高爐水渣資源再利用用途廣泛

高爐爐渣是冶煉生鐵時(shí)從高爐中排出的熔融硅酸鹽類物質(zhì)；高爐冶煉時(shí)，從爐頂加入鐵礦石、燃料(焦炭)以及熔劑等，當(dāng)爐內(nèi)溫度達(dá)到1400～1500℃時(shí)，物料熔化變成液相，在液相中浮在鐵水上的熔渣，通過(guò)鐵口經(jīng)主鐵溝撇渣器分離或渣口排出，這就是高爐爐渣。高爐爐渣是由脈石、灰分、熔劑和其他不能進(jìn)入生鐵中的雜質(zhì)組成的，是一種易熔混合物。

高爐爐渣的處理方式主要有以下三種：高溫爐渣自然冷卻變成為堅(jiān)硬的干渣；用水淬將高溫液態(tài)爐渣擊碎，變成為松散的水渣；用蒸汽或壓縮空氣將高溫液態(tài)爐渣擊散，變成為蓬松的渣棉。

高爐水渣是綜合利用的好方法，先進(jìn)的高爐水渣已經(jīng)100%得到利用。目前，沖制水渣的工藝設(shè)備均能保證水渣的質(zhì)量，玻璃化程度可以達(dá)到90%～95%，水渣平均粒度為0.2～3.0mm，水渣含水≤15%。

高爐水渣的主要用途如下：

(1)生產(chǎn)礦渣水泥。水渣具有潛在的水硬膠凝性能，在水泥熟料、石灰、石膏等激發(fā)劑作用下，可顯示出水硬膠凝性能，是優(yōu)質(zhì)的水泥原料。水渣既可以作為水泥混合料使用，也可以制成無(wú)熟料水泥。

①礦渣硅酸鹽水泥，是用硅酸鹽水泥熟料與水渣再加入3%～5%的石膏混合磨細(xì)，或者分別磨后再加以混合均勻而制成的。礦渣硅酸鹽水泥簡(jiǎn)稱為礦渣水泥。

在磨制礦渣水泥時(shí)，高爐爐渣的摻入量對(duì)水泥的抗壓強(qiáng)度影響不大，而對(duì)抗拉強(qiáng)度的影響更小，所以其摻入量可以加入到占水泥重量的20%～85%。這樣，對(duì)提高水泥質(zhì)量，降低水泥生產(chǎn)成本是十分有利的。

②石膏礦渣水泥，是將干燥的水渣和石膏、硅酸鹽水泥熟料或石灰按照一定的比例混合磨細(xì)或者分別磨細(xì)后再混合均勻所得到的一種水硬性膠凝材料。

在配制石膏礦渣水泥時(shí)，高爐水渣是主要的原料，一般配入量可高達(dá)80%左右。

這種石膏礦渣水泥成本較低，具有較好的抗硫酸鹽侵蝕和抗?jié)B透性，適用于混凝土的水工建筑物和各種預(yù)制砌塊。

③石灰礦渣水泥，是將干燥的水渣、生石灰或消石灰以及5%以下的天然石膏，按照適當(dāng)?shù)谋壤浜夏ゼ?xì)而成的一種水硬性膠凝材料。

石灰的摻入量一般為10%～30%，它的作用是激發(fā)水渣中的活性成分，生成水化鋁酸鈣和水化硅酸鈣。石灰摻入量太少，水渣中的活性成分難以充分激發(fā)；摻入量太多，則會(huì)使水泥凝結(jié)不正常、強(qiáng)度下降。

石灰礦渣水泥可用于蒸汽養(yǎng)護(hù)的各種混凝土預(yù)制品，水中、地下、路面等的無(wú)筋混凝土和工業(yè)與民用建筑砂漿。

(2)生產(chǎn)礦渣磚和濕碾礦渣混凝土制品

①礦渣磚，用水渣加入一定量的水泥等膠凝材料，經(jīng)過(guò)攪拌、成型和蒸汽養(yǎng)護(hù)而成的磚叫做礦渣磚。

用87%～92%水渣，5%～8%水泥，加入3%～5%的水混合，所生產(chǎn)的磚其強(qiáng)度可達(dá)到10MPa左右，能用于普通房屋建筑和地下建筑。

此外，將高爐礦渣磨成礦渣粉，按重量比加入40%礦渣粉和60%的水渣，再加水混合成型，然后再在100～110MPa的蒸汽壓力下蒸壓6h，也可得到抗壓強(qiáng)度較高的磚。

②濕碾礦渣混凝土，是以水渣為主要原料制成的一種混凝土。它的制造方法是將水渣和激發(fā)劑(水泥、石灰和石膏)放在輪碾機(jī)上加水碾磨制成砂漿后，與粗骨料拌和而成。

濕碾礦渣混凝土的各種物理力學(xué)性能，如抗拉強(qiáng)度、彈性模量、耐疲勞性能和鋼筋的黏結(jié)力均與普通混凝土相似。而其主要優(yōu)點(diǎn)在于具有良好的抗水滲透性能，可以制成不透水性能很好的防水混凝土；具有很好的耐熱性能，可以用于工作溫度在600℃以下的熱工工程中，能制成強(qiáng)度達(dá)50MPa的混凝土。

此種混凝土適宜在小型混凝土預(yù)制廠生產(chǎn)混凝土構(gòu)件，但不適宜在施工現(xiàn)場(chǎng)澆筑使用。

(3)用于隔熱填料。可代替硅澡土用于隔熱填料，節(jié)約成本。

(4)生產(chǎn)礦渣微粉。高爐水渣經(jīng)過(guò)超細(xì)磨，可作為生產(chǎn)礦渣微粉的主要原料。

目前，有的把高爐水渣細(xì)磨后作為處理SO2的煙氣吸收劑。