鋼渣應(yīng)用技術(shù)要求

主要起草單位：北京東方建宇混凝土科學(xué)技術(shù)研究院有限公司、冶金工業(yè)信息標(biāo)準(zhǔn)研究院、鞍鋼集團(tuán)冶金再生資源開發(fā)公司、湖北鄂鋼附屬企業(yè)總公司、寧波太極環(huán)保設(shè)備有限公司、北京市市政工程研究院、中冶集團(tuán)冶金建筑研究總院、唐山市德龍鋼鐵有限公司、武漢鋼鐵集團(tuán)金屬資源有限責(zé)任公司、馬鋼（集團(tuán)）控股有限公司、中冶節(jié)能環(huán)保有限責(zé)任公司。

主要起草人：王安嶺、仇金輝、蘇興文、武俊宇、李曉陽、崔麗、王成杰、盧忠飛、王姜維、史漢祥、陳廣言、包建華、張亮亮、胡治法、宋武、李燦華、馬獻(xiàn)陽、夏春、曹鑫、張志彪、史躍展、焦立新、李軍華、段遵莉、劉祖軍、閭文、黎吉軍、趙玉芳、徐嘉音、胡英偉、胡亞雄、張國全、王曉東、黃愛菊。

2016年2月24日，《鋼渣應(yīng)用技術(shù)要求》發(fā)布。

2017年1月1日，《鋼渣應(yīng)用技術(shù)要求》實(shí)施。

在20世紀(jì)50年代以前相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)期里，它曾是德國、法國等西歐國家磷肥的主要來源之一。1973年世界鋼渣磷肥總產(chǎn)量約為120萬噸五氧化二磷(P₂O₅)，1977年下降為57.2萬噸。原因是西歐的高磷生鐵產(chǎn)量從70年代起開始下降。在中國，由于生鐵中含磷量少，易煉出優(yōu)質(zhì)鋼材。雖然在鞍山、武漢、重慶等地鋼鐵廠均有出品，但因其中含磷量較低，加工成本較高，限制了它的推廣應(yīng)用。

雖然鋼渣的應(yīng)用方向廣泛，鋼渣資源化應(yīng)用技術(shù)的開發(fā)也取得了一定的進(jìn)展。但總體而言，中國鋼渣的利用率仍然較低，這源于鋼渣應(yīng)用的眾多制約因素。

根據(jù)中國鋼渣的利用情況，應(yīng)對(duì)以下幾個(gè)方面進(jìn)行更為深化的研究：

1）對(duì)鋼渣成分和性能進(jìn)行深入了解，為鋼渣的開發(fā)利用提供理論依據(jù)。

2）加強(qiáng)鋼渣處理技術(shù)的研究，以解決鋼渣內(nèi)所含的游離氧化鈣（f－CaO）和氧化鎂（MgO）遇水后易膨脹的問題，還有由于鋼渣中的Ca、Si、Al三大元素相對(duì)偏低，所形成的硅酸鹽總量與水泥熟料相差過大（近45%）的問題。

3）通過推廣鋼渣作冶煉（燒結(jié)、高爐、煉鋼）熔劑的應(yīng)用技術(shù)，充分利用其中所含的鐵、鈣、鎂、錳等成分的同時(shí)，還可以節(jié)省大量能源。加強(qiáng)鋼渣作回填和筑路材料的研究。

4）由于鋼渣中的硅酸二鈣和硅酸三鈣礦物結(jié)晶完整，晶粒粗大致密，粉磨的細(xì)度難以達(dá)到要求。所以，制造高性能鋼渣微粉的難點(diǎn)在于開發(fā)針對(duì)鋼渣的特殊磨粉工藝和設(shè)備。

鋼渣是一種“放錯(cuò)了地方的資源”。鋼渣的綜合利用不但可以消除環(huán)境污染，還能夠變廢為寶創(chuàng)造巨大的經(jīng)濟(jì)效益，是可持續(xù)發(fā)展的有效途徑，對(duì)國家、對(duì)社會(huì)都具有十分重要的意義。

鋼渣用于冶金原料

1）回收廢鋼鐵，鋼渣中含有較大數(shù)量的鐵，平均質(zhì)量分?jǐn)?shù)約為25%，其中金屬鐵約 占10%。磁選后，可 回 收 各粒級(jí)的廢鋼，其中大部分含鐵品位高的鋼渣作為煉鋼、煉鐵原料。

2）鋼渣用作燒結(jié)材料，由于轉(zhuǎn)爐鋼渣中含40%～50%的CaO，用其代替部分石灰石作燒結(jié)配料，不僅可回收利用鋼渣中殘鋼、氧 化 鐵、氧 化 鈣、氧 化 鎂、氧 化 錳、稀 有 元 素（V、Nb等）等，而且可使轉(zhuǎn)鼓指數(shù)和結(jié)塊率提高并有利于燒結(jié)造球及提高燒結(jié)速 度。鋼渣中Fe、FeO在氧化反應(yīng)過程中產(chǎn)生的熱量可降低燒結(jié)礦燃料消耗。

3）鋼渣用作高爐熔劑，轉(zhuǎn)爐鋼渣中含有40% ～50%的CaO、6% ～10%的MgO，將其回收作為高爐助溶劑可代替石灰石、白云石，從而節(jié)省礦石資源。

另外，由于石灰石（CaCO3）、白云石[CaMg（CO3）2]分解為CaO、MgO的過程需耗能，而鋼渣中的Ca、Mg等均以氧化物形式存在，從而節(jié)省大量熱能 。

4）鋼渣用作煉鋼返回渣料，鋼渣返回轉(zhuǎn)爐冶煉可降低原料消耗，減少總渣量。對(duì)于冶煉本身還可促進(jìn)化渣，縮短冶煉時(shí)間。

鋼渣用于道路工程

1）鋼渣生產(chǎn)水泥及混凝土摻合料，鋼渣中含有具有水硬膠凝性的硅酸三鈣（C3S）、硅酸二鈣（C2S）及鐵鋁酸鹽等活性礦物，符合水泥特性。因此可以用作生產(chǎn)無熟料水泥、少熟料水泥的原料以及水泥摻合料 。鋼渣水泥具有耐磨、抗折強(qiáng)度高、耐腐蝕、抗凍等優(yōu)良特性。

2）鋼渣代替碎石和細(xì)骨料，鋼渣碎石具有強(qiáng)度高、表面粗糙、耐磨和耐久性好、容重大、穩(wěn)定性好、與瀝青結(jié)合牢固等優(yōu)點(diǎn)，相對(duì)于普通碎石還具有耐低溫開裂的特性，因而可廣泛用于道路工程回填。鋼渣作為鐵路道渣，具有不干擾鐵路系統(tǒng)電訊工作、導(dǎo)電性好等特點(diǎn)。由于鋼渣具有良好的滲水和排水性，其中的膠凝成分可使其板結(jié)成大塊。鋼渣同樣適于沼澤、海灘筑路造地。

新型建筑材料工程應(yīng)用

1）新型混凝土，通過磨細(xì)加工，使工業(yè)廢渣的活性提高并作為一種混凝土用摻合料進(jìn)入混凝土的第6組分———礦物細(xì)摻料 。細(xì)磨加工不僅使渣粉顆粒減小，增大其比表面積，使渣粉中的f－CaO進(jìn)一步水化以提高渣粉穩(wěn)定性，還伴隨著鋼渣晶格結(jié)構(gòu)及表面物化性能變化，使粉磨能量轉(zhuǎn)化為渣粉的內(nèi)能和表面能，提升鋼渣膠凝性。利用鋼渣微粉與高爐礦粉相互間的激發(fā)性，加以適當(dāng)?shù)募ぐl(fā)劑可配制出高性能的混凝土膠凝材料。

同時(shí)，根據(jù)不同的使用要求，還可配制出道路混凝土（抗拉強(qiáng)度高，耐磨、抗折、抗?jié)B性好）、海工混凝土（良好的滲水、排水性，海洋生物附著率高）等系列產(chǎn)品。

2）碳化鋼渣制建筑材料，造成鋼渣穩(wěn)定性不好的主要因素是游離氧化鈣和游離氧化鎂，它們都可以和CO2進(jìn)行反應(yīng)，且鋼渣在富CO2環(huán)境下，會(huì)在短時(shí)間內(nèi)迅速硬化。利用這種性質(zhì)，可利用鋼渣制成鋼渣磚，再次用到不同的建筑中，其重要意義在于碳化養(yǎng)護(hù)材料的物理化學(xué)性能得到了重大改進(jìn)。與此同時(shí)，有效控制了CO2的排放，改善溫室效應(yīng)。

鋼渣制微晶玻璃

礦渣微晶玻璃自20世紀(jì)60年代研發(fā) 出來以后，在許多國家形成了規(guī)?；a(chǎn)。程金樹等 以還原性鋼渣為主要原料研制出了外形美觀的微晶玻璃花崗巖。陳惠君等 以粉煤灰和鋼 渣為主要原料，研制出以鈣、鐵灰石為主晶相的微晶玻璃。

鋼渣在環(huán)境工程方面的應(yīng)用

鋼渣較高的堿性和較大的比表面積可用于處理廢水。研究表明，鋼渣具有化學(xué)沉淀和吸附作用。在鋼 渣 處 理含鉻廢水研究中，鉻的去除率達(dá)到99%。鋼渣處理含鋅廢水的研究中，鋅的去除率達(dá)98%以上，處理后的廢水達(dá)到GB　897888污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)。鋼渣處理含汞廢水的研究中，汞的去除率達(dá)到90．6%。其研究結(jié)果 為解決海洋 汞污染提供了一種有效途徑。鋼渣還可用于處理含磷廢水及含其他重金屬廢水。

鋼渣在農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用

鋼渣作為堿性渣可以用于酸性土壤中，其中的CaO、MgO可改良土壤土質(zhì)。含磷高的鋼渣也可用于缺磷堿性土壤中并增強(qiáng)農(nóng)作物的抗病蟲害能力。硅是水稻生長(zhǎng)需求量最大的元素，SiO2含 量 高 于15%的鋼渣可作硅肥。

其他用途

鋼渣還可生產(chǎn)免燒磚、鑄造砂、水泥膨脹劑、制流態(tài)砂硬化劑等。