开展资源综合利用，是我国一项重大的技术经济政策，也是国民经济和社会发展中一项长远的战略方针，对于节约资源、改善环境、提高经济效益、促进经济增长方式由粗放型向集约型转变、实现资源优化配置和可持续发展，都具有重要的意义。为了保持国民经济可持续发展，进一步减少自然资源的消耗，保护生态环境矿粉，最佳途径之一就是充分利用工业废渣。随着我国水泥工业的发展，粒化高炉矿渣基本上全部作为水泥混合材得到有效利用。2008年，国家发布了《用于水泥、砂浆和混凝土中的粒化高炉矿渣粉》（GB/T18046-2017）。但是，作为炼钢过程中产生的废渣——钢渣，其应用于水泥和混凝土等方面相对于粒化高炉矿渣目前仍处于滞后状态。钢渣是炼钢过程中产生的工业废渣，目前我国排放的钢渣主要是转炉钢渣，钢渣的排放量约为粗钢产量的12％～15％。尽管发达国家钢渣的总体利用率较高，但钢渣主要应用于路基工程、工程回填料和沥青混凝土集料等，而在水泥和混凝土中的应用并不广泛。如果能够通过深入地研究，使分布广、数量大的钢渣作为矿物掺合料应用于混凝土，不仅有利于环境保护和综合利用，也会获得较好的经济效益。
钢渣的资源化利用现状
钢渣微粉作为水泥混合材早已列入国家标准。通过大量的对比试验证明：钢渣微粉在比表面积为420m2/kg以上时，其活性与高炉矿渣相似，钢渣微粉和矿渣微粉复合掺加，不但进一步提高钢渣微粉在复合粉中的比例，而且还可在保证混凝土性能基础上，提高复合粉对水泥的替代量，从而进一步降低混凝土的制备成本；对结合料的收缩形变有明显的减小作用,并对结合料的抗裂性能有较大的提高作用。这预示着钢渣微粉产品具有良好的市场前景。目前，由于钢渣中自由CaO和MgO的存在，降低了其体积的稳定性能；含量较高的铁氧化物增加了磨制难度，吨渣微粉电耗高，钢渣微粉加工困难。因此，钢渣微粉市场销售量较少，这也使得钢渣微粉成为一个尚待开发的新兴市场。
混凝土集中搅拌
为钢渣利用提供了空间
混凝土集中搅拌是建筑工程生产方式的重大变革，预拌混凝土的应用数量比例标志着国家的混凝土工业生产的水平。实践表明，采用预拌混凝土可提高劳动生产率一倍以上，节约水泥10%～15%，降低工程成本5%左右，并可以保证工程质量、节约施工用地、减少粉尘污染，做到绿色施工。商品混凝土的发展，促进了矿渣微粉生产的发展，扩大了矿渣微粉的需求市场。我国预拌混凝土搅拌站始建于20世纪80年代，起初是在上海、江苏等地，由于建设规模的持续扩大，尤其是由于东南沿海城市建设的高速发展，再加上建设主管部门采取了一系列扶持政策和措施，使城市的预拌混凝土每年以15%的幅度递增。由于矿渣、钢渣微粉价格低于水泥，掺矿渣、钢渣微粉搅拌的混凝土具有经济性，并适合在集中搅拌的商品混凝土中使用。矿渣、钢渣微粉与水泥、石子、黄沙搅拌成的混凝土，具有后期强度高、水化热低、耐磨性好、与钢筋黏结力高等优点，特别适用于高层建筑、大坝、机场、大型深基础及水下工程。建筑物的高层化需要超高强混凝土，目前超高强混凝土主要采用掺硅灰和高效减水剂来配制，但硅灰原料缺乏、高效减水剂价格昂贵，导致混凝土成本高。随着大型特殊工程对混凝土特性要求越来越高，对商品混凝土需求量的不断增加，为矿渣、钢渣微粉的广泛使用开辟了广阔的市场。人们对矿渣、钢渣微粉这一新型建筑材料特性的认识也不断加深。随着商品混凝土在全国的推广使用和矿渣、钢渣微粉产品相关国家标准的实施，城区内严禁在建设工地现场搅拌混凝土等政策在各地的贯彻，矿渣、钢渣微粉的市场将越来越大，其用途将越来越引起人们的重视。
先进的制备工艺
和装备得到推广应用
目前采用立式粉磨工艺技术磨制钢渣微粉，生产替代高能耗的水泥熟料的产品，属于行业先进的生产技术。过去通常将矿渣、钢渣与水泥熟料、石膏等一起，按照一定的配比入磨进行粉磨生产水泥。由于矿渣、钢渣的易磨性较差，与水泥熟料等混在一起粉磨无法磨得很细，其性能不能得到充分发挥，矿渣、钢渣的掺入量及应用受到一定的限制。在钢渣单独制备超细微粉方面，江苏钢铁企业走在了前列。以常州中天钢铁为代表的数家钢铁企业，先后建设了专门钢渣立磨工艺生产线。这些企业主要依靠江苏省冶金行业协会设备分会会长单位大峘集团有限公司，在钢渣立式磨机磨制超细微粉工艺路线和关键立磨装备制造方面提供技术支撑。其技术特点主要有以下几个方面：选用立式磨机磨制钢渣微粉，具有技术先进、生产可靠、劳动生产率高等特点，用立式磨机生产一吨比表面积为400m2/kg～500m2/kg矿渣、钢渣微粉，比用传统的球磨生产同样重量的微粉节约用电30%～50%；矿渣、钢渣微粉直接掺入混凝土，节约了水泥用量，从而节约了生产水泥的能源消耗；矿渣、钢渣单独粉磨工艺，可以根据市场需要灵活调整产品细度。随着混凝土中矿渣、钢渣微粉掺入量增加，可以降低混凝土的水化热及有害成分的含量，为以更低的能源消耗来改善混凝土的性能创造了有利条件；采用立磨粉磨钢渣，物料在高温(100℃～300℃)潮湿的环境中研磨，钢渣微粉中游离氧化钙和游离氧化镁大部分被水化成高活性的氢氧化钙和氢氧化镁。此外，混凝土中由于矿渣、钢渣微粉的掺入还可有效地降低碱骨料的反应，防止混凝土的微裂缝，延长建筑物的寿命。因此，掺有矿渣微粉的混凝土以独有的性能深受建筑业的欢迎。单独粉磨钢渣，可以根据市场需要直接作为产品供混凝土生产掺用，也可以根据需要调整细度及掺量配置成水泥出售。
钢企建设钢渣处理利用生产线
意义重大
钢铁工业产出的炼钢废渣如果不能合理利用，将需要征用大量的土地堆放，堆放时间一长就会凝结成块矿粉，变成废物，污染环境，浪费资源，增加钢铁企业处理废渣的费用。钢渣加工制备成超细微粉，其原料是冶金行业的冶金废渣，可以成为混凝土的重要组成部分。在钢渣微粉生产过程中仅需要部分热气体烘干钢渣中的水分，没有烟尘排放。由此可见，加工制备钢渣微粉也是绿色环保项目，属于国家鼓励发展的项目。钢铁企业可以利用钢厂已有的区域位置优势，原料来源有充分的保障；钢厂具有先进的、严格的科学管理经验，有经验丰富的技术队伍和职工队伍，为项目的实施和市场开发提供了组织、技术和生产管理的保证；钢厂供电、供水来源可靠，交通运输便利，协作条件好，建设条件十分优越。综上所述，钢铁企业建设钢渣微粉项目，不仅可以变废为宝，提高炼钢的附加值，为钢铁企业创造可观的经济效益，而且保护了环境，符合钢铁和水泥工业结构调整的政策方向。发展钢铁企业布局钢渣微粉项目是一项利国利民的好事，前途广阔，意义重大，对建设“无废城市”、促进钢铁工业的可持续性发展将起到积极的推动作用。
（图片来源于网络）
来源｜中国冶金报 江苏省冶金行业协会
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