻合料，是鋼尾渣高附加值應(yīng)用的方向。鋼渣粉產(chǎn)品即可采用單獨(dú)外摻技術(shù)又可以采用雙摻技術(shù)應(yīng)用于水泥和混凝土行業(yè)。鞍鋼生產(chǎn)的比表面鋼渣粉積400-500㎡/kg的鋼渣粉均滿足國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)一級(jí)鋼渣粉的性能指標(biāo)。第二十七頁(yè)，共44頁(yè)。比表面積可達(dá)到500㎡/kg以上，并可隨需要進(jìn)行調(diào)整。7天活性達(dá)72%金屬鐵含量0.02%以下體積安定性合格鋼渣粉應(yīng)用在建材行業(yè)中具有工作性好、穩(wěn)定性高等特點(diǎn)。第二十八頁(yè)，共44頁(yè)。鋼渣粉產(chǎn)品的優(yōu)點(diǎn)及應(yīng)用

鋼渣粉可以的應(yīng)用于建材、建筑工業(yè)。在用于水泥和混凝土的生產(chǎn)實(shí)踐中，不僅可以代替部分熟料生產(chǎn)高質(zhì)量的水泥而且可大量減少其生產(chǎn)成本。同時(shí)鋼渣粉屬于堿性摻合料，可有效激發(fā)水泥、混凝土的活性，同時(shí)能夠有效改善制成混凝土的流動(dòng)度、水化熱、抗腐蝕、抗微縮、強(qiáng)度、耐久性等多項(xiàng)指標(biāo)。第二十九頁(yè)，共44頁(yè)。鋼渣粉生產(chǎn)線磁選的含鐵物料第三十頁(yè)，共44頁(yè)。鋼渣粉鋼鐵渣粉第三十一頁(yè)，共44頁(yè)。1）、鋼渣粉在高性能混凝土中的應(yīng)用

將鋼渣粉等量代替高強(qiáng)混凝土中膠凝材料，提高鋼渣粉的使用價(jià)值，使鋼渣粉成為高附加值產(chǎn)品，增加企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益，真正實(shí)現(xiàn)鋼尾渣的高附加值應(yīng)用，大力發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)，同時(shí)解決單一摻和超細(xì)礦渣粉后混凝土工作性差的問(wèn)題，減少高強(qiáng)混凝土的生產(chǎn)成本。2鋼渣粉應(yīng)用第三十二頁(yè)，共44頁(yè)?；炷粒〒戒撛郏┰囼?yàn)結(jié)果試驗(yàn)編號(hào)水膠比水泥用量kg/m3集料總量kg/m3鋼渣粉kg/m3外加劑UNF-5混凝土抗壓強(qiáng)度MPa3d7d28dZF-10.323841814966.027.441.052.8ZF-20.3233618141446.025.338.454.0ZF-30.323841814966.037.551.358.0ZF-40.3233618141446.034.346.357.0試驗(yàn)中對(duì)混凝土拌合物進(jìn)行坍落度測(cè)試，測(cè)試數(shù)據(jù)依次為：255mm，250mm，230mm，250mm工作性良好。第三十三頁(yè)，共44頁(yè)。所列試驗(yàn)結(jié)果采用臺(tái)泥P.O42.5級(jí)水泥，單摻鋼渣粉摻量占膠凝材總量30%，萘系減水劑UNF-5摻量1.2%，碎石5-25mm，砂細(xì)度模數(shù)2.4，含泥量2%。試驗(yàn)編號(hào)水膠比膠材總量kg/m3集料總量kg/m3鋼渣粉kg/m3外加劑UNF-5混凝土抗壓強(qiáng)度MPa3d7d28dZF-100.3444018501325.3——40.754.1ZF-110.3148018171445.8——42.855.8ZF-120.3053017851566.2——46.860.0ZF-130.2856017521686.7——52.665.8ZF-140.2760017201807.2——56.270.5混凝土（摻鋼渣粉）試驗(yàn)結(jié)果第三十四頁(yè)，共44頁(yè)。鋼鐵渣粉應(yīng)用混凝土試驗(yàn)

試驗(yàn)編號(hào)水膠比膠材總量kg/m3集料總量kg/m3鋼渣粉/礦渣粉外加劑UNF-5混凝土抗壓強(qiáng)度MPa3d7d28dZF-670.34440185066/665.335.448.160.7ZF-680.32480181772/725.843.051.161.6ZF-690.30520178578/786.246.956.965.7混凝土（鋼渣粉+礦渣粉復(fù)合摻合料）試驗(yàn)結(jié)果第三十五頁(yè)，共44頁(yè)。將鋼渣粉等量代替高性能混凝土中膠凝材料，提高鋼渣粉的使用價(jià)值，使鋼渣粉成為高附加值產(chǎn)品，增加企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益，真正實(shí)現(xiàn)鋼尾渣的高附加值應(yīng)用，大力發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)，同時(shí)解決單一摻和超細(xì)礦渣粉后混凝土工作性差的問(wèn)題，減少高強(qiáng)混凝土的生產(chǎn)成本。鞍鋼建設(shè)公司、鞍鋼房產(chǎn)公司等多家大型建材公司已經(jīng)批量使用鞍鋼鋼渣粉、鋼鐵渣粉，鞍鋼鋼渣粉也成功應(yīng)用于沈陽(yáng)濱河灣澆筑工程地梁部位，現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試混凝土拌合物坍落度230mm，坍落擴(kuò)展度530mm，坍落度于初始坍落度比較，損失較小，拌合物不粘滯，易于泵送，澆筑順暢，且混凝土強(qiáng)度達(dá)到初始設(shè)計(jì)要求C30混凝土標(biāo)準(zhǔn),鋼渣粉應(yīng)用于高性能混凝土已經(jīng)通過(guò)遼寧省沈陽(yáng)市科學(xué)成果鑒定。2)、在混凝土中的工程應(yīng)用第三十六頁(yè)，共44頁(yè)。鋼渣粉成功應(yīng)用于沈陽(yáng)濱河灣澆筑工程地梁部位第三十七頁(yè)，共44頁(yè)。煉鋼三工區(qū)改造工程大型廠改造工程冷軋廠高強(qiáng)連退工程鞍鋼人才公寓工程第三十八頁(yè)，共44頁(yè)。

人工魚(yú)礁就是模仿天然珊瑚礁的功能給魚(yú)搭窩，不僅具有聚魚(yú)效果，還具有顯著的凈化海水、恢復(fù)海岸帶生態(tài)系統(tǒng)的功能。為了進(jìn)一步降低人工魚(yú)礁混凝土的原料成本，促進(jìn)節(jié)能減排。該人工魚(yú)礁混凝土膠凝材料幾乎全部利用鋼尾渣、礦渣、脫硫石膏。采用1%水泥熟料，膠凝材料99%由超細(xì)礦渣粉、鋼渣粉和脫硫石膏代替，比普通人工魚(yú)礁混凝土減排90%以上的CO2。目前已完成國(guó)家海洋局重大工益項(xiàng)目“基于生態(tài)系統(tǒng)的海洋牧場(chǎng)研究與示范”，并通過(guò)驗(yàn)收。3）、鋼渣粉應(yīng)用于綠色混凝土人工魚(yú)礁第三十九頁(yè)，共44頁(yè)。鋼渣粉制作的海底人工魚(yú)礁及其應(yīng)用第四十頁(yè)，共44頁(yè)。鋼渣粉制作的海底人工魚(yú)礁及其應(yīng)用第四十一頁(yè)，共44頁(yè)。第四十二頁(yè)，共44頁(yè)。4）、鋼渣粉在低堿水泥中的應(yīng)用

低堿水泥是指水泥中氧化鉀、氧化鈉的含量以等當(dāng)量氧化鈉計(jì)不超過(guò)0.6%，水泥中的堿(Na2O,K2O等)與集