钢渣稳定性试验方法

主管部门 Governor： 中国钢铁工业协会

归口单位 TechnicalCommittees： 全国钢标准化技术委员会

起草单位 DraftingCommittee： 中冶集团建筑研究总院、中国京冶工程技术有限公司、首钢资源综合利用科技开发公司、马鞍山钢铁股份有限公司、宝钢发展有限公司新型材料公司

2100433B

实施日期 ExecuteDate： 2010-4-1

首次发布日期 FirstIssuance Date： 2009-6-25

标准状态 StandardState： 现行

复审确认日期 ReviewAffirmance Date：

计划编号 Plan No： 20072360-T-605

代替国标号 ReplacedStandard：

被代替国标号 ReplacedStandard:

废止时间 RevocatoryDate：

采用国际标准号 AdoptedInternational Standard No：

采标名称 AdoptedInternational Standard Name：

采用程度 ApplicationDegree：

采用国际标准 AdoptedInternational Standard：

国际标准分类号(ICS)： 77.140.99

中国标准分类号(CCS)： H54

标准类别 StandardSort： 方法

标准页码 Number ofPages:

标准价格(元) Price(￥)：

钢渣用于冶金原料

1）回收废钢铁，钢渣中含有较大数量的铁，平均质量分数约为25%，其中金属铁约 占10%。磁选后，可 回 收 各粒级的废钢，其中大部分含铁品位高的钢渣作为炼钢、炼铁原料。

2）钢渣用作烧结材料，由于转炉钢渣中含40%～50%的CaO，用其代替部分石灰石作烧结配料，不仅可回收利用钢渣中残钢、氧 化 铁、氧 化 钙、氧 化 镁、氧 化 锰、稀 有 元 素（V、Nb等）等，而且可使转鼓指数和结块率提高并有利于烧结造球及提高烧结速 度。钢渣中Fe、FeO在氧化反应过程中产生的热量可降低烧结矿燃料消耗。

3）钢渣用作高炉熔剂，转炉钢渣中含有40% ～50%的CaO、6% ～10%的MgO，将其回收作为高炉助溶剂可代替石灰石、白云石，从而节省矿石资源。

另外，由于石灰石（CaCO3）、白云石[CaMg（CO3）2]分解为CaO、MgO的过程需耗能，而钢渣中的Ca、Mg等均以氧化物形式存在，从而节省大量热能 。

4）钢渣用作炼钢返回渣料，钢渣返回转炉冶炼可降低原料消耗，减少总渣量。对于冶炼本身还可促进化渣，缩短冶炼时间。

钢渣用于道路工程

1）钢渣生产水泥及混凝土掺合料，钢渣中含有具有水硬胶凝性的硅酸三钙（C3S）、硅酸二钙（C2S）及铁铝酸盐等活性矿物，符合水泥特性。因此可以用作生产无熟料水泥、少熟料水泥的原料以及水泥掺合料 。钢渣水泥具有耐磨、抗折强度高、耐腐蚀、抗冻等优良特性。

2）钢渣代替碎石和细骨料，钢渣碎石具有强度高、表面粗糙、耐磨和耐久性好、容重大、稳定性好、与沥青结合牢固等优点，相对于普通碎石还具有耐低温开裂的特性，因而可广泛用于道路工程回填。钢渣作为铁路道渣，具有不干扰铁路系统电讯工作、导电性好等特点。由于钢渣具有良好的渗水和排水性，其中的胶凝成分可使其板结成大块。钢渣同样适于沼泽、海滩筑路造地。

新型建筑材料工程应用

1）新型混凝土，通过磨细加工，使工业废渣的活性提高并作为一种混凝土用掺合料进入混凝土的第6组分———矿物细掺料 。细磨加工不仅使渣粉颗粒减小，增大其比表面积，使渣粉中的f－CaO进一步水化以提高渣粉稳定性，还伴随着钢渣晶格结构及表面物化性能变化，使粉磨能量转化为渣粉的内能和表面能，提升钢渣胶凝性。利用钢渣微粉与高炉矿粉相互间的激发性，加以适当的激发剂可配制出高性能的混凝土胶凝材料。

同时，根据不同的使用要求，还可配制出道路混凝土（抗拉强度高，耐磨、抗折、抗渗性好）、海工混凝土（良好的渗水、排水性，海洋生物附着率高）等系列产品。

2）碳化钢渣制建筑材料，造成钢渣稳定性不好的主要因素是游离氧化钙和游离氧化镁，它们都可以和CO2进行反应，且钢渣在富CO2环境下，会在短时间内迅速硬化。利用这种性质，可利用钢渣制成钢渣砖，再次用到不同的建筑中，其重要意义在于碳化养护材料的物理化学性能得到了重大改进。与此同时，有效控制了CO2的排放，改善温室效应。

钢渣制微晶玻璃

矿渣微晶玻璃自20世纪60年代研发 出来以后，在许多国家形成了规模化生产。程金树等 以还原性钢渣为主要原料研制出了外形美观的微晶玻璃花岗岩。陈惠君等 以粉煤灰和钢 渣为主要原料，研制出以钙、铁灰石为主晶相的微晶玻璃。

钢渣在环境工程方面的应用

钢渣较高的碱性和较大的比表面积可用于处理废水。研究表明，钢渣具有化学沉淀和吸附作用。在钢 渣 处 理含铬废水研究中，铬的去除率达到99%。钢渣处理含锌废水的研究中，锌的去除率达98%以上，处理后的废水达到GB　897888污水综合排放标准。钢渣处理含汞废水的研究中，汞的去除率达到90．6%。其研究结果 为解决海洋 汞污染提供了一种有效途径。钢渣还可用于处理含磷废水及含其他重金属废水。

钢渣在农业上的应用

钢渣作为碱性渣可以用于酸性土壤中，其中的CaO、MgO可改良土壤土质。含磷高的钢渣也可用于缺磷碱性土壤中并增强农作物的抗病虫害能力。硅是水稻生长需求量最大的元素，SiO2含 量 高 于15%的钢渣可作硅肥。

其他用途

钢渣还可生产免烧砖、铸造砂、水泥膨胀剂、制流态砂硬化剂等。

钢渣的主要矿物组成为硅酸三钙、硅酸二钙、钙镁橄榄石、钙镁蔷薇辉石、铁酸二钙、RO（镁、铁、锰的氧化物，即FeO、MgO、MnO形成的固熔体）、游离石灰（f－CaO）等。

钢渣的矿物组成不尽相同，其影响因素在于钢渣本身的化学成分及碱度。

日本目前的钢渣有效利用率已达到95%以上，转炉渣和电炉渣的利用方向分为外销、自使用、填埋 。德国目前的钢渣有效利用率达98%以上，其主要利用方向为土建、农肥以及配入烧结和高炉进行再利用。德国已将转炉渣用于加固莱茵河港口和谬司河岸。

美国目前的钢渣有效利用率达98%，其主要利用方向（烧结和高炉再利用、筑路）的钢渣用量占总钢渣利用量的65%以上。美国的8条主要铁路均用钢渣作铁道渣。美国研究机构对氧气顶吹转炉渣性能进行研究，开发出利用钢渣去除土壤含水层中有机物与无机物的使用途径。

瑞典通过向熔融钢渣中加入碳、硅和铝质材料对钢渣进行成分重构，在回收渣中渣钢后将钢渣用于水泥生产。加拿大将处理后的钢渣用于道路建设。阿拉伯地区利用电弧炉钢渣（分级）作为混凝土掺合料配制出属性更好的混凝土。