水泥厂用的钢渣是什么钢渣?水泥厂用的钢渣的具体成分是什么?

用于制造水泥的主要是CaO含量较高的平炉精炼渣、后期渣和转炉后期渣。电炉还原渣还可用于制造白色和彩色钢渣水泥。 

钢渣含有多种有用成分：金属铁2%～8%，氧化钙40%～60%，氧化镁3%～10%，氧化锰1%～8%，故可作为钢铁冶金原料使用。钢渣的矿物组成以硅酸三钙为主，其次是硅酸二钙、RO相、铁酸二钙和游离氧化钙。下表为几种钢渣的化学成分：

扩展资料：

钢渣是炼钢过程中排除的废渣，约占钢产量的 20%。将钢渣制成水泥，既是增产水泥的途径之一， 而更重要的是解决炼钢厂的炼钢废渣处理问题。钢渣主要来源于铁水与废钢中所含元素氧化后形成的氧化物，金属炉料带入的杂质，加入的造渣剂如石灰石、萤石、硅石以及氧化剂、脱硫产物和被侵蚀的炉衬材料等。

根据标准，钢渣水泥的定义如下：凡以平炉、 转炉钢渣为主要组成，加入一定量粒化高炉矿渣和适量石膏，磨细制成的水硬性胶凝材料， 称为钢渣矿渣水泥。钢渣的掺入量，以质量计，不少于 35%，必要时，可掺入质量不超过20%的硅酸盐水泥熟料。

凡由平炉、转炉炼钢时所含硅酸盐、铁铝酸盐为主要矿物，经淬冷或自然冷却的钢渣，均适用于制作钢渣水泥。钢渣的碱度不得小于18。钢渣中不应混有炉前垃圾、补炉材料及废耐火砖等外来夹杂物。钢渣必须经过磁选，金属铁的含量，应严格控制。

-钢渣

　　摘 要：矿渣是钢铁生产的冶炼废渣，化学成分和熟料相似，作为一种工业废弃物在我国大量存在。矿渣具有潜在水硬性，经高细、超细粉磨，比表面积达到400㎡/kg以上后，就呈现出水硬性，可以作为水泥的主要组分。为响应水泥行业节能减排、发展循环经济的号召，矿渣经过粉磨在水泥建材中被广泛应用。

关键词：矿渣微粉；矿渣粉磨；立式矿渣磨机

近几年，在国际、国内两个市场拉动下，我国钢铁工业快速发展，钢铁产能急剧扩张。矿渣是黑色冶金工业影响环境负荷的主要固体废弃物，根据钢铁行业2008年运行基本情况分析数据，2008年我国产粗钢50049万吨，生铁47067万吨，钢材58177万吨，冶炼废渣产生33100万吨，（其中钢渣约为14300万吨，高炉矿渣约18800万吨），综合利用16700万吨，加上历年累积，总贮存量为38亿吨，占地6万亩，这些露天储存的冶炼废渣堆存侵占土地，污染毒化土壤、水体和大气，严重影响生态环境，造成明显或潜在的经济损失和资源浪费。据估算以每吨冶炼废渣堆存的经济损失125元计，每年造成经济损失475亿元。所以，冶炼废渣的无害化、资源化处理是我国乃至世界各国十分重视的焦点，也是我们推进循环经济的中心内容之一。

矿渣在水泥工业中的综合利用主要经过了三个阶段。

第一阶段主要是在1995年以前，粒化高炉矿渣主要是作为水泥混合材使用。粉磨方式以熟料、石膏、矿渣按比例在一起混合粉磨为主。矿渣由于难磨，在水泥中的掺量有限，一般不超过30%。

第二阶段是1995～2000年，国外磨细矿渣粉对高性能混凝土耐久性的影响，引起了国内学者的重视和效仿。矿渣微粉作为混凝土的高掺合料，在建筑工程中逐步推广使用。但由于要求矿渣微粉比表面积要达到600㎡/kg以上，国内仅有几家生产。主要原因是：当时，年产30万吨规模的矿渣微粉生产厂，几乎全是进口国外的立磨生产线。进口设备价格昂贵、生产线投资相当大。以年产30万吨矿渣微粉生产线为例，一次性投资至少在5000万元左右。

第三阶段是在2000年之后，粉磨设备节能技术和矿渣微粉应用经济技术研究的深入，使广大水泥及混凝土搅拌站企业认识到，矿渣微粉最经济的粉磨细度应控制在450㎡/kg左右。各种粉磨设备都能够生产出市场不同需求的矿渣微粉，并获得相应的经济效益。随着水泥工业产业结构调整政策力度的加大，在大力发展循环经济的推动下，矿渣微粉的产量年年翻番，目前已接近3000万吨/年，建材行业内一个新兴产业正逐步在形成。

国内某大型钢铁公司（简称S）对现有的高炉矿渣处理方法是：除一部分销售给当地的水泥企业，绝大部分不能利用的矿渣，由S公司购买废渣填埋场地，对废弃的高炉矿渣进行填埋，公司每年用于购置填埋场地及处理废弃的高炉矿渣的资金多达上百万元。一是浪费了国家宝贵的土地资源，同时对社会带来环境危害；二是对填埋掉的高炉矿渣资源是一种浪费，使高炉矿渣对社会不能发挥应有的作用，不符合国家循环经济的国策；三是公司用于高炉矿渣填埋的专项环保资金会逐年上升，对企业造成了极大的压力。所以对高炉矿渣综合治理，是关系到公司按照国家循环经济国策发展生产，保障国家有限的资源合理利用，保护环境，保护国家有限土地资源的一项重要举措。于是S钢铁公司委托我院设计一条矿渣粉粉磨站生产线，该项目设计情况如下：

1 主要技术方案

11 建设规模

年产矿渣粉240万吨。建设四条年产60万吨矿渣微粉生产线，烘干热源用高炉煤气作为预热式燃气炉热源。矿渣粉主要用于水泥厂及各商品混凝土搅拌站做混合材，外销至水泥厂或周边地区商品混凝土搅拌站。

12 生产方法

矿渣粉生产线采用四台MTP46004立式矿渣磨机粉磨，根据市场需求，确定工作制度，确定磨细矿渣粉全年工作10个月，每月工作28天，年生产磨细矿渣粉240万吨。

2 工艺流程简述

原矿渣及脱硫石膏由汽车运入矿渣联合堆棚中，由铲车送入喂料仓，经皮带输送机、斗式提升机送入计量仓，计量仓经计量内的矿渣及脱硫石膏，按照一定配合比由电子皮带秤、皮带输送机、三道锁风阀喂入立式辊磨，在辊磨中物料随着磨盘的旋转从其中心向边缘运动，同时受到磨辊的挤压而被粉碎。粉碎后的物料在磨盘边缘处被从风环进入的热气体带起，粗颗粒落到磨盘再粉磨，较细颗粒被带到选粉机进行分选，粗粉也返回到磨盘再粉磨，合格细粉被带入袋式收尘器收集作为成品，成品细度可通过改变选粉机转子的转速进行调节。部分难磨的大颗粒物料（包括铁渣）落入风环，通过吐渣口进入外循环系统，并经过除铁后再次进入辊磨与新喂物料一起粉磨。出收尘器的成品通过空气输送斜槽、提升机等设备送入到成品库中。

烘干用热风由预热式高炉煤气热风炉提供。炼铁产生的高炉煤气经过较长的管道引至磨旁的热风炉系统，燃烧产生的热气体进入磨机，实施对入磨物料的烘干和输送作用，入炉煤气量可以根据要求的风温进行调节，出磨气体通过收尘器净化后由系统风机排入大气，其中一部分循环入磨。采用高炉煤气作为烘干热源，具有调节简便、清洁环境、占地面积少和节约能源的特点。

系统中设计了三道除铁装置：计量秤后的第一条皮带设有带式除铁器，物料循环系统中设有二台精细除铁器，这三道除铁装置可以有效地除去矿渣中的铁渣，降低设备的磨损。

系统采用计算机集中控制，监测全部的设备参数和工艺参数，并实施连锁保护。控制室还装备工业电视，可对现场关键部位进行监控，降低事故率

3 主要生产设备

矿渣粉磨的主要生产设备为磨机，我们设计采用了MTP46004立式矿渣磨机。在矿渣微粉质量均达到GB/T18046-2000要求的前提下，立磨技术有以下优势

⑴立磨的电耗节省50%以上；

⑵立磨技术耐磨材料的消耗比球磨系统低130倍以上；

⑶立磨工艺采用边烘干边粉磨的技术，减少了烘干机的设备和土建投资，简化了工艺流程，降低了燃料消耗，具有明显的高效节能效应，是一项符合全球环保政策的新型环保绿色技术；

目前，该项目已建成并顺利投产，该矿渣粉磨生产线不仅每年给公司带来巨大经济收益，同时具有节能减排的双重意义。

钢厂水渣的化学成分和矿物组成

矿渣是利用工业废料矿渣(高炉矿渣或铜矿渣、铝矿渣等)为主要原料，经熔化、采用高速离心法或喷吹法等工艺制成的棉丝状无机纤维。wool矿渣矿渣的主要技术性能为：表观密度为77kg/m3，导热系数(常温)为0041W/(mK)左右，使用温度为650℃。用途　　在矿渣中加入其它具有各种特殊物理性能的胶粘剂，可制成各种矿渣制品，主要有粒状棉、矿棉沥青毡、矿棉半硬板、矿棉保温管、矿棉半硬板缝毡、矿棉保温带、矿棉吸声带以及矿棉装饰吸声板等。　　矿渣是以矿渣和石灰石为主要原料，并加入焦炭（焦炭与其他原料的重量比一般为33-41)

混合材磨细后与石灰和石膏拌合,加水后既能在水中又能在空气中硬化的称为活性混 水泥中常用的活性混合材有:

1)粒化高炉矿渣

粒化高炉矿渣是炼铁高炉的熔融矿渣经水淬急冷形成的疏松的颗粒,其粒径为05mm~5rnm。水淬粒化高炉矿渣物相组成大部分为玻璃体,具有较高的化学潜能,故在激发剂的作用下具有水硬性。

高炉矿渣的化学成分主要为CaO、Al2O3、SiO2,其含量一般达90%以上,另外还有MgO、MnO、Fe2O3、CaS、FeS及TiO2等。

2)火山灰质混合材

凡天然的及人工的以氧化硅、氧化铝为主要成分的矿物质原料,磨成细粉加水后并不硬化,但与石灰混合后再加水拌和,则不但能在空气中硬化,而且能在水中继续硬化者称为火山灰质混合材。

火山灰质混合材可分为天然的和人工的两类。天然火山灰质混合材可分为火山生成的 和沉积生成的两种。火山生成的主要有火山灰、火山凝灰岩、浮石等;沉积生成的主要有硅藻土、硅藻石及蛋白石等,这些物质不论其名称如何,化学成分都相似, 含有大量的酸性氧化物, SiO2 + A12O3含量占75%~85% ,甚至更高,而CaO和Fe2O3含量都较低;人工火山灰质混合材主要有烧粘土、活性硅质渣、粉煤灰和烧页岩等,这类混合材以粘土煅烧分解形成可溶性无定形SiO2和A12O3为主要活性成分。

3)粉煤灰

粉煤灰属于具有一定活性的火山灰质混合材,它是燃煤发电厂电收尘器收集的细灰。由于它是比较大宗的工业废渣,且在颗粒形态和性能方面与其他火山灰质混合材有所不同,因此单独列出加以介绍。

粉煤灰的主要化学成分为SiO2、Al2O3、Fe2O3和CaO,根据其CaO成份的高低可分为低钙粉煤灰和高钙粉煤灰。低钙粉煤灰的CaO含量低于 10% ,一般是无烟煤燃烧所得的副产品;高钙粉煤灰的CaO含量典型的可达15%~30%,通常是褐煤和次烟煤燃烧所得的副产品。与低钙粉煤灰相比,高钙粉煤灰通常活性较高,因为它所含的钙绝大部分是以活性结晶化合物形式存在的,如: ~A, C S,此外其所含的钙离子量使铝硅玻璃的活性得到增强。不论是高钙粉煤灰还是低钙粉煤灰,都大约含有60% ~85%玻璃体,以及结晶化合物10% ~30%和5%左右的未燃尽碳。大部分的粉煤灰颗粒为实心玻璃球状, 有的为空心球。

主要目的是降低成本， 还有 为用户需求或者季节需求改善某些性能。

混合材料是指在粉磨水泥时与熟料、石膏一起加入磨内用以改善水泥性能、调节水泥标号、提高水泥产量的人造或天然矿物质材料混合材料是指在粉磨水泥时与熟料、石膏一起加入磨内用以改善水泥性能、调节水泥标号、提高水泥产量的人造或天然矿物质材料，如粒化高炉矿渣、石灰石等矿物材料，称为水泥混合材

　　粒化高炉矿渣是高炉冶炼生铁所得以硅酸钙和铝酸钙为主要成分的熔融物经淬冷成粒后的产品。石灰石为水泥工业原料，在水泥中掺入少量石灰石可以起到混合材料的作用。

石膏是用作调节水泥凝结时间的组分，是缓凝剂。适量石膏可以延缓水泥的凝结时间，使建筑施工中的搅拌、运输、振捣、砌筑等工序得以顺利进行；同时适量的石膏也可以提高水泥的强度。

生产水泥时掺混合材料的作用：

　 (1) 提高水泥产量，降低水泥生产成本，节约能源达到提高经济效益的目的；

　 (2) 有利于改善水泥的性能，如改善水泥安定性，提高混凝土的抗蚀能力，降低水泥水化热等；

　 (3) 调节水泥标号，生产多品种水泥，以便合理使用水泥，满足各项建设工程的需要；

（4）综合利用工业废渣，减少环境污染，实现水泥工业生态化。

混合材的分类

◆活性混合材料

　　活性混合材料是指具有火山灰性或潜在的水硬性，以及兼有火山灰性和水硬性的矿物质材料。主要包括粒化高炉矿渣、火山灰质混合材料和粉煤灰等。

◆非活性混合材料

　　非活性混合材料是指在水泥中主要起填充作用而又不损害水泥性能的矿物质材料，即活性指标不符合要求的材料，或者是无潜在水硬性、火山灰性的一类材料。主要包括砂岩、石灰石、块状的高炉矿渣等。

粒化高炉矿渣是高炉冶炼生铁时所得以硅酸钙和铝硅酸钙为主要成分的熔融物，经淬冷粒化后的产品。 它属冶金行业高炉冶炼生铁时的工业废渣，是目前国内水泥工业中用量最大、质量最好的活性混合材料。但若是经慢冷（缓慢冷却）后的产品则呈块状或细粉状，不具有活性，属非活性混合材料。 高炉矿渣的化学成分主要有CaO、SiO2、Al2O3，还有少量的MgO、Fe2O3、硫化物如CaS、MnS、FeS等。其中CaO+ SiO2+Al2O3总量一般＞90%，某些特殊情况下由于矿石成分的不同所形成的高炉矿渣的化学成分还可能含有TiO2、P2O5、氟化物等。缓慢冷却的高炉矿渣的矿物相一般为发育良好的各种晶体，主要有黄长石（C2AS）、钙长石（CAS2）、硅灰石（CS）、硅酸二钙（C2S）、以及透辉石（CMS2）、尖晶石（MA）、钙镁橄榄石（CMS）、镁方柱石（C2M S2）、二硅酸三钙（C3S2）、正硅酸镁（M2S）、硫化物（CaS、MnS、FeS）等。粒化高炉矿渣的活性高低与化学成分、玻璃体含量有关。实践证明，在化学成分大致相同的情况下，玻璃体含量越多，其活性也越高，即急冷好的粒化高炉矿渣活性好。