高炉水渣的性能特征及应用途径

2 国外普通高炉渣的利用与发展高炉渣是冶炼生铁时从高炉中排出的一种废渣。

每生产一吨生铁时，高炉矿渣的排放量依矿石的品位和冶炼方法不同而变化。

就世界范围来看，排渣量占生铁产量的20%~25％，若按23％计算，全世界每年排出的高炉渣一亿一千万吨左右。

国外高炉渣的大规模利用是从二十世纪中期开始发展起来的。

美国在1915年就颁布了ICC条例，禁止把高炉渣作为废料装运，鼓励钢铁企业把高炉渣运到渣处理公司进行加工；进入二十世纪二十年代后，高炉渣在美国的各种建筑现场的施工中得到了广泛使用，主要用于地基垫层及道路基层材料；到二十世纪五十年代，美国高炉渣的利用就已达到了排用平衡，历史积存的渣堆得到了逐步消除。

日本和美国在二十世纪八十年代以前，高炉渣主要用于路基材料，在趋于饱和之后，才逐渐把高炉渣作硅酸盐水泥的掺和料和混凝土骨料。

到二十纪末，美、日及欧洲等主要工业化国家都基本实现了高炉渣的当年排渣，当年用完，全部实现了高炉渣资源化。

3 我国普通高炉渣利用现状及发展趋势二十世纪五十年代以前，我国高炉产生的炉渣作为铁厂的废弃物之一，均堆存于渣场。

中国环境公报统计1995年固体工业废渣累计堆积达66.41亿吨，占地5.5万公顷，每年我国固体工业废渣的排放量达6亿吨以上，其中，排在前五位的分别是尾矿、煤矸石、粉煤灰、炉渣、冶金废渣。

我国普通高炉渣利用途径与国外基本一致。

除重矿渣的利用外，水淬高炉渣的利用获得长足发展，成为高炉渣利用的主要渠道。

水淬高炉渣属于硅酸盐质材料，经研磨后有胶凝性，是一种潜在的活性水硬性物质。

基于高炉渣的这一特性，我国从二十世纪七十年代初，就把高炉水淬渣列为统配资源，作为矿渣硅酸盐水泥的重要原料，正式纳入产品销售计划，并制订了《用于水泥中的粒化高炉矿渣》的国家标准。

目前，我国产生的重矿渣已经没有几家了，基本上都生产水淬渣。

二、研究过程本项目的研究内容为高炉重矿渣用作混凝土集料的可行性研究，包括混凝土配合比、混凝土力学性能试验、混凝土长期性和耐久性能试验。

高炉水渣是副产品的文件高炉水渣是钢铁冶炼过程中产生的一种副产品。

它是由高炉中的矿石、焦炭和石灰石等原料经过还原反应产生的固体废物。

高炉水渣具有广泛的应用价值，并且对环境和人体健康具有一定的风险。

下面将从高炉水渣的形成、性质、应用以及环境和健康影响等方面进行详细介绍。

首先是高炉水渣的形成。

高炉是钢铁冶炼的主要设备，它通过还原反应将矿石中的铁氧化物还原为铁。

在高炉冶炼过程中，原料矿石、焦炭和石灰石等被投入高炉中，经过高温还原反应后，产生大量的金属铁和一部分的高炉水渣。

高炉水渣是由高炉中的非金属物质如石灰石、硅酸盐等在高温条件下发生化学反应形成的一种固体废物。

其次是高炉水渣的性质。

高炉水渣主要由二氧化硅、氧化钙、氧化铝等成分组成，呈现灰白色或灰棕色。

水渣具有较高的硬度、抗压强度和耐火性能，同时具有一定的毒性。

其中，二氧化硅是水渣中的主要成分，具有一定的活性，容易吸湿、吸附有害物质。

因此，在处理和利用高炉水渣时需要采取相应的预防措施。

高炉水渣的应用十分广泛。

首先，可以用作建筑材料的原料。

高炉水渣中含有氧化钙等成分，可以用于生产水泥、砂浆、混凝土等建筑材料。

其次，可以用作冶金原料。

高炉水渣中含有一定比例的铁，可以回收利用，用于冶炼过程中的其他用途。

此外，高炉水渣还可以用于道路修建、填土和土壤改良等领域。

然而，高炉水渣的处理过程中也存在一定的环境和健康风险。

首先，高炉水渣含有一定比例的重金属元素，这些重金属具有毒性，并且容易在环境中积累。

如果处理不当，可能会对地下水、土壤和周围环境造成污染。

其次，高炉水渣含有一定的粉尘，如果长时间暴露在高炉水渣附近，可能会对健康产生不良影响。

因此，在高炉水渣的处理和利用过程中，必须严格控制环境污染，并采取有效的防护措施来保护工人的健康。

综上所述，高炉水渣是钢铁冶炼过程中产生的一种副产品，具有较高的应用价值。

然而，在处理和利用高炉水渣时，需要注意其成分特性，采取相应的预防措施，防止环境污染和健康风险的产生。

高炉水渣的用途发布时间：2009-6-21 18:18:29 浏览次数：697新闻来源：中国混凝土网炉炉渣是冶炼生铁时从高炉中排出的熔融硅酸盐类物质；高炉冶炼时，从炉顶加入铁矿石、燃料（焦炭）以及熔剂等，当炉内温度达到1400～1500℃时，物料熔化变成液相，在液相中浮在铁水上的熔渣，通过铁口经主铁沟撇渣器分离或渣口排出，这就是高炉炉渣。

高炉炉渣是由脉石、灰分、熔剂和其他不能进入生铁中的杂质组成的，是一种易熔混合物。

高炉炉渣的处理方式主要有以下三种：高温炉渣自然冷却变成为坚硬的干渣；用水淬将高温液态炉渣击碎，变成为松散的水渣；用蒸汽或压缩空气将高温液态炉渣击散，变成为蓬松的渣棉。

高炉水渣是综合利用的好方法，先进的高炉水渣已经100%得到利用。

目前，冲制水渣的工艺设备均能保证水渣的质量，玻璃化程度可以达到90%～95%，水渣平均粒度为0.2～3.0mm，水渣含水≤15%。

高炉水渣的主要用途如下：（1）生产矿渣水泥。

水渣具有潜在的水硬胶凝性能，在水泥熟料、石灰、石膏等激发剂作用下，可显示出水硬胶凝性能，是优质的水泥原料。

水渣既可以作为水泥混合料使用，也可以制成无熟料水泥。

①矿渣硅酸盐水泥，是用硅酸盐水泥熟料与水渣再加入3%～5%的石膏混合磨细，或者分别磨后再加以混合均匀而制成的。

矿渣硅酸盐水泥简称为矿渣水泥。

在磨制矿渣水泥时，高炉炉渣的掺入量对水泥的抗压强度影响不大，而对抗拉强度的影响更小，所以其掺入量可以加入到占水泥重量的20%～85%。

这样，对提高水泥质量，降低水泥生产成本是十分有利的。

②石膏矿渣水泥，是将干燥的水渣和石膏、硅酸盐水泥熟料或石灰按照一定的比例混合磨细或者分别磨细后再混合均匀所得到的一种水硬性胶凝材料。

在配制石膏矿渣水泥时，高炉水渣是主要的原料，一般配入量可高达80%左右。

这种石膏矿渣水泥成本较低，具有较好的抗硫酸盐侵蚀和抗渗透性，适用于混凝土的水工建筑物和各种预制砌块。

③石灰矿渣水泥，是将干燥的水渣、生石灰或消石灰以及5%以下的天然石膏，按照适当的比例配合磨细而成的一种水硬性胶凝材料。

高炉矿渣粉在水泥和混凝土中的应用技术标准高炉矿渣粉是一种常用的工业废料，具有广泛的应用前景。

它是在高炉冶炼铁矿石的过程中产生的副产品，通过适当的加工和处理，可以转化成高质量的水泥和混凝土材料。

在本文中，我将详细探讨高炉矿渣粉在水泥和混凝土中的应用技术标准。

1. 高炉矿渣粉的性质和特点高炉矿渣粉主要由冶炼过程中生成的渣滓经过磨碎和筛分得到。

它具有以下几个主要的性质和特点：1.1 化学成分：高炉矿渣粉主要由硅酸盐、氧化铝、氧化铁和钙含量较高的化合物组成。

它可以提供额外的硅酸盐和氧化物含量，从而增强水泥和混凝土的性能。

1.2 矿物成分：高炉矿渣粉中含有大量的水合硅酸钙、水化硅酸盐和钙铍石等矿物质，这些矿物质可以增加水泥和混凝土的强度和耐久性。

1.3 活性：由于高炉矿渣粉中的矿物质含量较高，它在水泥中的水化反应速度往往比水泥自身更快。

这种活性可以提高水泥和混凝土的早期强度发展和长期强度稳定性。

2. 高炉矿渣粉在水泥中的应用技术标准2.1 掺量要求：高炉矿渣粉在水泥中的加入量应根据具体的使用要求和性能目标来确定。

通常来说，高炉矿渣粉的掺量范围为20%-70%。

较低的掺量可以提高水泥的早期强度，而较高的掺量则可以增加水泥的长期强度和耐久性。

2.2 粒度要求：高炉矿渣粉的粒度应符合相关的标准要求。

通常来说，其细度要求的表征参数为比表面积，典型的要求为高炉矿渣粉的比表面积应大于400平方米/千克。

2.3 化学成分要求：高炉矿渣粉的主要化学成分应符合国家相关标准的要求。

常见的要求包括硅酸盐含量、氧化铝含量、总碱含量等。

2.4 活性要求：高炉矿渣粉的活性可以通过测定其28天龄期水化热或早期强度发展曲线来评估。

较活性的高炉矿渣粉具有更高的活性指数和更快的硬化速率。

3. 高炉矿渣粉在混凝土中的应用技术标准3.1 控制掺量：高炉矿渣粉在混凝土中的掺量应根据混凝土的预期强度、流动性、耐久性等性能要求进行调整。

通常来说，掺量范围为20%-50%。

高炉水渣的用途
嘿，朋友们！咱今天来聊聊高炉水渣这玩意儿，可别小瞧了它，用处那可老大了！
你想想看，这高炉水渣就像是一个被隐藏起来的宝藏。

它从那高温炽热的高炉中出来，带着一身的故事和潜力。

咱先说建筑领域吧，就好比盖房子。

高炉水渣可以加工成矿渣微粉，这微粉啊，就像是建筑的魔法粉末。

加到水泥里，能让水泥变得更结实、更耐用。

这就好像给房子穿上了一层坚固的铠甲，风吹雨打都不怕，多靠谱啊！这不就相当于给建筑行业来了个大助力嘛，难道不是吗？
还有啊，在道路建设上，它也能大显身手呢！把它掺和到沥青里面，那铺出来的路啊，平整又坚实。

车辆在上面跑起来，那叫一个稳当。

就好像是给道路铺上了一层舒适的地毯，让大家的出行更加顺畅。

你说神奇不神奇？
再说说农业吧。

高炉水渣可以用来改良土壤呢！它能让土壤变得更肥沃，更适合农作物生长。

这就像是给土地喂了一顿营养大餐，让那些庄稼啊蔬果啊都能茁壮成长。

农民伯伯们看到这样的变化，那得多高兴啊！这难道不是给农业生产带来了福音吗？
而且哦，它在环保方面也有贡献呢！可以用来制作环保材料，减少了对其他资源的依赖，这多环保啊！就像是一个环保小卫士，默默地为我们的环境出一份力。

哎呀呀，这高炉水渣的用途真是说也说不完。

它就像是一个万能的小助手，在各个领域都能发挥重要的作用。

它虽然不起眼，但却有着大大的能量。

所以啊，咱可不能小瞧了这些看似普通的东西。

就像高炉水渣，只要我们善于发现，善于利用，它就能给我们的生活带来意想不到的惊喜和改变。

让我们一起好好珍惜和利用这些身边的宝藏吧！让它们为我们的生活增添更多的精彩和美好！。

高炉水渣的性能特征及应用途径刘邦军 池鹏飞 赵慧玲(安钢集团综合利用开发公司)摘要 对水渣的成矿原因及其基本特性进行了分析,研究了水渣以及水渣超细粉对水泥及混凝土的影响,阐述了水渣超细粉深加工的重要意义。

关键词 水渣 特性 综合利用THE APPILATION WAY A ND PERFOROMANCE CHAR AC TERISTICOF BLAST FURNAC E WATER D REGSLiu Bangjun Chi Pengfei Zhao Huiling(Anyang Lron&Steel Group Co.,Ltd)ABSTRACT It analys ted that minerlization reason and the basic characteristic of water dregs.It has strdied water drges and su-perfine power influence to the cement and the concrete,It elaborated the vital significance of water dregs superfine power in tensive processingKEY WORDS characteristic comprehensive utilization0 前言水渣属于工业固体废料的一种,由于其具有潜在的水硬胶凝性能,作为水泥生产的混合材早已广泛应用。

但是,随着炼铁产量的不断提高,水渣产生量大幅度增长,造成大量堆积,成为困扰企业发展和社会环境治理的一大问题。

了解和研究水渣的性能特征,开发和综合利用水渣,对废物利用、发展循环经济,建设资源节约型社会,具有十分重大的意义。

近年来,随着国内加工技术的不断提高和对水渣的深入研究,发现将水渣磨细到一定细度后,性能有所改变,应用更加广泛。

1 水渣的成矿原因水渣是钢铁企业冶炼生铁时,由铁矿石中的非铁成份和焦炭、喷吹煤中的灰份等熔化后,从高炉中排出的产物。

高炉矿渣粉在混凝土中的环保应用技术一、前言高炉矿渣是一种常见的工业废弃物，其主要成分是氧化铁、氧化钙、氧化硅等，具有硬度高、耐久性好、化学稳定性强等特点。

而高炉矿渣粉是将高炉矿渣进行研磨、筛分等加工处理后得到的细粉末，其应用范围广泛，尤其在混凝土中的应用受到了广泛关注。

本文将详细介绍高炉矿渣粉在混凝土中的环保应用技术。

二、高炉矿渣粉的特点1.化学成分稳定，有利于混凝土的耐久性和抗渗性。

2.硬度高、耐久性好，可以增强混凝土的强度和硬度。

3.可替代部分水泥，减少水泥用量，降低混凝土的碳排放量。

4.可替代部分骨料，减少资源消耗。

三、高炉矿渣粉在混凝土中的应用1.替代水泥高炉矿渣粉可以替代部分水泥，减少水泥用量，降低混凝土的碳排放量。

在混凝土中使用高炉矿渣粉替代水泥，可以使混凝土具有更好的耐久性和抗渗性，同时还可以提高混凝土的强度和硬度。

2.替代骨料高炉矿渣粉可以替代部分骨料，减少资源消耗。

在混凝土中使用高炉矿渣粉替代骨料，可以使混凝土具有更好的强度和硬度，同时还可以降低混凝土的密度，减轻结构自重，从而节约建筑材料。

3.改善混凝土的工作性能高炉矿渣粉在混凝土中的应用还可以改善混凝土的工作性能。

高炉矿渣粉可以使混凝土的流动性更好，降低混凝土的黏度，从而提高混凝土的可塑性和可流动性。

四、高炉矿渣粉在混凝土中的环保优势1.降低碳排放高炉矿渣粉可以替代部分水泥，减少水泥用量，降低混凝土的碳排放量。

同时，高炉矿渣粉本身的生产过程也比水泥的生产过程更环保。

2.减少资源消耗高炉矿渣粉可以替代部分骨料，减少资源消耗。

同时，高炉矿渣粉本身是废弃物的加工产品，可以节约大量的自然资源。

3.提高混凝土的耐久性和抗渗性高炉矿渣粉在混凝土中的应用可以提高混凝土的耐久性和抗渗性，从而减少混凝土的维修和更换次数，降低对环境的影响。

五、高炉矿渣粉在混凝土中的应用要点1.高炉矿渣粉应当与水泥、骨料等混合均匀，以充分发挥其优势。

2.高炉矿渣粉不宜过量使用，一般控制在水泥用量的20%左右。

高炉矿渣粉在水泥和混凝土中的应用技术一、前言高炉矿渣粉是一种常见的工业废料，它由高炉冶炼铁水时产生的矿渣经过磨细加工而成。

高炉矿渣粉不仅可以减少废弃物的排放，还可以作为水泥和混凝土等建筑材料的掺合料，具有经济性和环保性的双重优势。

本文将详细介绍高炉矿渣粉在水泥和混凝土中的应用技术。

二、高炉矿渣粉的物理化学性质高炉矿渣粉主要由硅酸盐、铝酸盐和钙质等组成。

其细度和化学成分与水泥类似，因此可以代替部分水泥来制造混凝土。

高炉矿渣粉的物理化学性质如下：1.细度：高炉矿渣粉的细度越高，掺入水泥中的难度就越小。

目前，国家有关标准规定高炉矿渣粉的细度应不小于400平方厘米/克。

2.化学成分：高炉矿渣粉的主要化学成分是氧化硅、氧化铝、氧化钙和氧化镁等，其化学成分与水泥类似，但不同品种的高炉矿渣粉的化学成分也会有所不同。

3.活性：高炉矿渣粉在水泥中的活性应高于其在水中的活性，这样才能充分发挥其掺和效果。

三、高炉矿渣粉在水泥中的应用技术高炉矿渣粉在水泥中的应用技术主要包括以下几个方面：1.掺量：高炉矿渣粉的掺量一般为20%~50%，但掺量过高会降低混凝土的强度和耐久性。

2.磨细：高炉矿渣粉的颗粒直径应小于20微米，否则其掺和效果会受到影响。

3.混合：在混凝土制作过程中，高炉矿渣粉应与水泥、砂子和石子等原材料一起混合均匀，以确保掺和效果。

4.养护：混凝土在养护期间应保持一定的湿度，以便高炉矿渣粉得以充分发挥其掺和效果。

四、高炉矿渣粉在混凝土中的应用技术高炉矿渣粉在混凝土中的应用技术主要包括以下几个方面：1.掺量：高炉矿渣粉的掺量一般为20%~60%，但掺量过高会降低混凝土的强度和耐久性。

2.磨细：高炉矿渣粉的颗粒直径应小于20微米，否则其掺和效果会受到影响。

3.混合：在混凝土制作过程中，高炉矿渣粉应与水泥、砂子和石子等原材料一起混合均匀，以确保掺和效果。

4.养护：混凝土在养护期间应保持一定的湿度，以便高炉矿渣粉得以充分发挥其掺和效果。

无土设施栽培攀钢高钛型高炉渣是高炉炼铁过程中排出的渣，经喷水冷却形成的，又称高炉矿渣、热泼渣、重矿渣，因其含有22%左右的钛而得名为高钛型高炉渣。

攀钢高钛型高炉渣的堆积量达数千万吨，每年新增380余万吨，大量的高炉重矿渣堆积不仅造成环境污染，也是对二次资源的极大浪费。

高炉渣现主要使用在建筑方面，用于混凝土做骨料，由于建筑行业现在可用的骨料较多，因而现在每年产生的渣不能全部利用完，需要回填部分渣，将造成资源浪费。

高钛型高炉渣中不含重金属及放射性元素，而含有钙、镁、硅、铁和钛等植物营养元素，将其合理利用到农业上，可以变废为宝。

高钛型高炉渣满足农业生产对基质与植物营养元素的需求，可开发高钛型高炉渣作为植物无土栽培的基质。

另外，高钛型高炉渣透气性好，可用于土壤改良，保水、保肥材料以及还耕，均是很好的资源。

将其推广利用，一是可解决攀钢高钛型高炉渣大量堆积的问题；二是可很好地利用里面的营养元素，为农业做贡献，为攀枝花成功转型打下坚实的基础。

1.攀钢高钛型高炉渣的生产现状。

攀钢炼铁由于特殊的位置，在炼铁过程中产生的渣不能直接在炉前进行处理，而是将其装入渣罐中，运到渣场进行处理，主要的处理方法是热泼，有少部分进行水淬、抛甩等，每年攀钢将产生380万吨左右的渣，主要是用于建筑材料，重点用在混凝土，少部分用于提钛和做其他建筑材料，导致渣场堆积了大量的渣。

2.高钛型高炉渣在农业应用中的主要用途。

①用于无土栽培基质。

随着立体农业、观光农业的大力发展，无土栽培将成为一种很常见的农业生产方式，主要用于育苗、种植等。

目前无土栽培主要又分为无基质栽培和基质栽培，无基质栽培主要是水培、雾培等，根系不固定，要求较高，大面积种植有一定的难度，而基质栽培是现代农业常用的一种方式。

基质培养的特点是栽培作物的根系有基质固定，它是将作物的根系固定在有机或无机的基质中，有机的基质有泥炭、稻壳、树皮等，无机的如蛭石、珍珠岩、岩棉、陶粒、沙砾、海绵土等都可作为支持介质，通过滴灌或细流灌溉的方法，供给作物营养液。

高炉炉渣处理方法1.概述：高炉熔渣处理方法主要分为出干渣和水淬渣，由于干渣处理环境污染较为严重，且资源利用率低，现在已很少使用，一般只在事故处理时，设置干渣坑或渣罐出渣；目前，高炉熔渣处理主要采用水淬渣工艺，水渣可以作为水泥原料，或用于制造渣砖、轻质混凝土砌块，使资源得到合理的利用。

1.1水淬渣的按其形成过程，可以分为两大类：A：高炉熔渣直接水淬工艺。

脱水方法主要有渣池法或底滤法、因巴法、拉萨法及笼法等。

其主要工艺过程是高炉熔渣渣流被高压水水淬，然后进行渣水输送和渣水分离。

B：高炉熔渣先机械破碎后水淬工艺。

主要代表为图拉法和HK法等。

其主要工艺过程是高炉熔渣流首先被机械破碎，在抛射到空中时进行水淬粒化，然后进行渣水分离和输送。

1.2按水渣的脱水方式可分为：A：转鼓脱水法。

经水淬或机械粒化后的水渣流到转鼓脱水器进行脱水，前者为INBA法（因巴法），后者为TYNA法（图拉法）；图拉法在我国已获得国家发明专利，专利名称为冶金熔渣粒化装置，专利权人为中冶集团包头钢铁设计研究总院，为俄罗斯人与中国人共同发明。

B：渣池过滤法：渣水混合物流人沉渣池，采用抓斗吊车抓渣，渣池内的水则通过渣池底部或侧部的过滤层进行排水。

底滤式加反冲洗装置，一般称为OCP法，即底滤法；C：脱水槽式：水淬后的渣浆经渣浆泵输送到脱水槽内进行脱水。

这种方法就是通常所说的RASA法，即拉萨法；D：提升脱水式：高炉熔渣渣流首先被机械破碎，进行水淬后，在池内用提升脱水实现渣水分离，提升脱水器可采用螺旋输送机和斗式提升机。

前者即通常所说的笼法，后者称为HK法。

下面分别介绍各种高炉熔渣处理方法的工艺流程和技术特点，TYNA法（图拉法）将作为重点介绍。

2.各种水渣处理方法的工艺流程及特点：2.1OCP法（底滤法）高炉熔渣在冲制箱内由多孔喷头喷出的高压水进行水淬，水淬渣流经粒化槽，然后进入沉渣池，沉渣池中的水渣由抓斗吊抓出堆放于渣场继续脱水。

沉渣池内的水及悬浮物通过分配渠流入过滤池，过滤池内设有砾石过滤层，过滤后的水经由集水管由泵加压后送入冷却塔冷却，循环使用，水量损失由新水补充。

高炉水渣承重标准高炉水渣是指在高炉冶炼过程中产生的废渣物，主要由硅酸盐、氧化物和金属颗粒等组成。

由于高炉水渣具有一定的抗压和抗拉性能，因此可以用于各种建筑工程中的承重结构。

为了确保高炉水渣的安全可靠性，需要制定一定的承重标准。

本文将围绕高炉水渣的承重标准进行详细介绍。

高炉水渣承重标准主要包括以下几个方面：水渣的物理性能、化学性能、力学性能和施工要求。

对于水渣的物理性能，要求其具有一定的密度和强度。

一般来说，高炉水渣的密度应在2.6-2.9g/cm³之间，强度应达到20-40MPa。

这样可以确保水渣在承受重力和各种荷载时不会发生塌方或折断等情况。

对于水渣的化学性能，要求其具有一定的稳定性和耐腐蚀性。

由于高炉水渣中含有一定的氧化铁和氧化钙等有害物质，如果不经过处理直接用于建筑工程中，可能会对建筑材料产生不良影响。

需要对水渣进行一系列的化学分析，确保其化学成分符合相关标准要求。

对于水渣的力学性能，要求其具有一定的抗压和抗拉能力。

一般来说，高炉水渣在承受压力和拉力时应具有较好的变形性能。

还需考虑水渣在不同温度和湿度条件下的力学性能变化，以确保其在各种环境下都能够满足承重要求。

对于水渣的施工要求，主要包括水渣的储存、加工和运输等方面。

高炉水渣一般需要经过脱水处理、干燥和研磨等工艺过程，以提高其密度和强度。

在水渣的储存和运输过程中，还需注意防止水渣的二次污染和挥发飞扬等问题。

高炉水渣承重标准是确保水渣在建筑工程中安全可靠应用的重要保障。

通过对水渣的物理性能、化学性能、力学性能和施工要求等方面的要求，可有效避免水渣使用过程中可能出现的安全隐患和环境污染问题。

还可促进水渣在建筑工程中的综合利用，实现资源的最大化利用和环境的可持续发展。

钢铁行业高炉炼铁水渣的综合利用建筑材料的生产在国民经济中占有重要地位，同时也要消耗大量的自然资源，而在混凝土中掺入由钢铁行业高炉炼铁水渣（工业废渣）制成的矿渣微粉作为一种新型建材，在国内外已开始得到广泛应用。

一、钢铁行业高炉炼铁水渣的生成及特性高炉炼铁是钢铁行业最重要的基础工序，其产生的工业废渣约占整个钢铁行业总渣量的70%以上，按2014 年全国生铁年产71200 万吨计，高炉炼铁水渣产生量约为26344 万吨。

如此大量的废渣得不到及时处理将占用国家大量土地资源，因此，高炉水渣综合利用一直是钢铁行业的重要任务。

炼铁是以烧结矿为原料，另加焦炭（燃料和还原剂）、块矿和辅料（熔剂和石灰石）等，按一定比例称量、配料后送往高炉炉顶布料入炉，由热风炉从高炉下部风口向高炉炉缸鼓入热风助焦炭燃烧，并向高炉炉缸喷吹入煤粉燃烧。

炉内原、燃料在高温下熔化而逐渐下降，在炉料下降、煤气上升过程中，先后发生传热、分解、还原、熔化、渗炭、脱炭、脱硫和造渣等反应，使烧结矿中的氧化铁被还原成金属铁水，杂质与加入的石灰石等结合生成炉渣，铁水从高炉炉底出铁口间断排出，装入铁水罐送往炼钢厂，渣液从出渣口排出，水淬后生成高炉水渣，高炉煤气从炉顶引出，经除尘净化后作燃料使用。

高炉水渣化学成分主要是SiO2、Al2O3、CaO、MgO、Fe2O3、TiO2、MnO2等，其形态是含有95%以上的玻璃体和硅酸二钙、钙黄长石、硅灰石等矿物，与水泥成份接近。

二、矿渣微粉生产的工艺流程与环境保护1、矿渣微粉生产的工艺流程矿渣微粉是高炉水渣经过研磨得到的一种超细粉末，属建材高新科技产品。

由原料系统送来的高炉水渣经气动两路阀喂入立磨内，被磨辊在旋转的磨盘上挤压粉碎成粒径大小不一的矿渣微粉颗粒，在热风炉中通过燃烧煤气产生的干燥气体从立磨进气口自下而上进入磨机，烘干并携带磨机内被磨碎到一定粒径的矿渣微粉颗粒上升进入立磨上部的高效选粉机。

可以上升到选粉机高度的矿渣微粉粒径大小与干燥气体流速成正比，流速越大进入高效选粉机的矿渣微粉颗粒粒径越大（重量越大），根据该原理可以通过控制干燥气体流速生产不同粒径矿渣微粉产品来满足客户的质量要求。

高炉渣的综合利用摘要高炉渣是高炉炼铁过程中排出的固体废弃物，随着弃置量增大，产生的问题也日趋严重。

通过分析我国高炉渣的现状及特点，阐述了对其综合利用的重要意义，回顾了高炉渣综合利用的研究进展。

系统地介绍了高炉渣在制备混凝土材料、矿渣砖、墙体材料和新型矿棉、微晶玻璃等材料的应用情况。

阐述了二次资源综合利用的社会效益、经济效益和环境效益。

从资源有效利用和产业化的角度，指出了未来高炉渣的技术开发与综合利用的发展方向。

关键词: 高炉渣；利用途径；综合利用；矿棉；微晶玻璃；前言高炉渣是冶金行业产生数量最多的一种副产品，其处理过程中不仅消耗大量的能源，同时也排出大量的有害物质。

因此，开展高炉渣回收利用方面的研究十分必要。

国内外的生产企业十分注重高炉渣再利用技术的研究，近年来从能源节约和资源综合利用来看，提高炉渣的利用率和再利用价值，寻求高炉渣资源化利用新途径和利用高炉渣开发高附加值产品已成为国内外研究的热点。

积极探索利用量大、附加值高的高炉渣利用新途径以促进经济社会与环境协调发展。

本文阐述了高炉矿渣的分类及主要成分，本着综合利用的原则，详细介绍了各种高炉矿渣的综合利用途径及工艺。

积极探索利用量大、附加值高的高炉渣利用新途径以促进经济社会与环境协调发展。

研究背景我国工业发展长期以来侧重于资源密集型产业，由此造成的大量工业固体废弃物处理问题也随着经济发展而不断突出。

工业废物数量庞大，种类繁多，成分复杂，不仅占用大量土地，而且污染环境经过日晒、风吹雨淋，造成二次污染[1]。

工业固体废弃物资源的回收再利用产业，是国内外循环经济发展的一个重要链条，发达国家已将其视为继现有三大产业之后的又一个重要产业支柱，又称“第四产业”。

根据西方发达国家的实践经经验，应用先进技术进行工业固体废弃物资源二次利用，不仅能够创造大量社会财富，而且可以间接促进资源综合利用技术的发展，因此又被称为“黄金产业”[2]。

目前，我国固体废弃物综合利用产业蓬勃发展，已成为新世纪以来的“朝阳产业”[3]，然而由于起步较晚，我国在此领域中的发展程度仍较发达国家仍有一定距离。

高炉水渣微粉生产工艺及其应用价值目前国内钢铁厂都是大规模生产，高炉炼铁过程中会产生大量的废水、废渣，实现对高炉水渣的综合利用成为行业研究的重点，本文就水渣的微粉处理技术进行介绍。

一、水渣微粉技术要求高炉水渣可分为碱性、中性和酸性三种，以水渣中碱性氧化物和酸性氧化物含量的比值M的大小来区分：当M ＞1时，水渣呈碱性；当M=1时，水渣呈中性；当M ＜1时，水渣呈酸性。

碱性水渣的胶凝性相对于酸性水渣要好，因此水渣微粉的生产最好选用碱性水渣，水渣微粉的M值越大，其活性越高。

水渣微粉的技术指标具体规定：以S105、S95、S75来分别表示水渣微粉的三个级别，其比表面积分别为：500㎡/kg、400㎡/kg、300㎡/kg，7d活性指数分别为95%、75%、55%。

二、水渣微粉生产工艺由于水渣的玻璃体含量较高，其物理特性属于易碎难磨，其比表面积越高，单位时问内将其磨细到一定程度内的耗电量越高。

试验证明，当将水渣磨细到400～450㎡/kg时，生产出的水渣微粉的综合因数最高。

水渣粉磨时也可以掺人少量的粉煤灰和石灰石。

下面以江苏某钢铁厂350万t水渣微粉生产线工艺设计为例说明。

1、主要设备配置高压微粉磨：进料水分：正常12%，最大20%；生产能力：135t/h；成品比表面积：400~450㎡/kg；主电机功率：3800kW；热风炉：供热能力：110×106kJ/h；布袋收尘器：处理风量：60X104㎥/h；人口浓度：300g/㎥；出口浓度：25mg/㎥；排风机：额定风量：54×104㎥/h；额定风压：7.0kPa；功率：2000kW；汽车散装机：生产能力为150t/h。

2、工艺流程入磨物料经回转喂料器进入高压微粉磨内烘干、粉磨和选粉。

烘干用的热风由燃气热风炉提供。

喂入磨机的水渣经磨辊在旋转的磨盘上碾压粉磨，粉磨后的矿渣被热风(上升承载气体)送入位于磨机上部的高效动态选粉机，分选出粗粉和细粉。

高炉渣的循环利用趋势
高炉渣的循环利用趋势正在逐渐增强。

高炉渣是指在炼铁过程中产生的固体废物，主要由氧化铁、硅酸盐和氧化钙等组成。

随着资源的日益紧缺和环境保护意识的提高，对高炉渣的循环利用重视度不断提升。

高炉渣的循环利用主要包括以下几个方面：
1. 填筑材料：将高炉渣用作道路建设、堤岸填筑、地基加固等材料，能够有效利用其机械强度和石料的特性，减少对自然资源的开采和破坏。

2. 水泥生产：高炉渣中的氧化铁和硅酸盐等物质对水泥的生产具有良好的混合和磨合性能，可以作为水泥生产的原料，减少对原始矿石的需求。

3. 冶金回收：通过熔炼和加工，高炉渣中的金属成分如铁、镍、钴等可以被回收利用，实现资源的再生和再利用。

4. 土壤改良剂：高炉渣中的氧化钙等成分对土壤的酸碱度调节和改良具有显著效果，可以用于农业生产和园林绿化。

随着技术的不断进步和政策法规的支持，高炉渣的循环利用将会成为未来的发展趋势，对资源和环境都将带来积极的影响。

高炉炉渣综合利用方案高炉矿渣(简称高炉渣)是炼铁生产过程的副产品。

在炼铁生产时，除了向高炉中加入铁矿石、燃料(焦碳)等入炉原料外，在烧结生产配料中，还需要加入相当数量的石灰石、白云石作为助溶剂和造渣剂。

当炉温达1400～1600℃时，助熔剂与铁矿石发生高温反应生成生铁和炉渣。

高炉渣就是由脉石、灰分、助溶剂和其他不能进入生铁中的杂质所组成的易熔物质。

从化学成分看，高炉矿渣是属于硅酸盐质材料。

随着矿石品位和冶炼方法的不同，渣铁比为0.3~1.2/t生铁。

随着我国钢铁工业的发展，高炉渣的排放量日益增大，并且高炉渣的日益堆积对环境造成了污染，随着世界范围内资源不断减少，需要实行可持续发展战略和循环经济的发展模式。

对高炉渣的综合利用，变废为宝，刻不容缓。

1、高炉渣性能概况高炉渣化学组成主要有氧化钙(CaO)、二氧化硅(SiO2)、氧化铝(Al2O3)、氧化镁(MgO)、氧化铁(Fe2O3)及氧化锰(MnO)等，特殊的高炉渣还含有二氧化钛(TiO2)和五氧化二钒(V2O5)等。

国内有关钢铁企业不同种类高炉渣的化学成分，如表1所示。

表1高炉渣化学组成(%)高炉渣的化学成分随着冶炼条件和炉料情况的不同而不同，当冶炼炉料稳定及冶炼条件完善时，高炉渣成分变化趋势很小，对其综合利用十分有利。

我国高炉渣大部分都属于中性渣，碱度(M0)一般为0.98～1.08。

根据碱度，可以将高炉渣分为碱性矿渣(M0>1)、中性矿渣(M0≈1)和酸性矿渣(M0<1)，这样可以比较直观的反映炉渣中碱性氧化物和酸性氧化物的比例关系。

2、高炉渣综合利用概况高炉渣的回收利用已经越来越重要，很多用途都是按照高炉渣的类别进行的，按照高炉渣的分类方法，见表2。

表2高炉渣的分类高炉渣80%冲成水淬炉渣，大部分用作水泥混合材料和无熟料水泥的原料，少部分用来生产矿渣砖、瓦等。

其余用作道路路碴、铁路道碴及混凝土骨料，少量用于生产矿渣棉、膨胀矿渣珠等。

高炉炉渣的广泛用途高炉炉渣是冶炼生铁时从高炉中排出的熔融硅酸盐类物质;高炉冶炼时，从炉顶加入铁矿石、燃料(焦炭)以及熔剂等，当炉内温度达到1400～1500℃时，物料熔化变成液相，在液相中浮在铁水上的熔渣，通过铁口经主铁沟撇渣器分离或渣口排出，这就是高炉炉渣。

高炉炉渣是由脉石、灰分、熔剂和其他不能进入生铁中的杂质组成的，是一种易熔混合物。

高炉炉渣的处理方式主要有以下三种：高温炉渣自然冷却变成为坚硬的干渣;用水淬将高温液态炉渣击碎，变成为松散的水渣;用蒸汽或压缩空气将高温液态炉渣击散，变成为蓬松的渣棉。

高炉水渣是综合利用的好方法，先进的高炉水渣已经100%得到利用。

目前，冲制水渣的工艺设备均能保证水渣的质量，玻璃化程度可以达到90%～95%，水渣平均粒度为0.2～3.0mm，水渣含水≤15%。

高炉水渣的主要用途如下：(1)生产矿渣水泥。

水渣具有潜在的水硬胶凝性能，在水泥熟料、石灰、石膏等激发剂作用下，可显示出水硬胶凝性能，是优质的水泥原料。

水渣既可以作为水泥混合料使用，也可以制成无熟料水泥。

①矿渣硅酸盐水泥，是用硅酸盐水泥熟料与水渣再加入3%～5%的石膏混合磨细，或者分别磨后再加以混合均匀而制成的。

矿渣硅酸盐水泥简称为矿渣水泥。

在磨制矿渣水泥时，高炉炉渣的掺入量对水泥的抗压强度影响不大，而对抗拉强度的影响更小，所以其掺入量可以加入到占水泥重量的20%～85%。

这样，对提高水泥质量，降低水泥生产成本是十分有利的。

②石膏矿渣水泥，是将干燥的水渣和石膏、硅酸盐水泥熟料或石灰按照一定的比例混合磨细或者分别磨细后再混合均匀所得到的一种水硬性胶凝材料。

在配制石膏矿渣水泥时，高炉水渣是主要的原料，一般配入量可高达80%左右。

这种石膏矿渣水泥成本较低，具有较好的抗硫酸盐侵蚀和抗渗透性，适用于混凝土的水工建筑物和各种预制砌块。

③石灰矿渣水泥，是将干燥的水渣、生石灰或消石灰以及5%以下的天然石膏，按照适当的比例配合磨细而成的一种水硬性胶凝材料。

第一节基础知识一、胶凝材料的定义与分类胶凝材料一般分为无机和有机两大类。

本书讨论的胶凝材料是指这样一类无机粉末材料，当其与水或水溶液拌和后所形成的浆体，经过一系列物理、化学作用后，能够逐渐硬化并形成具有强度的人造石。

无机胶凝材料一般可分为水硬性胶凝材料和气硬性胶凝材料两大类。

气硬性胶凝材料只能在空气中硬化、而不能在水中硬化，如石灰、石膏、镁质胶凝材料等。

水硬性胶凝材料既能在空气中硬化，又能在水中硬化，这类胶凝材料常统称为水泥。

二、水泥的品种与标号2.1水泥的品种根据混合材的掺量和种类水泥可分为如下几种2.1.1硅酸盐水泥凡由硅酸盐水泥熟料、0—5％石灰石或粒化高炉矿渣、适量石膏磨细制成的水硬性胶凝材料，称为硅酸盐水泥（即国外通称的波特兰水泥）。

硅酸盐水泥分两种类型，不掺加混合材料的称Ⅰ型硅酸盐水泥，代号P·Ⅰ。

在硅酸盐水泥熟料粉磨时掺加不超过水泥重量5％石灰石或粒化高炉矿渣混合材料的称Ⅱ型硅酸盐水泥，代号P·Ⅱ。

2.1.2普通硅酸盐水泥凡由硅酸盐水泥熟料、６％￣15％混合材料、适量石膏磨细制成的水硬性胶凝材料，称为普通硅酸盐水泥（简称普通水泥），代号P·0。

掺活性混合材料时，最大掺量不得超过15％，其中允许用不超过水泥重量５％的窑灰或不超过水泥重量10％的非活性混合材料来代替。

掺非活性混合材料时最大掺量不得超过水泥重量10％。

2.1.3矿渣硅酸盐水泥凡由硅酸盐水泥熟料和粒化高炉矿渣、适量石膏磨细制成的水硬性胶凝材料称为矿渣硅酸盐水泥（简称故渣水泥），代号P·S。

水泥中粒化高炉矿渣掺加量按重量百分比计为20％￣70％。

允许用石灰石、窑灰、粉煤灰和火山灰质混合材料中的一种材料代替矿渣，代替数量不得超过过水泥重量的8％，替代后水泥中粒化高炉矿渣不得少于20％。

2.1.4火山灰质硅酸盐水泥凡由硅酸盐水泥熟料和火山灰质混合材料、适量石膏磨细制成的水硬性胶凝材料称为火山灰质硅酸盐水泥（简称火山灰水泥），代号P·P。