鋼渣100100%%作為鐵質(zhì)校正原料生產(chǎn)水泥的實踐

劉佰平 ，邵傳淦 ，肖莉 ，叢龍成

鋼渣是煉鋼過程中產(chǎn)生的廢渣。隨著我國鋼鐵工業(yè)的快速發(fā)展，鋼渣產(chǎn)生量也在逐年增加。大量堆存的鋼渣既對環(huán)境造成危害，又占用大量土地，因而加強鋼渣的資源化綜合利用關系到鋼鐵行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。新疆天業(yè)集團天能水泥公司始終堅持發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟的理念，遵循“減量化、資源化、再利用”的原則,廢棄物利用率達到90%以上。公司不僅消納集團內(nèi)部前端產(chǎn)業(yè)產(chǎn)生的各類廢渣，同時，還吸收處理公司周邊工礦企業(yè)產(chǎn)生的廢渣。在近幾十年的研究中發(fā)現(xiàn)，鋼渣具有和水泥相似的礦物組分，能提供水泥熟料所需的氧化物。鋼渣作為綜合利用的二次資源，不但可以消除環(huán)境污染，還能夠變廢為寶。通過試驗和生產(chǎn)實踐，我公司成功將鋼渣作為鐵質(zhì)校正原料應用在水泥生產(chǎn)中，并最終實現(xiàn)了100%作為鐵質(zhì)校正原料生產(chǎn)水泥熟料，在保證產(chǎn)品質(zhì)量的前提下，取得了很好的經(jīng)濟效益。

1 可行性分析

根據(jù)煉鋼爐的不同，可將鋼渣分為轉爐渣、平爐渣和電爐渣，目前我國70%以上都是轉爐渣。我公司接收使用的鋼渣就是轉爐渣，化學成分見表1。

由表1可知，公司接收的鋼渣與典型鐵質(zhì)尾礦化學成分基本一致，同時有害成分R2O、MgO等的含量低到可以忽略，因此從理論上來說，鋼渣100%作為鐵質(zhì)校正原料生產(chǎn)水泥是完全可行的，也是比較理想的。

表1 典型鐵質(zhì)尾礦、鋼渣的化學成分（質(zhì)量分數(shù)），%

表2 廢渣化學成分（質(zhì)量分數(shù)），%

表3 生料配比，%

表4 熟料化學成分、礦物組成（%）及率值

表5 兩種熟料物理性能比較

2 鋼渣配制水泥的實驗室試驗

實驗室試驗所用原材料取自生料車間原料堆場，我公司采用全工業(yè)廢渣制水泥，所以我們選取了公司常用的八種工業(yè)廢渣參與配料?；瘜W成分見表2。

通過對上述原料的物理性質(zhì)及化學成分進行分析，采用試湊法計算生料配比，確立了如下配料方案：熟料三率值：KH=0.91，SM=2.43，AM=1.30；液相量：L1400℃=25%，L1450℃=28%。生料配比見表3。

3 鋼渣配制煅燒水泥熟料中試生產(chǎn)

3.1 熟料的化學成分和礦物組成

中試生產(chǎn)的中試熟料（以下簡稱中試熟料）與同期正常生產(chǎn)的熟料（以下稱生產(chǎn)熟料）的化學成分和礦物組成見表4。

中試生產(chǎn)結果表明，中試熟料的化學成分、礦物組成及率值與生產(chǎn)熟料基本相同，通過對中試熟料和生產(chǎn)熟料的巖相檢驗也證實了該結果。

3.2 熟料的物理性能

將兩組熟料摻入適量脫硫石膏磨制水泥，熟料的物理性能見表5。由表5可見，兩種熟料各項物理性能相近。

4 結語

通過對中試熟料和生產(chǎn)熟料的系列檢驗對比，可知兩組熟料主要礦物組成相同，強度接近，用鋼渣100%作為鐵質(zhì)校正原料生產(chǎn)水泥是完全可行的。另外，本試驗結果為解決鋼渣的資源化利用、避免其二次污染、充分利用含鐵資源開辟了新的使用途徑，同時，降低了水泥生產(chǎn)成本，較好地實現(xiàn)了環(huán)境、經(jīng)濟和社會效益的統(tǒng)一。■