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隨著國(guó)家循環(huán)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，要求冶金行業(yè)廢棄資源實(shí)現(xiàn)再利用，特別是冶金渣、廢氣的再利用成為冶金行業(yè)循環(huán)經(jīng)濟(jì)關(guān)注的焦點(diǎn)。作為鋼渣綜合利用的較關(guān)鍵因素是鋼渣的安定性，影響安定性有多種原因，其中游離氧化鈣的水化分解是主要原因。鋼渣中的這些游離氧化鈣都經(jīng)受了1700℃左右的高溫煅燒，其結(jié)構(gòu)致密，結(jié)晶顆粒粗大，水化速度慢，在常溫下比水泥熟料中的煅燒(1400℃)f-CaO更難水化。同時(shí)，鋼渣中f-CaO固溶了一定量的FeO、MgO和MnO，反應(yīng)能力降低，具有水化緩慢特點(diǎn)。當(dāng)f-CaO與水接觸時(shí)，會(huì)漸漸消解生產(chǎn)Ca(OH)2，體積增加約一倍，使鋼渣中產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力，內(nèi)應(yīng)力隨f-CaO含量的增多而增大，當(dāng)其超過(guò)鋼渣本身的結(jié)合力時(shí)，就會(huì)導(dǎo)致鋼渣崩裂甚至粉化。
目前轉(zhuǎn)爐鋼渣的處理主要采用熱潑法、燜渣法以及輪式水淬法，這些工藝中鋼渣安定性比較好的燜渣法、輪式水淬法處理工藝，游離CaO含量在3%以下，為鋼渣的合理利用創(chuàng)造了有利條件。從目前國(guó)內(nèi)的鋼渣實(shí)際利用情況看，主要為選鐵、鋪路、作為石料，而能夠作為土木建筑的并不多，雖然鋼渣微粉已經(jīng)有國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，但實(shí)際的應(yīng)用仍然有顧慮。導(dǎo)致目前鋼渣的循環(huán)利用率很低。
然而，鋼渣的大量堆積將嚴(yán)重侵占土地，污染環(huán)境，破壞生態(tài)，成為鋼企推進(jìn)清潔生產(chǎn)和循環(huán)經(jīng)濟(jì)的一大障礙，延緩了生態(tài)文明建設(shè)步伐。
鋼渣燒制陶粒技術(shù)有效克服鋼渣后期膨脹而不能應(yīng)用建材的世界難題，通過(guò)利用鋼渣富含鐵元素的特點(diǎn)來(lái)降低陶粒燒成溫度，相比較于頁(yè)巖粘土陶粒燒成溫度更低，不需開采天然石料和礦產(chǎn)資源，是一項(xiàng)值得推廣的節(jié)能減排的新興技術(shù)。
一、工藝流程
1、破碎：熱處理后的鋼渣，塊度一般為10~500mm左右，含有少量的水分。一般采用顎式破碎機(jī)和錘式破碎機(jī)組成的二級(jí)破碎系統(tǒng)，將其粒度控制在≤8mm。
2、配料：鋼渣、錳渣粉、粉煤灰等幾種物料，分別被輸送到各自的料庫(kù)，庫(kù)下設(shè)置調(diào)速皮帶秤實(shí)現(xiàn)物料自動(dòng)配料計(jì)量。
3、粉磨： 一般采用烘干兼粉磨的球磨機(jī)，配套高效選粉機(jī)，組成閉路系統(tǒng)。 烘干物料的熱風(fēng)可以來(lái)自于回轉(zhuǎn)窯的廢氣，做到余熱利用;也可以設(shè)置門的熱風(fēng)爐。
4、制球：出磨的生料粉在生料庫(kù)內(nèi)儲(chǔ)存。一般設(shè)置2~3個(gè)庫(kù)，可以單出料，也可以多庫(kù)搭配出料。生料粉被送入一個(gè)小料倉(cāng)，料倉(cāng)下設(shè)置螺旋計(jì)量裝置或者調(diào)速皮帶秤裝置，計(jì)量生料量。制球機(jī)旋轉(zhuǎn)過(guò)程中，可以制成各種粒徑的料球。
5、煅燒： 料球進(jìn)入帶有一定斜度的回轉(zhuǎn)窯進(jìn)行煅燒，其中隨著回轉(zhuǎn)窯的旋轉(zhuǎn)，料球向窯頭滾動(dòng)，同時(shí)煤粉從窯頭噴入窯內(nèi)燃燒，料球在回轉(zhuǎn)窯內(nèi)被煅燒成強(qiáng)度很高的陶粒砂。煤粉燃燒器可以采用單風(fēng)道噴煤管，簡(jiǎn)單可靠，一次風(fēng)量高；也可以采用多風(fēng)道燃燒器，一次風(fēng)量可以降低為煤粉燃燒所需風(fēng)量的8%，提高了入窯二次風(fēng)量，節(jié)能效果顯著。多風(fēng)道燃燒器分為外軸流風(fēng)、煤風(fēng)、內(nèi)軸流風(fēng)等，火焰形狀非常容易調(diào)節(jié)。
6、煤粉制備：煤粉的制備可以采用球磨或者立磨，可以從窯頭罩抽取熱風(fēng)烘干煤粉。采用動(dòng)態(tài)選粉機(jī)可以任意調(diào)節(jié)煤粉細(xì)度，為煤粉的充分燃燒提供了條件。
7、成品冷卻：陶粒的冷卻一般采用回轉(zhuǎn)式冷卻機(jī)，工作簡(jiǎn)單可靠，冷卻機(jī)的二次風(fēng)完全入窯，配合多通道燃燒器的使用，更可以節(jié)約大量的能耗。出冷卻機(jī)的陶粒砂溫度很低，可以用手抓起來(lái)。
8、篩分： 出冷卻機(jī)的陶粒砂，可以直接輸送到多級(jí)振動(dòng)篩，按要求分為多個(gè)粒徑品級(jí)。
二、產(chǎn)品特點(diǎn)
陶粒之所以在全世界得到快速發(fā)展，是因?yàn)樗哂衅渌牧纤痪邆涞脑S多優(yōu)異性能，這一優(yōu)異性能，這一優(yōu)異性能使它具有了其他材料無(wú)法取代的作用。
陶粒特點(diǎn)：①密度小、質(zhì)輕：陶粒自身的堆積密度小于1100kg/m3，一般為300～900kg/m3。②保溫、隔熱：陶粒由于內(nèi)部多孔，故具有良好的保溫隔熱性，用它配制的混凝土熱導(dǎo)率一般為0.3～0.8W/km，比普通混凝土低1～2倍。③吸水率低，抗凍性能和耐久性能好：陶粒混凝土耐酸、堿腐蝕和抗凍性能優(yōu)于普通混凝土;鋼渣陶粒的產(chǎn)品特點(diǎn)很多主要的還是上面的三點(diǎn)。