钢渣资源应用研究综述.doc

《钢渣资源应用研究综述.doc》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、钢渣资源应用研究综述摘要：阐述了钢渣资源循环利用的重大意义及国内外研究的现状，综述了目前钢渣在建筑方面的应用关键词：钢筋混凝土；碳化原理；影响因素1引言随着随着钢铁工业的迅速发展,钢渣的排放量在不断增加。钢渣是钢铁工业主要废渣之一，每年排放钢渣1900万t,有效利用率很低，钢渣的排放量约占钢产量的10%-15%。钢渣作为废弃物遗弃，不仅占用良田，还污染了环境。由于钢渣种类多，再利用技术难度大，牵涉面广，处理和利用一直未得到实际的开拓和发展。有效循环利用钢渣并将其作为二次资源已在国内外备受关注，如何充分利用现有的钢渣资源，开发附加值高的产品，已成为我国国民经济

2、建设能否可持续发展的大事，为了减少钢渣对环境的污染及响应我国可持续发展战略，我国针对钢渣作为二次资源利用进行了广泛研究。到目前为止，钢渣综合利用所涉及的主要领域有：制作水泥、铺筑路面与回填工程材料、返回冶金再用、作农肥和酸性土壤的改良剂及用于废水处理等，并且在这些方面已经取得了显著成果。随着建筑业的迅速发展，混凝土用量越来越多，对水泥的需求量也越来越大。解决钢渣堆积量及污染环境等问题，有效吸纳大量钢渣的很好途径就是将其用于生产水泥，而且用钢渣作混合材生产的水泥具有耐磨、抗蚀、低水化热、微膨胀及长期强度等优点，常用于特殊工程中，如道路工程、地下工程、防水工程和

3、大体积工程等[1]o这不仅有效地缓解钢渣堆存带来的大量问题并改善了环境、变废为宝，改善水泥的某些性能,提高经济效益，节约能源和资源，而且为建材开辟了新的资源,同时有效缓解了资源紧缺问题，对于实现资源的可持续发展具有十分重要的意义。目前，钢渣利用已成为钢铁工业和建筑材料工业共同关注的焦点。2国内外研究现状国外在钢铁工业蓬勃发展初期开始对钢渣进行研究，一些冶金工业发达的国家，对钢渣的开发和使用起步较早。1970年美国认识到钢渣并不象高炉渣那样有很大的应用潜力，但由于钢渣外观像结块的水泥熟料，其中夹带一些铁粒，钢渣具有很高的抗磨性，在1979年日本开始研究钢渣在道

4、路中的应用。经过两年的跟踪调查及室内试验和厂内实路试验，证实了道路中掺入钢渣，表面不仅提高了抗磨性，并且完全没有因钢渣的膨胀而造成表面破坏。近些年钢渣的利用越来越受到重视，利用率不断提高。联合国对欧美、日本等20个工业发达国家的钢渣利用状况调查表明，这些国家的钢渣利用率己接近100%,其中50%-60%用于道路工程，15%-20%用于化肥，10%-15%用于回烧后再利用，10%-15%用于水泥工艺［2］。钢渣主要是金属炉料中各元素被氧化后生成的氧化物、被侵蚀的炉衬料和补炉材料、金属炉料带入的杂质等物质组成。由于钢渣具有与硅酸盐水泥熟料相近的化学成分和矿物组成

5、［3］,具有相当的化学活性，在一定的环境条件下经电解水化作用后,呈现性能比较稳定、强度较高、颗粒均匀的粒状物。因此可广泛应用于工业与民用建筑、水利、道路和机场等建设工程。近年来各国将钢渣应用于道路工程的数量愈来愈多，特别是美国和日本已制定了钢渣道路材料的技术标准和施工规范。我国钢渣生成量占钢铁产量的10%-25%,随着钢铁总产量的不断提高，大量的钢渣堆积不能及时处理，不但占用大量土地面积，降低了钢铁企业的经济效益，更严重污染周围环境。FI前，国内的钢渣还未得到很好的综合利用。为了充分利用现有的钢渣资源，开发附加值高的产品，钢渣的二次资源循环利用已成为我国国民

6、经济建设能否可持续发展的大事，并针对钢渣二次资源循环利用进行了广泛研究。近几年来上海各钢厂均己建立了钢渣处理生产线，对钢渣的推广使用具有重要意义。2001年由北京首钢开发了“首钢钢渣综合利用生产线开发与应用”项目，使首钢的钢渣综合利用率达到95%以上，这不仅改善环境、变废为宝，而且提高了企业的经济效益，节约了能源和资源，达到了经济、环保、社会三种效益。3钢渣在建筑方面的应用3.1钢渣在水泥领域的应用1.生产钢渣水泥由于钢渣中含有与硅酸盐水泥熟料相似的硅酸二钙(C2S)和硅酸三钙(C3S),钢渣的生成温度高，结晶致密，晶粒较大,水化速度缓慢，因此可以以钢渣为主

7、要成分，加入一定量的其他掺合料和适量石膏，经磨细而制成的水硬性胶凝材料称为钢渣水泥。钢渣水泥的掺合料还可以是矿渣、沸石、粉煤灰等。钢渣、矿渣中都含有少量水泥熟料矿物而具有潜在水硬性。如果是将钢渣与矿渣组合生产钢渣水泥，由于水化时钢渣水解放出Ca(0H)2的速度很慢，溶液的碱度较小，因此矿渣玻璃体解聚并不强烈，因而早期强度很低，28天以后强度才会有增长。为了提高水泥的强度，有时还可加入质量不超过20%的硅酸盐水泥熟料，一定量的激发剂石膏、碳酸盐或氢氧化物等。由于钢渣水泥的生产工艺简单，目前，中国就有50多家钢渣水泥厂,年产钢渣水泥超过300万t,钢渣水泥可广泛

8、用于民用建筑的梁、板、楼梯、砌块等方面；也可用于工业