高爐爐渣

1、高爐爐渣高爐爐渣(blastfurnaceslag)高爐煉鐵產生的一種副產品，經加工處理，主要用于制作建筑材料。高爐生產過程中，入爐的各種原、燃料經冶煉后，除獲得鐵水(煉鋼生鐵或鑄造生鐵)和副產品高爐煤氣以外，鐵礦石中的脈石，燃料中的灰分與熔劑融合就形成液態(tài)爐渣，其一般溫度為1450～1550℃，定時從渣口、鐵口排出。通常將從渣口排出的熔渣稱為“上渣”，從鐵口隨同鐵水排出的稱為“下渣”，下渣中往往混有少量鐵水(見上渣與下渣)。高爐爐渣的

2、化學成分取決于原料成分、冶煉鐵種、操作方法和冶煉過程中的爐況變化(見表1)。高爐爐渣中CaO、MgO、SiO2和Al2O3為主要組成，占總量的95%以上，這4種成分基本可以決定高爐爐渣的冶金性能。攀枝花釩鈦磁鐵礦含有較多的TiO2，包頭白云鄂博礦含有較多的CaF。，用這些特殊鐵礦石冶煉，爐渣中相應的TiO2、CaF2較多。除此之外，渣中還含有少量FeO、MnO和CaS以及一些微量化合物，其堿度(CaO／SiO2)一般為0.9～1.25。

3、高爐冶煉正常進行時，爐渣成分變化不大，但在生產過程中有時需要調整爐料配比，此時爐渣成分相應變化；爐況變化爐渣成分也會改變，例如爐冷時渣中FeO、SiO2含量會稍有增多。冶煉每噸生鐵一般產生爐渣300～600kg，其多少主要由入爐鐵礦石的含鐵量而定。鐵礦石含鐵量越少，脈石含量就越多，相應地加入的熔劑和燃料也越多，所以渣量就越大，中國一些地方小高爐利用當地資源煉鐵，渣量會超過600kg／t，而歐洲的一些高爐使用含Fe量65%左右的爐料，渣量

4、降到185～250kg／t。大量的高爐渣原作為廢物由渣罐車運至棄渣展，而今高爐渣多經水淬制成水渣，成為制作礦渣水泥場倒掉。這種處理方法日積月累，占地甚大且污染環(huán)或渣磚等建筑材料的原料。也可用來制造渣棉、鑄石和境，經營管理費用很高，而且往往因渣罐調撥不及時而膨球等。影響高爐按時出渣、出鐵。由于高爐渣綜合利用的發(fā)展，而今高爐渣多經水淬制成水渣，成為制成礦渣水泥或渣磚的原材料。也可用來制造渣棉，鑄石和膨球。處理方法處理方法主要是水淬處理，作為

5、備用方法還有造渣塊。水淬處理將熔渣用水急劇冷卻，使熔渣?；癁榧毿〉墓腆w顆粒，即為水渣。水渣脫水后外運，供水泥廠等使用。作為水泥原料對水渣的化學成分及物理性能都有一定質量要求。高爐爐渣的化學成分除用特殊礦石冶煉的(例如中國攀枝花鋼鐵公司的高鈦渣)以外，一般都能滿足質量要求，而且爐渣的化學成分取決于高爐冶煉工藝，水淬處理不能改變爐渣的化學成分。對水渣的物理性能要求玻璃化率要高于95%，這取決于熔渣的急冷速度，急冷速度快則玻璃化率高。熔渣溫度

6、高、水淬用水的溫度低、水量大、渣與水接觸良好，有利于提高玻璃化率。對水渣成品還要求含水量低、堆密度大和粒度細，以減少水泥廠的能耗和降低運輸費用。水淬方法多種多樣，大體可分為泡渣與沖渣兩種：(1)泡渣。熔渣用渣罐車運至遠離高爐的水渣池，直接傾入池水中，熔渣經水淬即成水渣。水渣池為混凝土構筑物，池中水深5～8m。吊車將水渣撈出，置于池邊的堆渣場，脫水后裝車運出。水渣池中的水，由于水分蒸發(fā)和被水渣帶走，需經常補充(每噸渣補充1t水)。泡渣法省

7、水省電，但需要許多渣罐車，而且安全和環(huán)保都存在較多問題。帶運輸，其流程是：熔渣水淬后，渣漿進入水渣槽，而后從底部流出，經分配器被均勻地分配到濾網轉鼓內，水經濾網過濾掉，轉鼓內設有帶濾網的葉板，隨同轉鼓轉動將水渣從底部提升到頂部，并將水渣卸到伸入轉鼓內的皮帶運輸機上，而后裝入成品槽供外運。由轉鼓過濾出的水集中在轉鼓下面的集水槽中，由水泵抽到冷卻塔中冷卻。為防止轉鼓濾網堵塞，在轉鼓外用壓縮空氣和噴水清掃。近來此法應用較多。造渣塊在水渣系統(tǒng)檢

8、修和特殊爐況(包括開爐)高爐渣不能沖制水渣時，為處理此時的熔渣，出鐵場須設立干渣坑。寶鋼的干渣坑為鋼筋混凝土構件，三面圍墻，一面敞開供電鏟車進出。熔渣流入干渣坑，噴水冷卻凝固后，用電鏟裝車運走。顯然，這種方法操作環(huán)境惡劣，只能作為處理爐渣的輔助手段。用途用途一座年產500萬t生鐵的煉鐵廠，年產爐渣約150～300萬t，其綜合利用價值可想而知，所以很早即為人們所關注，近百年來尤其是第二次世界大戰(zhàn)以后，高爐渣得到大規(guī)模的應用，日本、美國等進

9、行了許多開發(fā)研究工作，中國1970年以后也取得了許多成果。至今，高爐渣已有多種用途，在中國主要是制造礦渣水泥。此外水渣還可制成渣磚和用作隔熱填料等。塊渣可代替天然碎石作混凝土骨料、公路路基、鐵路道砟、基礎墊層等。還有少量制成渣棉、膨球、鑄石、微晶玻璃。在農業(yè)方面有的高爐渣還可改良土壤或用作肥料。高礦渣水泥水渣與水泥的化學成分近似，具有潛在的水硬膠凝性能，經石灰、石膏等激發(fā)就可由潛在轉為顯示的水硬膠凝性能，因此可以作為水泥原料。水渣經烘干

10、后，配入少量石灰和無水石膏，用球磨機粉碎制成礦渣水泥。礦渣水泥可制成各種混凝土制品，用于建筑業(yè)。渣磚水渣經過干燥后配入細磨的石灰和石膏，按水渣88%～91%、石灰8%～10%、石膏1%～2%比例配料，經過攪拌、消解、輪碾活化、壓磚成型、養(yǎng)護等工序制成渣磚。渣磚可作建筑用材。渣棉為巖石質的人造纖維，細度4～6μm，導熱率0.033～0.040W／(m?K)，密度0.13～0.15g／cm3。具有良好的保溫、吸音、防火性能，用于冶金化工、建