钢渣综合利用技术

钢渣是炼钢过程中的副产品,其产量约为钢铁产量的8%—15% ■ 钢渣按照生产流程可以分为转炉渣(BOF)、电炉渣(EAF)和钢包炉渣(LF)。p 钢渣的特性l表面粗糙、多孔l更高的抗压强度、粗糙度和耐久性l氧化钙、二氧化硅、氧化镁及少量的氧化亚铁、氧化锰等 l 硅酸三钙、硅酸二钙. 钢渣在道路中的应用 凡是需要碎石的地方均可利用钢渣来取代碎石,体现在:u碎石层——钢渣层:中央分隔带碎石过滤层或者碎石垫层等;u级配碎石层——级配钢渣层:低等级道路的底基层等;u水泥稳定碎石层——水泥稳定钢渣碎石层:基层底基层等;u沥青稳定碎石层或者沥青混凝土层——沥青稳定钢渣层或者沥青钢渣混凝土:面层等;钢渣主要由CaO,Fe2O3,SiO2组成;矿物成分主要是CaCO3和C3S,其表观相对密度大于碎石, 抗压强度也大于碎石。水泥稳定钢渣级配碎石的膨胀率在一定范围内随硅灰掺量的增加而降低,硅灰可以促进钢渣中游离 氧化钙的反应并有效抑制钢渣体积膨胀。初步研究硅灰最佳掺量为3%。随着钢渣掺量的增加,混合料的最佳含水量和最大干密度均增大。通过28d抗压强度、间接抗拉强度、弯拉强度和回弹模量可知,50%掺量的钢渣具有最佳的力学性 能。掺入钢渣有助于减少混合料的干缩系数。钢渣掺量越多,混合料的温缩系数越大。

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抗冲刷试验表明掺加一定量的钢渣有助于提高混合料的抗冲刷性能,50%的钢渣掺量能使试件的抗冲刷能力最优。在混合料中掺入钢渣有助于提高其抵抗冻融的能力。由于钢渣具有更强的棱角性和更粗糙的表面纹理,其掺量增大会使水泥稳定钢渣碎石基层的可压实 性变差。将碎石部分替换为钢渣后,水泥稳定钢渣级配碎石成本低于玄武岩,降低36.2% 1吨水泥稳定碎石造价(元)材料 碎石 钢渣 水泥 硅灰  总造价水泥稳定碎石水泥稳定钢渣级配碎石改性水泥稳定钢渣级配碎石钢渣经过硅灰改性后成本与碎石相比增加33.5%,初期成本增加 结合性能比较结果,建议使用未改性水泥稳定钢渣级配碎石。选择钢渣产品时主要考虑钢渣的力学性能(压碎值、磨耗值)以及陈化时间(或f-CaO含量);钢渣用作集料时会增加混合料的沥青用量;当钢渣代替集料用于沥青路面时,需要对钢渣的f-CaO含量和体积膨胀率设定更为严格的 限制;对钢渣进行表面改性能显著减少钢渣的吸油量,从而降低沥青混合料的沥青用量,节约 工程成本;4%用量的硅树脂防水剂改性效果最好,采用硅树脂防水剂对钢渣进行表面改 性确实能抑制钢渣的体积膨胀,提高沥青混合料的水稳定性。疏水涂料具有较好的疏水性,改性钢渣表面的疏水涂膜具有较高的热稳定性,在高温下 疏水涂膜不会发生分解,反而表面疏水性能有所提高。且能够较好的抑制其体积膨胀;钢渣经过疏水涂料改性后其沥青混合料的水稳定性得到明显的改善。疏水涂料改性钢渣沥青混合料成本相当,且综合性能相比于未改性钢渣提升。

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