高炉重矿渣物化性能试验讨论高炉重矿渣物化性能试验讨论 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讨论。 关键词: 高炉重矿渣;回填;筑路;混凝土;建材 中图分类号:U492.6+4 文献标识码:A 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,破裂、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,通过一系列的探究、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讨论 (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。 岩相分析表明,黄长石及黄长石玻璃体折射率均为 1.64,说明该黄长石主要是镁黄长石,且黄长石玻璃体中有黄长石微晶析出,多呈长柱状粗大结晶(长 300μm,宽 50μm)。高炉渣的活性主要来自玻璃体及铝酸盐矿物。 (三)包钢高炉重矿渣物理特性 1、高炉重矿渣物理基础性能 包钢高炉重矿渣的表观密度为 2.65-2.72g/cm3 之间...