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针对钢渣的特点,对其进行“钝化”处理,通过特殊的方式破碎,分析其化学组成,检验其活性。钢渣属于碱性集料,同时由于钢渣具有多孔的物理特征,因此与沥青的粘附性能非常好。经过试验和优化设计配比,研制出劈裂强度比高、残留稳定度大、抗车辙等性能良好的钢渣沥青混凝土。试验结果表明,集料与沥青粘附性等级为5级,钢渣压碎值为16.3%,磨光值67BPN,洛杉矶磨耗11%。混合料的残留稳定度为90.3%,劈裂强度比为87.5%,动稳定度次数大于6000次/mm,远远超过交通部规范规定大于3000次/mm的要求。试验路的使用结果表明,钢渣沥青混凝土具有良好的热稳定性、水稳定性和抗滑性能,对提高我国沥青路面的耐久性和降低工程造价具有积极意义;此外,将钢渣制备成为适用于沥青混凝土路面中的骨料,以代替石质骨料,提高钢渣再生利用的经济价值,可节省自然资源(石材)。同时,解决了我国钢铁工业因钢渣堆放污染环境的技术难题,为钢渣从固体废弃物转化为优质沥青混凝土耐磨集料资源开辟了广阔的前景。
武汉钢铁集团公司利用本成果生产的钢渣耐磨集料已经在武黄高速公路大修工程、仙桃汉江公路大桥桥面铺装以及武汉钢铁集团冶金渣有限公司的厂道加铺改造工程中得到了广泛的应用。后期跟踪观测的试验也证明了钢渣沥青路面性能优异,钢渣沥青路面的抗滑性能及抗水损害能力远远优于普通沥青路面。
·获湖北省科技进步三等奖
基于APA的钢渣沥青混凝土性能研究
针对缺乏钢渣沥青混凝土路用性能深入研究的问题,本文采用APA车辙试验和APA浸水车辙试验,对比了钢渣沥青混合料和普通沥青混合料的路用性能,研究结果表明:钢渣沥青混合料配合比设计应以混合料体积指标为指导进行,与普通沥青混合料相比,钢渣沥青混合料表现出更好的高温稳定性能与水稳定性能。
钢渣沥青混凝土的制备与应用
钢渣是炼钢厂生产钢材时剩下的废料,据统计,2008年中国钢产量达到5×10~8t,钢渣产量约为0.7×10~8t。随着国民经济增长,钢制品的需求日益增大,作为副产品的钢渣也以平均每年1.5×10~7t的速度增长。堆积的钢渣不仅占用大量土地,而且会造成环境污染。如何合理有效地重新利用这些钢渣,使它们变废为宝,是科技工作者长期以来试图解决的问题。就目前来说,钢渣利用途径主要有:返回冶炼再用、制作钢渣水泥、作为筑路土基层及回填工程材料、作农肥和酸性土壤改良剂、用于废水处理以及作为炼钢熔剂等。国外对钢渣已经有了较高的利用率。欧美、日本对钢渣的利用率达到了100%,其中的50%~60%运用于道路。在英国,甚至有98%的钢渣运用于沥青与水泥路面。目前中国钢渣利用率仅为20%,远低于国外发达国家,一方面是因为重视程度不够,另一方面则由于钢渣处理工艺及应用技术研究投入较少。在工程应用方面,钢渣的消化利用从二灰钢渣用于半刚性基层开始,经历了钢渣在沥青混合料中的应用,近年来发展到钢渣用于抗滑磨耗层中,伴随着应用的不断推广和应用层位的拓展,对钢渣的研究也不断深入。中国正处在高速公路快速发展时期,天然砂石资源供应日渐紧张,同时生产的钢渣占地堆放和环境污染越发严重,假如能将钢渣代替天然砂石资源用于沥青混凝土路面工程,将有效解决以上矛盾,而且能产生巨大的经济效益和社会效益。
钢渣处理方法以钢渣和初选渣钢为原料,采用一套闭路循环生产选矿工艺流程,分别经筛分(筛分机)、负压球磨(球磨机),干式磁选(干式磁选机)和风力分级(螺旋分级机)等工序,获得四种高效优质和高附加值的产品,即含铁量大于90 %的可用于炼钢的优质废钢,用于炼铁的高品位铁精粉,用作水泥和混凝土高活性掺合料的钢渣微粉和用于高等级公路路面的钢渣沥青混凝土面层集料。真正做到了钢渣零排放,彻底地解决了钢渣对环境的污染. 钢渣选铁工艺流程详细:一种钢渣处理方法,包括球磨、分选、磁选,其特征在于:以含 Fe 量为 30 ~ 60 %,粒度为 10 ~ 300mm 的粗选渣钢为原料,生产含Fe量> 90 %的优质废钢。
高效钢渣微粉和高品位铁精粉的工艺,其具体工艺步骤为:球磨重力分级、微粉捕捉、磁选,现分述如下:
1、球磨机在风扫球磨机 中进行,将粒度为 10 ~ 300mm 的粗选渣钢放入风扫磨中进行球磨,在研磨过程中采用负压风力操作,风压力为 2 ~ 10KPa ,风量为 1000 ~ 5000m3/h.t 渣钢,一边研磨,一边用负压将渣粉吸走,迫使渣与钢分离;分离结果一是含 Fe 量大于 90 %粒度为 0 ~ 100mm 的渣钢,进入优质废钢库中;一是粒度为 0 ~ 1mm 的渣粉;
2、重力分级重力分级在沉降箱中中进行,粒度为0 <span class="STYLE14">~1mm 的渣粉由风扫球磨机中分出后进入沉降箱中进行重力分级,粒度为 0 ~ 0.1mm 的渣粉则进入微粉捕捉系统中,重量大,比重大,粒度为 0.1 ~ 1mm 的进入干式磁选机中,经磁选后,含金属铁小于 0.8 %的磁选尾矿再进入干式球磨机 中进行粉磨;其余部分即成为铁精矿粉;
3、微粉捕捉微粉捕捉先后在旋风式除尘器和布袋式除尘器中进行,由重力分级分出的重量小,粒度为 0 ~ 0.1mm 的渣粉进入旋风式除尘器中,其中粒度小于0.074mm 渣粉即被捕捉收集进入高效钢渣微粉仓中,粒度更小的渣粉进入布袋式除尘器中,粒度小于 0.045mm 的渣粉也被捕捉收集进入高效钢渣微粉成品仓中,上述微粉捕捉系统所采用的风压为 1 ~3KPa 。
钢渣处理方法以钢渣和初选渣钢为原料,采用一套闭路循环生产工艺流程。分别经筛分.负压球磨,干式磁选和风力分级等工序,获得四种高效优质和高附加值的产品.即含铁量大于90%的可用于炼钢的优质废钢.用于炼铁的高品位铁精粉,用作水泥和混凝土高活性掺合料的钢渣微粉和用于高等级公路路面的钢渣沥青混凝土面层集料.真正做到了钢渣零排放,彻底地解决了钢渣对环境的污染。
钢渣处理方法以钢渣和初选渣钢为原料,采用一套闭路循环生产工艺流程。分别经筛分.负压球磨,干式磁选和风力分级等工序,获得四种高效优质和高附加值的产品.即含铁量大于90%的可用于炼钢的优质废钢.用于炼铁的高品位铁精粉,用作水泥和混凝土高活性掺合料的钢渣微粉和用于高等级公路路面的钢渣沥青混凝土面层集料.真正做到了钢渣零排放,彻底地解决了钢渣对环境的污染。