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摘要：钢渣因成分波动大、易磨性差、稳定性差等缘由，导致其用于水泥熟料烧成技术没有得到广泛推广。本文结合公司对铁质原料的需求，开展钢渣在水泥生产中的应用争论，从钢渣优选、生料易烧性分析、熟料性能争论入手，改善水泥熟料质量，提高钢渣在水泥生产中的综合利用率。
关键词：钢渣；易烧性；熟料性能引语
在水泥生产中，钢渣因其潜在水硬性高、产量大、本钱低，并且含有相当数量的近似水泥熟料组成的矿物而成为水泥生产中首选原材料，在熟料煅烧中可起到诱导结晶、加速助熔的作用，使水泥生产实现优质、高产和低耗。把钢渣用作水泥生产原材料，节约了大量贵重自然资源，保护了环境，同时降低了水泥生产本钱，具有宽阔的应用前景。本文结合公司对铁质校正原料的需求，争论钢渣在水泥生产中应用的可行性，确定煅烧水泥熟料的钢渣种类；结合实际设计配料方案，多角度分析了掺入钢渣后对生料易烧性及熟料性能的影响，解决了钢渣在水泥工业中应用时均化和粉磨的难题，已在所属单位实现了产业化和推广应用，掌握生产本钱的同时保证产品质量，具有肯定的实践指导意义。
原材料选择
本文所选用全部原燃料物理化学性能和放射性等指标均符合相应标准要求， 综合考虑本钱等因素最终确定如下原燃料：钙质材料选用公司自备矿山单独生产和均化的石灰石；硅铝质材料选用公司四周砂岩和页岩；比照用铁质材料选用当地产铁粉；钢渣由公司四周两家钢厂供给，其中 0-6YA 是 A 钢厂供给的 0～6mm 尺寸的钢渣，0-10YB 是 B 钢厂供给的 0～10mm 尺寸的钢渣。各材料化学分析见表1。
表 1 原材料化学成分分析
钢渣根本性能争论
钢渣粉磨性能试验
将 0-10YB 和 0-6YA 分别置于电热枯燥箱中，在 105 ℃的条件下烘干 24 h 直至恒重，分别称取 50kg，经球磨机粉磨 30min 后称重；将粉磨后的钢渣过 标准筛筛出大颗粒难磨物相〔 筛上颗粒〕并称重，得出 0-6YA 和 0-10YB 中难磨物相的重量见表 2。
表 2 粉磨后物料重量比照
钢渣经一样时间粉磨，0-10YB 的难磨物相量要远大于 0-6YA，初步推断 0- 6YA 的易磨性较好。为了更清楚表征筛上颗粒的粒径分布，用标准分级筛对筛上颗粒的级配进展分析，结果见表 3。
表 3 0-10YB 和 0-6YA 筛上颗粒级配
由表 3 可知，0-10YB 局部难磨物相的粒径到达了 10mm 左右，与粉磨前粒径相差不大，说明在粉磨过程中其构造难以被破坏，即使延长粉磨时间，也难以将其粉磨。相较而言，0-6YA 经过粉磨后粒径较小，进一步验证了 0-6YA 易磨性较好。
钢渣粉磁选试验
从化学元素成分结果可以看出，试验用钢渣的铁含量较高。其铁元素的存在形式主要有单质铁、二价铁氧化物等，不仅影响钢渣易磨性，而且在引入熟料烧成环节后因消耗氧气易产生局部复原气氛，影响熟料质量，所以在钢渣的处理过程中应尽量削减铁元素的含量。为探究粉磨后钢渣所含铁磁性物质的含量及磁选效果，本文通过一种磁选方法模拟实际生产的磁选过程，来观看除铁效果。试样选取经过裂开粉磨，并通过 标准筛的钢渣粉 0-6YA 和 0-10YB，比较粉磨前后钢渣粉中铁元素的含量。将两种钢渣粉放入 105℃烘箱中枯燥至恒重，电子天平称量 100g 烘干粉末。再将钢渣粉末通过筛网均匀平铺为 ，用磁铁隔着一张白纸在离料层 1～2cm 处来回吸附 300s，直至几乎没有更多颗粒被吸附。通过比较吸附在白纸上的物料质量所占百分比来推断两种钢渣粉末中铁磁性的含量。吸附效果见图 1，吸附数据见表 4。
图 1 粉末磁选结果表 4 钢渣粉磨磁选结果
比较试验结果觉察，0-6YA 中被吸附颗粒所占比例较大，说明 0-6YA 钢渣经裂开、粉磨处理后更易通过磁选剔除铁磁性物质，同时考虑易磨性，最终确定 0- 6YA 进展后续试验。
钢渣对生料易烧性影响争论
配料方案设计
为了探究钢渣掺量对生料易烧性的影响，本文依据现有生料配料方案：熟料三率值 KH=；SM=；IM=，结合原料种类、成分、燃料品质及型干法水泥生产工艺的特点，制定易烧性配料方案，见表 5。
易烧性试验
试样制备方法参考 JC/T 735—2025 水泥生料易烧性试验方法。取 25g 物料
放入模具中，放入试体成型模具内，使用压力机施以 100kN 力，加载速率 20kN/s， 保压 10s，制成试体，再用脱模机脱模。将取出的试饼放入已恒温至 105～110℃ 的枯燥箱中枯燥备用。试体煅烧依据 1350℃、1400℃、1450℃三个温度烧成，随炉升温，到达设定温度后保温 300min 取出，冷却后装入贴有标签的密封袋内，
放入枯燥器内保存。3 天内完成游离氧化钙含量测定，通过游离钙含量来推断生料易烧性。试验结果见表 6。
表 5 易烧性试验配料方案
表 6 易烧性试验结果
易烧性试验分析
钢渣掺量对生料易烧性的影响
比照表 6 中试验组 1、2、3、4 可知：在不同煅烧温度下，当 KH 保持在 、SM 保持在 根本不变的状况下，随着钢渣掺量增加，熟料中 f-CaO 含量渐渐
降低，生料易烧性越好，当钢渣掺量超过 5%时，f-CaO 含量降低至 %以下。这是由于钢渣中含有亚铁离子和重金属微量元素，在熟料矿物形成过程中产生离子替代作用，破坏结晶格子，加速熟料烧成反响，同时钢渣中含有的 C2S、C3S 等矿物与熟料组分一样，在烧成时能够起到诱导结晶作用，进一步加速了熟料烧结进程。
钢渣掺量肯定时熟料率值与生料易烧性的关联性争论
比照表 6 中试验组 2、6 和试验组 3、7 可知：在钢渣掺量和熟料硅率根本不变的状况下，随着熟料饱和比提高，熟料中 f-CaO 含量呈上升趋势，说明只提高熟料饱和比无法改善生料易烧性。比照表 6 中试验组 2、10 和试验组 3、11 可知： 在保持钢渣掺量不变的状况下，同时提高熟料饱和比和硅率，可降低体系 f-CaO
含量，改善生料易烧性，说明引入钢渣后，同时提高饱和比和硅率有利于熟料煅烧过程。
综上所述，为进一步发挥钢渣的熟料晶相调整材料作用，最终确定承受高饱和比、高硅率的配料方案，实施过程中从低到高逐步进展。
钢渣对熟料物理性能的影响
将熟料的三率值设定为：KH=±、SM=±、IM=±，
钢渣掺量从 3%～6%逐步调整。生料掺钢渣前后对熟料物理性能影响见表 7。从表7 可知，随着生料中钢渣掺量提高，煅烧熟料的初终凝时间呈现缩短趋势，甚至在钢渣掺量到达 6%时消灭了急凝现象，对水泥熟料的适应性产生不利影响。同时随着钢渣掺量提高，熟料抗折强度变化较小，3d 和 28d 抗压强度随着钢渣掺量提
高先增加后降低，在钢渣掺量 3%时到达最大值，综合考虑钢渣利用率和熟料性能， 最终确定试生产中生料钢渣掺量为 3%。选取同一年份掺钢渣配料前后熟料强度进展比照，见表 8。从 8 表可以看出，使用钢渣参与配料后，不仅煤粉热值下降了109×，且熟料早期和后期抗压强度均有不同程度提高，熟料强度波动 较小，质量较为稳定。在 6～9 月试生产试验中，承受高饱和比、高硅率的配料
方案，生料易烧性提高，煅烧难度削减，3d 抗压强度均值到达 ，28d 强度均值到达 MPa，在原有根底上早期强度提高近 ，28d ，熟料性能得以改善。
表 7 生料掺钢渣后对熟料物理性能的影响
表 8 试生产方案实施前后熟料强度比照
结语
(1)通过比较不同钢厂的钢渣，A 钢厂供给的 0～6mm 尺寸的钢渣易磨性和磁选性能更佳，实际生产中可在预处理阶段增加除铁装置，避开铁元素含量限制钢渣的掺量及损耗设备，提高钢渣粉磨效率。〔 2〕在熟料煅烧过程中引入钢渣，
充分发挥其矿化作用，可降低熟料烧成温度，改善熟料烧结性能，在充分利用工业废渣的同时，降低了水泥生产本钱，具有极为宽阔的应用前景。
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