宝钢高炉水淬矿渣水硬性的分析

高炉水淬矿渣结构特性及水化机理
吴达华;吴永革
【期刊名称】《石油钻探技术》
【年(卷),期】1997(025)001
【摘要】高炉水淬矿渣作为泥浆转化为水泥浆技术中的主体材料，已引起广泛重视并获得初步成功。

本文叙述了矿渣的形成，结构形态，化学组成，水化活性与激活剂，碱激活矿渣的水化机理及水化产物等。

【总页数】3页(P31-33)
【作者】吴达华;吴永革
【作者单位】不详;不详
【正文语种】中文
【中图分类】TE256.6
【相关文献】
1.宝钢高炉水淬矿渣自身水硬性和活性的关系 [J], 刘建生;沈燕华;张树青
2.利用高炉水淬矿渣制备免蒸砖的试验研究 [J], 严超;吴传海;杨新亚
3.利用高炉水淬矿渣制做墙体材料的研究 [J], 裴锐
4.水淬矿渣在硅酸钠溶液激发下的水化机理研究 [J], 孙家瑛;诸培南
5.冶金高炉水淬矿渣砂在混凝土中应用技术的研究 [J], 张辉;金军;陈世忠;陈强因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

水淬高炉矿渣导热系数全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：水淬高炉矿渣是指高炉铁冶炼过程中产生的含有大量氧化铁的残渣，它具有较高的热容和导热系数。

导热系数是矿渣的一个重要物理性质，它反映了矿渣传热性能的好坏。

本文将详细介绍水淬高炉矿渣导热系数的相关信息。

一、水淬高炉矿渣的导热系数水淬高炉矿渣的导热系数在矿渣中扮演着非常重要的角色。

导热系数是指单位时间内单位厚度内的热量通过矿渣的速率，通常用λ表示。

它的大小直接影响着矿渣的传热速度和传热效率。

水淬高炉矿渣的导热系数一般在1.0-2.5 W/(m·K)之间，具有较高的传热性能。

1. 配方成分：水淬高炉矿渣主要成分是氧化铁，其中还含有少量的硅、钙、铝等物质。

不同的成分比例会直接影响矿渣的导热系数。

2. 结晶度：水淬高炉矿渣中晶粒的尺寸和结晶度也会影响矿渣的导热系数。

结晶度越高，矿渣的导热系数就越高。

5. 水分含量：水分是矿渣中的一种物质，而水分的含量也会影响矿渣的导热系数。

一般来说，含水量越高，导热系数越低。

水淬高炉矿渣的导热系数对许多工业领域具有广泛的应用价值。

在建筑业中，矿渣可以用作混凝土的配料之一，通过调节矿渣的导热系数，可以提高混凝土的保温性能。

在冶金领域，水淬高炉矿渣的导热系数可以用来优化冶炼过程，提高生产效率。

目前常用的水淬高炉矿渣导热系数测试方法包括热导率仪法、热对流法和热传导法等。

热导率仪法是通过测量矿渣的传热速率和温度差来计算导热系数。

热对流法则是通过测量矿渣在不同温度下的传热能力来确定导热系数。

热传导法是通过测量矿渣在不同厚度下的传热速率来计算导热系数。

第二篇示例：水淬高炉矿渣是炼铁工艺中产生的一种废渣，其导热系数是指该物质传递热量的能力。

导热系数代表了物质在传递热量方面的表现，是评价材料热传导性能的重要指标之一。

水淬高炉矿渣的导热系数与它的成分、结构和温度有关，通过研究水淬高炉矿渣的导热系数，可以为炼铁工艺的改进和优化提供重要的参考依据。

宝钢集团加速发展高炉水渣、COREX渣微粉产业的核心技术优势1宝钢集团立志成为中国钢铁行业循环经济的典范1.1 钢铁行业不仅是资源、能源的消耗大户和三废排放大户，同时也是推行循环经济发展的重点大户。

上海宝钢集团公司已跻身世界企业500强，但要成为拥有自主知识产权和强大综合竞争力、倍受社会尊重的“一业特强、适度相关多元化”发展的世界一流跨国公司，特别是要实现世界钢铁行业排名前三名的战略发展定位，就必须在不断提升钢铁主业竞争力的同时，更要加强环境保护和资源综合利用的力度，积极推行清洁生产，走可持续发展道路，这不仅是社会赋予企业的责任，也是未来获取竞争优势的又一关键点。

宝钢立志成为循环经济的典范。

以输入端减量化、过程中再利用、输出端再循环为基本手段，实现企业内部的小循环，推进区域企业间的中循环，促进企业与社会的和谐发展。

1.2 高炉水渣粉磨技术的产业化发展符合国家新型技术发展产业政策---可再生利用资源的综合利用,是当前节能减排, 绿化环保，推进循环经济的可持续发展的一个值得推广的项目,社会效益、环境效益和经济效益十分可观。

1.3 高炉矿渣微粉(GGBS)，是一种高技术附加值、高环保效益的新型绿色建筑材料。

其主要原料高炉水渣，是将高炉炼铁过程中产生的高温熔渣用大量水急冷成粒，使其中的各种化合物来不及形成结晶矿物，而以玻璃体状态将热能转化成化学能封存其内，这种潜在的活性在激发剂的作用下，与水化合可生成具有水硬性的胶凝材料，是生产水泥的优质原料。

开发利用矿渣微粉为处理冶金废渣开创了一条新的道路，同时也适应了水泥工业结构调整的需要，节约了大量资源、能源，减少了二次污染，保护了环境。

1.3.1 充分利用废渣，变废为宝，改善环境，节约矿渣占地。

1.3.2 用矿渣微粉取代部分水泥以节约生产水泥熟料生产过程中消耗的能源，在增加企业经济效益的同时增加社会效益,并提高矿渣的附加值。

1.3.3 用于改善建筑用混凝土的性能特点。

冷却方式对高炉渣结构及水硬活性的影响崔素萍宰，王卉，王亚丽，王剑锋，刘玲玲(北京工业大学材料科学与工程学院，北京100124)摘要：以工业石灰石、粉煤灰及纯化学试剂为原料配制相同成分的高炉渣，熔融高炉渣分别采用风冷、水冷和液氮冷的方式冷却，结合XRD、SEM和R测试方法研究了冷却方式对高炉渣结构及水硬活性的影响。

结果表明：冷却方式对高炉渣的玻璃体含量、晶粒尺寸和分布均匀性有重要影响，结品相颗粒越细小和均匀，越有利于高炉渣后期的水化反应和强度发展。

高炉渣玻璃体含量与水硬活性未呈现正相关关系，渣中存在适量结晶对其水硬活性有益。

关键词：高炉渣；冷却方式；结构；水硬活性高炉渣是冶炼生铁时的主要副产品，是由铁矿石中的土质组分(石英、黏土矿物、碳酸盐、磷灰石等)和石灰石(或白云石)溶剂化合而成，并在1400．1600℃的高温下成熔融状态【l埘。

高炉渣经淬冷成粒后，形成具有潜在水硬性的粒化高炉矿渣，它是一种具有很高潜在活性的玻璃体结构材料。

在我国，粒化高炉矿渣主要用于建筑材料领域，通常用作水泥混合材及混凝土掺合料，这方面的应用不仅减少了土地占用，而且节约了能源，产生了很好的经济和社会效益[5-71。

长期以来，关于高炉渣的水硬活性与其组成和结构的关系一直是众多学者研究讨论的热点，以往的研究表明高炉渣的活性不仅取决于渣的化学组成，粒化高炉渣形成过程中的工艺条件对高炉渣的活性也有重要影响，尤其是粒化方式和冷却速率[g-il l。

此外，目前钢铁行业迫于节能减排的需求，为了能够高效回收高炉熔渣的显热，急需开发一种可工业化的新型于式粒化工艺替代传统的水淬粒化工艺[12-13]而新的粒化工艺得到高炉渣的品质性能能否如传统水淬渣一样很好的应用在建材领域尚待证实。

因此，研究不同冷却方式、不同冷却速率对高炉渣水硬性能的影响就显得尤为重要。

本实验以工业原料石灰石、粉煤灰以及纯化学试剂Si O：、Mg O为原料配制相同化学组成的高炉渣，模拟实际高炉造渣工艺，制备了风冷、水冷和液氮冷三种不同冷却方式得到的高炉渣。

2007年第6期宝　钢　技　术宝钢高炉水淬矿渣水硬性的分析沈燕华1,张树青2(1.宝钢开发公司,上海　201900;2.同济大学,上海　200092) 摘要:不同高炉矿渣性能存在差别的主要原因是不同高炉渣水淬工艺的差别引起矿渣玻璃体结构的差异。

通过各种试验测试宝钢不同高炉矿渣的自身快速水硬性变化、不同高炉矿渣在不同养护温度下不同养护龄期强度变化以及不同高炉矿渣在水泥熟料激发下的强度变化,从而分析各种外界因素对其活性的影响程度。

结果表明,宝钢高炉矿渣具有较高的水硬性,且随着时间的增长而增长。

关键词:矿渣;水硬性;活性;强度中图分类号:TF543.1　文献标识码:B 文章编号:1008-0716(2007)06-0039-04Ana lysis of Hydrauli c ity of W a ter 2Quenched Granul a ted BF Sl ag a t BaosteelShen Yanhua 1,Zhang Shuqing2(1.Baosteel D evelop m en t Corpora ti on,Shangha i 201900,Ch i n a;2.Tongji Un i versity,Shangha i 200092,Ch i n a) Abstract:D ifference in p r operties of water 2quenched granulated slag is mainly caused by the difference in BF slaggranulating p r ocess,which,in turn,causes the difference in slag ’s glassy structure .Changes in quick self 2hydraulicity of Baosteel different BF slag,changes in strength of different slag at different maintenance te mperatures and changes in strength of differentBF slag sti m ulated by clinker are tested in vari ousways .Effect of external fact ors on slag ’s activ 2ity is analyzed .The results indicate that the slag fr om Baosteel has higher hydraulicity,and it increases with ti m e .Keywords :slag;hydraulicity;activity;strength0　前言粒化水淬高炉矿渣是急剧冷却液态熔融矿渣而得到的产品,其中大部分是玻璃态物质,玻璃体含量与矿渣的化学成分及急冷速度有关。

高炉矿渣的综合利用与前景展望高炉矿渣是高炉炼铁时产生的一种废渣。

在高炉炼铁时，需要在高炉中加入的原料有铁矿石、燃料（焦炭）和助熔剂。

当炉温达到1400-1600℃时，助溶剂与铁矿石发生高温反应生成生铁和矿渣。

高炉矿渣是由脉石、灰分、助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。

若流入冷水中进行冷却而形成的粒状矿渣称为水渣，是生产矿渣硅酸盐水泥、矿渣砖瓦及矿渣砌块的优质原料；若经骤冷可以制成膨胀矿渣，是制做轻混凝土骨料的好材料；若经吹制形成矿渣棉，可以用来制造各种隔热、保温材料；若经浇铸成型可制做热铸矿渣，其耐磨性非常好。

高炉矿渣的排放量随着矿石品位和冶炼方法不同而变化。

由于近代选矿和炼铁技术的提高，每吨生铁产出的高炉矿渣量已经大大下降。

1 国外高炉矿渣的综合利用早在1862年德国人就发现矿渣具有潜在的活性，自此，矿渣长期作为水泥混合材使用。

19世纪初，矿渣在欧洲得到了广泛的应用。

1958年南非首次将矿渣烘干后磨细用于商品混凝土中。

20世纪60年代，随着预拌混凝土工业的兴起和发展，矿渣粉作为混凝土的独立组分得到了广泛应用。

目前，国外一些发达国家已将掺有矿渣粉的混凝土普遍用于各类建筑工程。

西欧掺有矿渣粉的水泥约占水泥总用量的20%；荷兰矿渣粉掺量65%-70%的水泥约占水泥总销量的60%，荷兰几乎各种混凝土结构都采用矿渣水泥；英国矿渣粉的每年销售量已达到200多万吨；美国、加拿大、日本、新加坡、东南亚地区矿渣粉普遍应用于各种建筑工程中。

如今，欧美一些发达国家已做到当年排渣，当年用完，全部实现了资源化。

我国高炉矿渣的利用率在85%以上。

2 国内高炉矿渣的综合利用2.1用于生产矿渣水泥粒化高炉矿渣与硅酸盐水泥熟料混合，再加入3-5%的石膏混合磨细制成矿渣硅酸盐水泥，经试验测量，这对于降低水泥成本是十分有利的。

矿渣水泥在许多性能方面均优于普硅水泥，矿渣水泥具有较强的抗溶出性和抗硫酸盐侵蚀性能，能较好的应用在水上工程、海港及地下工程等。

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。

高炉重矿渣物化性能试验研究摘要：本课题重点介绍包钢高炉重矿渣物化性能、力学性能、浸出毒性等各项指标的测试成果，通过大量试验、检验数据，对重矿渣代替天然砂石筑路、回填、作混凝土集料、建材掺合料等利用途径进行了可行性研究。

关键词：高炉重矿渣；回填；筑路；混凝土；建材一、概述高炉矿渣是高炉冶炼生铁过程中所产生的固体废渣。

根据排渣处理方式的不同，高炉矿渣可分为高炉水( 淬) 渣( 简称水渣) 和高炉重矿渣( 简称重矿渣) 两大类。

当熔融状态的高炉矿渣经水淬骤冷成粒状矿渣时，称为高炉水渣；而在空气中慢慢冷却或淋适量水冷却形成较致密的块状硬矿渣称为高炉重矿渣。

水渣是生产水泥的重要原料，而重矿渣经加工轧制，破碎、筛分成不同粒径，可代替碎石作建筑材料广泛使用。

目前包钢炼铁厂年产重矿渣约250 万吨。

不仅污染了环境，占用了耕地，还浪费了大量的人力和物力，已形成了明显的社会公害。

经过分析可知，包钢高炉重渣中含有大量的钙、镁、铝、硅等的氧化物，占总量的95%以上，它们或具有较高的建材价值，或具有较高的冶金价值，不论从哪个角度看，为充分挖掘其经济价值，通过一系列的探索、实践，对应用领域和应用量进行准确定位，认为高炉重矿渣可应用于混凝土粗骨料，在工业厂房、厂区道路、挡墙、梁柱等工程中能大量地应用重矿渣混凝土。

二、包钢高炉重矿渣物化特性研究（一）包钢高炉重矿渣化学成分炼铁的主要原料是铁矿石或人造矿、焦炭、石灰石。

焦炭是还原剂，石灰石是造渣剂，有时为了改善炉渣粘度，还添加一些白云石。

因此，高炉渣的主要成分是SiO2、CaO、AL2O3、MgO，此外，还含有少量锰、磷、稀土氧化物、钍、氟。

包钢高炉重矿渣化学成分分析（%）表1（二）重矿渣矿物组成高炉渣矿物组成与冶炼铁种和渣碱度有很大关系。

包钢高炉渣属弱碱性渣，碱度一般为0.9-1.2左右。

主要矿物是钙铝黄长石（2CaO.Al2O3.SiO2）和钙镁黄长石(2CaO.MgO.2SiO2)组成的共熔体和玻璃体。

包钢高炉重矿渣在筑路材料中的研究与应用摘要：通过对包钢高炉重矿渣的物化性能、力学性能等的研究及试验，对高炉重矿渣代替天然砂石做筑路材料中的骨料进行可行性论述。

关键词：高炉重矿渣、性能、研究、应用、筑路材料包钢重矿渣历年累计堆存量已达近5000万吨，且目前还在逐年递增，大量排放的重矿渣需占用大面积场地予以堆存，对包钢大厂土地资源造成严重浪费，故重矿渣的综合利用已是迫在眉睫。

以下将通过对高炉重矿渣各项性能的研究及其在筑路材料中的应用试验，对高炉重矿渣的各种性能指标做出较全面、客观的评价，并为重矿渣替代筑路材料中的天然砂石骨料提供科学依据。

1、包钢高炉重矿渣的组成成分1.1高炉重矿渣的主要化学成分炼铁的主要原料为铁矿石、焦炭、石灰石及少量的白云石，因此，高炉渣的主要化学成分是，此外，还有少量的锰、磷、稀土氧化物、钍、氟。

1.2高炉重矿渣的矿物组成高炉渣矿物组成与冶炼铁种和渣碱度有很大关系，包钢高炉渣属中性或弱碱性渣，碱度一般为0.9-1.2左右，其主要矿物是钙铝黄长石（2CaO2.Al2O3.SiO2）和钙镁黄长石（2CaO2.MgO.2SiO2）组成的共熔体。

2、包钢高炉重矿渣的物化性能2.1比重及强度高炉重矿渣的比重为2.9-3.0，块体容重1900kg/m3，抗压强度50-60MPa，压碎值24.7%，相当于中等强度的天然碎石压碎值。

2.2水硬性高炉渣具有火山灰活性，这是岩石不能比拟的。

粉状或粒状高炉渣经碱性激发剂激发，都可以产生一定的强度。

试验用水泥做激发剂制成试件与水泥试件相比，其28天强度比为71.2%，用磨细矿渣粉做水硬性试验，28天强度为6.8MPa。

2.3腐蚀性我国《有色工业固体废物污染控制标准》GB5085中规定，PH值小于等于2.0或PH值大于等于12.5，判定为有害废物。

经测试，包钢高炉渣浸出液PH值为11.33，没有超出标准限值，不会对环境造成腐蚀性污染。

2.4浸出毒性固体废物受到浸泡、冲淋，其中有害成分将会转移到水体、土壤，导致二次污染。