轉(zhuǎn)爐除塵灰的高附加值利用)

1、核心提示：摘要：隨著轉(zhuǎn)爐煉鋼生產(chǎn)的發(fā)展，煉鋼工藝的日趨完善，相應(yīng)的除塵技術(shù)也在不斷地發(fā)展完善。煉鋼煙氣的凈化回收方法主要有兩種，一種是濕法(OG 法)，一種是干法(LT 法)。LT 法(干法)為德國Lurgi 公司與Thyssen 鋼鐵廠研制成功的一種轉(zhuǎn)爐煙氣凈化及煤氣回收干式系統(tǒng)，該除塵方式不用大量濁環(huán)水洗滌煙氣，而是采用蒸發(fā)冷卻器+靜電除塵器+煤氣冷卻器系統(tǒng)。它以凈化效率高、能耗低、干粉塵可設(shè)置壓塊系統(tǒng)，粉塵經(jīng)壓塊后直接供轉(zhuǎn)爐利用等特點(diǎn)，得到廣泛應(yīng)用。轉(zhuǎn)爐除塵灰的高附加值利用卜二軍 耿麗君 劉紅艷隨著轉(zhuǎn)爐煉鋼生產(chǎn)的發(fā)展，煉鋼工藝的日趨完善，相應(yīng)的除塵技術(shù)也在不斷地發(fā)展完善。煉鋼煙氣的凈化回

2、收方法主要有兩種，一種是濕法(OG 法)，一種是干法(LT 法)。LT 法(干法)為德國Lurgi 公司與Thyssen 鋼鐵廠研制成功的一種轉(zhuǎn)爐煙氣凈化及煤氣回收干式系統(tǒng)，該除塵方式不用大量濁環(huán)水洗滌煙氣，而是采用蒸發(fā)冷卻器+靜電除塵器+煤氣冷卻器系統(tǒng)。它以凈化效率高、能耗低、干粉塵可設(shè)置壓塊系統(tǒng)，粉塵經(jīng)壓塊后直接供轉(zhuǎn)爐利用等特點(diǎn)，得到廣泛應(yīng)用。邯鋼轉(zhuǎn)爐煙氣采用干法除塵技術(shù)，與濕法相比，分別節(jié)電、節(jié)水約1/3，減少建設(shè)用地1/2，煙塵含量由50mg/Nm3 降到10mg/Nm3，同時(shí)煙塵可被全部回收再利用，實(shí)現(xiàn)節(jié)能4.5kgce/t 鋼?，F(xiàn)一煉鋼廠的煤氣回收量已穩(wěn)定達(dá)到140Nm3

3、/t 鋼，回收煤氣熱值穩(wěn)定在1500kcal/Nm3 以上。這對我國轉(zhuǎn)爐煉鋼節(jié)能減排、實(shí)現(xiàn)負(fù)能煉鋼起到了積極的推動(dòng)作用。但是轉(zhuǎn)爐除塵灰具有溫度高、金屬化程度高、易自燃、粒度細(xì)、揚(yáng)塵二次污染大等特性，造成其處理及綜合利用難度大，亟待開發(fā)一種適合干法粉塵特性的新型處理工藝。1 國內(nèi)轉(zhuǎn)爐除塵灰的利用現(xiàn)狀及合理性1.1 熱壓塊熱壓塊工藝是利用粉塵的自燃特性將粉塵加熱，利用其在高溫下的塑性，經(jīng)高壓壓球機(jī)壓制成塊，然后在氮?dú)饷芊鉅顟B(tài)下冷卻后輸送到轉(zhuǎn)爐，代替廢鋼或礦石。該方法不需要另外添加黏結(jié)劑，粉塵團(tuán)塊的強(qiáng)度也很高，可直接用于轉(zhuǎn)爐作冷卻材料使用，是現(xiàn)在LT 粉塵處理應(yīng)用最多的一種方法。

4、但是，熱壓塊生產(chǎn)需在高溫和隔絕空氣的條件下進(jìn)行，對設(shè)備和工藝控制要求很高，一次性投資大、工藝條件苛刻、設(shè)備故障率很高，難以長期順利生產(chǎn)。1.2 冷壓塊有企業(yè)在除塵灰及污泥中加入部分添加劑，通過冷固工藝制成轉(zhuǎn)爐造渣劑壓塊，用于轉(zhuǎn)爐造渣，強(qiáng)化了造渣，改善了脫磷效果，脫磷率提高；化渣效果好，能夠起到防噴濺的作用。1.3 返回?zé)Y(jié)邯鋼西區(qū)轉(zhuǎn)爐除塵灰的利用途徑是加入燒結(jié)混合料中，經(jīng)燒結(jié)后進(jìn)入煉鐵高爐進(jìn)行循環(huán)。雖然該方法不需要增加設(shè)備，但粒度過細(xì)且能夠自燃的干法除塵灰不利于燒結(jié)礦質(zhì)量的控制和熱量的平衡。除塵灰含有有害雜質(zhì)，而燒結(jié)難以有效地去除這些雜質(zhì)，使得燒結(jié)配加和穩(wěn)定操作困難，入高爐后將影響高爐正常操作

5、和爐襯壽命；其化學(xué)成分、粒度、水分均存在較大差異，不利于燒結(jié)礦生產(chǎn)和質(zhì)量的提高；該方法僅能回收部分含鐵粉塵，從某利意義上講，對這些寶貴的二次資源沒有起到真正意義上的回收。因此，在燒結(jié)配料中加入除塵灰進(jìn)行循環(huán)利用極不科學(xué)。1.4 豎爐球團(tuán)配加有企業(yè)在豎爐中配加煉鋼除塵細(xì)灰，經(jīng)過近20 個(gè)月的摸索和改進(jìn)，實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)穩(wěn)定順行，并保證了質(zhì)量穩(wěn)定。轉(zhuǎn)爐干法除塵灰用于豎爐球團(tuán)配加生產(chǎn)是可行的，配加量在5%以內(nèi)，可減少對豎爐生產(chǎn)的影響。但是還存在煉鋼除塵灰質(zhì)量不穩(wěn)定、成分波動(dòng)大、倒運(yùn)過程中二次揚(yáng)塵太大等問題。2 邯鋼轉(zhuǎn)爐除塵灰基本情況2.1 轉(zhuǎn)爐除塵灰產(chǎn)量及回收量邯鋼以轉(zhuǎn)爐LT 除塵灰為研究對象，

6、探索轉(zhuǎn)爐除塵灰的高附加值利用途徑。轉(zhuǎn)爐除塵灰分為粗灰、細(xì)灰兩種。粗灰來自蒸發(fā)冷卻器底部，細(xì)灰是煉鋼過程中產(chǎn)生的煙塵經(jīng)干法除塵、沉降得到的。2014 年12 月邯鋼煉鋼除塵灰當(dāng)月產(chǎn)量、累計(jì)量及回收量，如表1 所示。2.2 轉(zhuǎn)爐除塵灰的化學(xué)成分轉(zhuǎn)爐除塵灰的化學(xué)成分，見表2。轉(zhuǎn)爐除塵粗灰為灰黑色，為細(xì)顆粒。轉(zhuǎn)爐除塵細(xì)灰為紅-褐色，顏色與氧化鐵紅相近，粒度較細(xì)，100 目的占70%以上。轉(zhuǎn)爐除塵細(xì)灰中氧化鐵的含量比較高，含有少量Fe3O4，是制備鐵系顏料的理想原料。3 創(chuàng)新研究邯鋼以轉(zhuǎn)爐除塵細(xì)灰為原料，以制備出高附加值產(chǎn)品為目標(biāo)，提出氧化焙燒制備成高純氧化鐵紅的方案。氧化鐵紅制備試驗(yàn)采用高溫

7、氧化培燒法。3.1 制備氧化鐵紅的研究1)烘干除水工藝對轉(zhuǎn)爐除塵灰進(jìn)行現(xiàn)場取樣，在烘箱中烘干2h 以上，溫度控制在100左右。2)混勻物料工藝轉(zhuǎn)爐除塵灰質(zhì)量不穩(wěn)定，TFe 和CaO 含量波動(dòng)較大。-應(yīng)采取質(zhì)量控制措施，即將其進(jìn)行初步混勻處理，以降低成分波動(dòng)。3)磨樣制備工藝轉(zhuǎn)爐除塵灰為粒度較細(xì)的粉塵，為了達(dá)到粒度均勻、氧化效果好的目的，采用制樣機(jī)對轉(zhuǎn)爐除塵灰進(jìn)行一次粗破，其出料粒度200 目達(dá)到92%以上。4)焙燒氧化工藝本研究是在碳管爐內(nèi)進(jìn)行靜態(tài)焙燒氧化制備氧化鐵紅，氧化過程中所需氧氣來自空氣，工藝溫度控制在850-900，恒溫時(shí)間為30mmin。其爐內(nèi)反應(yīng)為:碳管爐升溫速率的控制如圖1 所

8、示。焙燒所得物料產(chǎn)生結(jié)塊，經(jīng)簡單磨細(xì)至-200 目占90%以上，可獲得純度較高的氧化鐵紅產(chǎn)品。氧化鐵紅的化學(xué)成分，如表3 所示。氧化鐵紅質(zhì)量與標(biāo)準(zhǔn)對比，如表4 所示。該產(chǎn)品不存在有機(jī)著色物，不僅可用作涂料或建材的著色劑或添加劑，更適宜做磁性材料的原料，可直接生產(chǎn)鐵氧體預(yù)燒料。3.2 制備磁性材料的研究以氧化鐵紅為原料生產(chǎn)高品質(zhì)鐵氧體預(yù)燒料，進(jìn)而生產(chǎn)鐵氧體材料已被磁性材料廠廣泛采用。其原理及化學(xué)方程式如下:碳酸鹽分解反應(yīng):(300-0-800)中間反應(yīng):(600-800)通過以上流程制得的鐵氧體性能優(yōu)良，與利用鐵鱗作原料制備的鐵氧體預(yù)燒料性能相當(dāng)或優(yōu)于鐵鱗。邯鋼于2012 年分別建成鐵鱗、氧化鐵

9、紅生產(chǎn)永磁鐵氧體預(yù)燒料生產(chǎn)線，采用鏈篦機(jī)-回轉(zhuǎn)窯的方法，每年可生產(chǎn)出2 萬多噸永磁鐵氧體預(yù)燒料，現(xiàn)已穩(wěn)定生產(chǎn)運(yùn)行兩年多。氧化鐵紅和鐵鱗的利用提高了邯鋼產(chǎn)品的綜合利用程度及科技含量，填補(bǔ)了邯鋼磁性材料的空白，發(fā)展壯大了其非鋼產(chǎn)業(yè)。如果通過轉(zhuǎn)爐除塵灰批量生產(chǎn)氧化鐵紅，進(jìn)而再生產(chǎn)鐵氧體材料，附加值水平將得到更大提升。針對這種情況，邯鋼進(jìn)行了利用轉(zhuǎn)爐干法除塵細(xì)灰制備鐵氧體預(yù)燒料的試驗(yàn)研究，材料磁性能檢測結(jié)果如表5 所示。3.3 經(jīng)濟(jì)性能評價(jià)煉鋼除塵灰的價(jià)格約100-200 元/t，氧化鐵紅的價(jià)格為1400 元/t，鐵氧體預(yù)燒料的價(jià)格則超過3000 元/t，采用煉鋼除塵灰生產(chǎn)氧化鐵紅，進(jìn)而再生產(chǎn)高性能永

10、磁鐵氧體，昔日煉鋼除塵灰作為固體廢棄物易污染、難治理的現(xiàn)狀將得到根本性的改善，其高附加值、高效的利用得以實(shí)現(xiàn)。4 結(jié)語邯鋼西區(qū)轉(zhuǎn)爐除塵細(xì)灰的處理方式為返回?zé)Y(jié)配料，利用檔次低，經(jīng)濟(jì)效益不明顯。除塵細(xì)灰返回?zé)Y(jié)配加困難，經(jīng)常造成燒結(jié)故障。本工藝可將轉(zhuǎn)爐除塵細(xì)灰全部回收利用生產(chǎn)出氧化鐵紅，不僅有效回收利用了二次資源、減少環(huán)境污染，而且提高了除塵細(xì)灰的利用水平，對企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展有重要意義，以利用促治理，可達(dá)到經(jīng)濟(jì)效益、環(huán)境效益和社會(huì)效益協(xié)調(diào)發(fā)展的目的。1)通過開展轉(zhuǎn)爐除塵灰的二次回收利用試驗(yàn)研究，拓展了思路，驗(yàn)證了可行性，為進(jìn)一步工業(yè)化生產(chǎn)鋪平了道路。2)轉(zhuǎn)爐除塵灰作為氧化鐵紅生產(chǎn)的原料

11、，資源豐富，可利廢為寶，生產(chǎn)中不使用酸、堿及其他化學(xué)原料進(jìn)行處理、無廢物排放，可防止環(huán)境污染、方法簡單快捷、能耗小、生產(chǎn)成本低，成品中氧化鐵紅含量高達(dá)95%以上，具有競爭力。3)利用制備出來的氧化鐵紅制備鐵氧體預(yù)燒料，將會(huì)創(chuàng)造更多利潤。 焦粉分布對準(zhǔn)顆粒燃燒速度的影響1 研究背景   由于原料價(jià)格大幅度上漲、環(huán)保政策更加嚴(yán)格及原料質(zhì)量變差，導(dǎo)致鐵礦燒結(jié)生產(chǎn)形勢愈發(fā)嚴(yán)峻，因此必須改進(jìn)燒結(jié)生產(chǎn)工藝。在燒結(jié)過程中，焦粉燃燒速度是影響燒結(jié)礦質(zhì)量和燒結(jié)機(jī)利用系數(shù)最重要的因素之一。為了提高焦粉燃燒效率，開發(fā)出新的噴涂制粒方法，如圖1所示。在該方法中，將焦粉和石灰石噴涂于準(zhǔn)顆粒

12、的表面。   采用噴涂制粒法能夠改善焦粉的燃燒性，提高燒結(jié)機(jī)利用系數(shù)，生產(chǎn)出優(yōu)質(zhì)燒結(jié)礦。日本九州大學(xué)研究了焦粉在準(zhǔn)顆粒中的分布對焦粉燃燒速度的影響。   2 討論   2.1 試驗(yàn)試樣和步驟   使用氧化鋁粉末和焦粉制備模擬準(zhǔn)顆粒的試驗(yàn)試樣。為了簡化試驗(yàn)條件，制備氧化鋁粉末以替代鐵礦。在試驗(yàn)過程中，忽略液相生成、鐵礦還原和二次氧化對焦粉燃燒的影響。   選取焦粉的粒度小于125m，氧化鋁粉末的粒度小于250m，按照表1示出的質(zhì)量比進(jìn)行混合。制備四種具有不同焦粉分布的試樣。全部原料和試樣示意圖如圖

13、2所示。該試樣分為內(nèi)核和涂層。把氧化鋁與焦粉進(jìn)行混合后，用不銹鋼沖模將混合料壓成直徑10mm的圓片，將該圓片作為內(nèi)核，圓片厚度為10mm，孔隙比為35%。然后對內(nèi)核進(jìn)行噴涂，并壓成直徑15mm的圓片，該圓片厚度為15mm，孔隙比為35%。涂層中焦粉配比的變化范圍為33vol%55vol%。   在本次研究中用熱天平測量試樣在焦粉燃燒期間的重量損失如圖3所示。將該試樣放入鉑制籃子內(nèi)。使用立式電阻爐營造等溫加熱條件，等溫區(qū)的溫度達(dá)到1073K、1223K、1373K和1523K。在燃燒試驗(yàn)前，在N2氣氛下按照給出的各個(gè)溫度進(jìn)行熱處理，以便從試樣中脫除水分和揮發(fā)分。然后，把反應(yīng)管

14、的里面換成空氣，空氣流量為4NL/min。當(dāng)試樣的重量損失為零時(shí)，表明試驗(yàn)已經(jīng)結(jié)束。   2.2 試驗(yàn)結(jié)果   在本次研究中將反應(yīng)率定義為試樣中固定碳的去除率。如果產(chǎn)生的CO氣體可以忽略不計(jì)，那么碳燃燒反應(yīng)的化學(xué)方程式如（1）式：   C（s） O2（g）=CO2（g）   （1）   在燃燒試驗(yàn)中，把試樣的重量損失作為固定碳的降低量。從而得出反應(yīng)率的計(jì)算公式，如（2）式：   1   F= （2）   W   觀察

15、在1073K和1523K   溫度下分級反應(yīng)曲線可知，當(dāng)加入的焦粉在試樣表面產(chǎn)生偏析時(shí)，焦粉的燃燒速度較快。在高溫下進(jìn)行試驗(yàn)，燃燒速度加快。   3 動(dòng)力學(xué)分析   燃燒反應(yīng)分為五個(gè)步驟：第一步O2通過氣膜由氣相傳輸至顆粒表面；第二步在焦粉燃燒后，O2通過氧化鋁粉末層由顆粒表面?zhèn)鬏斨练磻?yīng)界面；第三步在反應(yīng)界面發(fā)生燃燒反應(yīng)；第四步在焦粉燃燒后CO2通過氧化鋁粉末層由反應(yīng)界面?zhèn)鬏斨令w粒表面；第五步CO2通過氣膜由顆粒表面?zhèn)鬏斨翚庀唷?#160;  根據(jù)動(dòng)力學(xué)分析結(jié)果，發(fā)現(xiàn)準(zhǔn)顆粒的焦粉分布不但對界面反應(yīng)速度產(chǎn)生影響，而且對氧氣擴(kuò)散

16、也具有影響。換句話說，當(dāng)加入的焦粉在準(zhǔn)顆粒表面產(chǎn)生偏析時(shí)，準(zhǔn)顆粒中氧氣的擴(kuò)散速度較快，這是采用新的制粒方法制備的準(zhǔn)顆粒中焦粉燃燒速度加快的主要原因之一。   4 燒結(jié)模擬   4.1 模擬方法   采用本次研究結(jié)果對噴涂方法進(jìn)行模擬。對于常規(guī)方法與噴涂方法來說，焦粉在準(zhǔn)顆粒中的分布各不相同。用S、C和P代表采用常規(guī)方法制備的準(zhǔn)顆粒，用C和P代表采用噴涂方法制備的新型準(zhǔn)顆粒。   4.2 計(jì)算條件   實(shí)際燒結(jié)生產(chǎn)的常規(guī)計(jì)算條件見表2，準(zhǔn)顆粒中的焦粉見表3。   4.3 計(jì)算結(jié)

17、果   采用常規(guī)方法與采用噴涂方法熱量分布的計(jì)算結(jié)果顯示，當(dāng)燒結(jié)料層700mm處的溫度不再升高時(shí)，表明燒結(jié)反應(yīng)結(jié)束。采用常規(guī)方法，燒結(jié)反應(yīng)結(jié)束時(shí)間為2714s，采用噴涂方法，燒結(jié)反應(yīng)結(jié)束時(shí)間為2630s。由于采用噴涂方法準(zhǔn)顆粒中焦粉的燃燒速度比采用常規(guī)方法快，因此采用噴涂方法燒結(jié)反應(yīng)速度比采用常規(guī)方法快。采用常規(guī)方法，燒結(jié)料層中最高溫度可達(dá)1815K，采用噴涂方法，燒結(jié)料層中最高溫度可達(dá)1627K，由此可見采用噴涂方法燒結(jié)料層最高溫度比采用常規(guī)方法低。當(dāng)燒結(jié)反應(yīng)時(shí)間達(dá)到1500s時(shí)采用常規(guī)方法與采用噴涂方法燃燒速度隨溫度的變化情況分別如圖4和圖5所示。  

18、; 采用噴涂方法的焦粉最快燃燒速度比采用常規(guī)方法提高幅度大，但采用噴涂方法的燃燒帶寬度比采用常規(guī)方法窄。P和P準(zhǔn)顆粒的高溫停留時(shí)間受到燃燒速度的影響，由于P準(zhǔn)顆粒的焦粉燃燒速度比P準(zhǔn)顆?？?，且采用噴涂方法的高溫停留時(shí)間比采用常規(guī)方法縮短，因此采用噴涂方法的燃燒帶寬度較窄。采用噴涂方法可縮短燒結(jié)時(shí)間，因此能夠提高燒結(jié)機(jī)利用系數(shù)。   5 結(jié)論   為了弄清焦粉分布對準(zhǔn)顆粒燃燒速度的影響，進(jìn)行了變換焦粉在試樣中分布的燃燒試驗(yàn)，得出了以下結(jié)論。   1）當(dāng)加入的焦粉在試樣表面產(chǎn)生偏析時(shí)，準(zhǔn)顆粒中的焦粉燃燒速度得到了提高。在高溫下進(jìn)行試驗(yàn)，焦

19、粉的燃燒速度加快。   2）焦粉在準(zhǔn)顆粒中的分布不僅對界面反應(yīng)速度產(chǎn)生影響，而且還會(huì)影響到氧氣擴(kuò)散。   3）當(dāng)加入的焦粉在準(zhǔn)顆粒表面產(chǎn)生偏析時(shí)，準(zhǔn)顆粒中的氧氣擴(kuò)散加快。   4）由于采用噴涂方法準(zhǔn)顆粒中的焦粉燃燒速度較快，因此采用噴涂方法的燒結(jié)速度比采用常規(guī)方法快。但是，采用噴涂方法高溫停留時(shí)間縮短及最高溫度降低，引起蓄熱量減少。   5）采用噴涂方法可縮短燒結(jié)時(shí)間，因此能夠提高燒結(jié)機(jī)利用系數(shù)。 （宏濟(jì)）  鋼鐵渣高效利用技術(shù)系列報(bào)道（一）  室蘭鋼鐵廠用鋼渣骨料配制重混凝

20、土的研究      1 研究背景  東日本大地震一年后不久，開始轉(zhuǎn)向制定震災(zāi)修復(fù)、復(fù)興的具體方案規(guī)劃和各工程的執(zhí)行階段。隨著這些工程的開展，預(yù)計(jì)工程所用主要建材混凝土的需求將會(huì)迅速增加，而且還需要大量的骨料。但是，一般情況下，混凝土用骨料從生產(chǎn)到消費(fèi)是采取在較小地域內(nèi)進(jìn)行 “地產(chǎn)地消”型的流通形式。因?yàn)楣橇系纳a(chǎn)設(shè)備在地震中損壞或者從業(yè)人員到外地避難等因素，使靈活應(yīng)對需求增長較為困難。因此，充分利用各產(chǎn)業(yè)的副產(chǎn)物（循環(huán)利用），既要滿足混凝土骨料的品質(zhì)要求，又要保證大量穩(wěn)定地供給，并不是容易的事情。  此外，發(fā)生海嘯

21、的規(guī)模遠(yuǎn)超出預(yù)想，所以在修復(fù)、復(fù)興工程中，要求建筑提高對海嘯和波浪的穩(wěn)定性。因此，考慮采用比常規(guī)大的結(jié)構(gòu)物和重混凝土，即同樣尺寸建筑重量更大的結(jié)構(gòu)物等對策。但是采用常規(guī)的技術(shù)和材料來實(shí)現(xiàn)這些措施，將會(huì)大幅度增加工程費(fèi)用。  對于上述兩個(gè)課題，進(jìn)行了鋼渣作混凝土骨料的配合比開發(fā)，并用該配合料制造混凝土結(jié)構(gòu)件。鋼渣與高爐渣不同，到目前為止還沒有作為混凝土骨料使用過。但鋼渣具有一定的品質(zhì)，而且可以穩(wěn)定、大量供給的特征，有望作為天然骨料的替代料利用。鋼渣的密度比天然骨料更大，所以，期待適用于對海嘯和波浪穩(wěn)定性高的重混凝土結(jié)構(gòu)件的混凝土，而且價(jià)格便宜，并可大量生產(chǎn)。在開發(fā)這種混凝土配

22、合比的基礎(chǔ)上，使用受災(zāi)地區(qū)內(nèi)的預(yù)拌混凝土廠等生產(chǎn)混凝土結(jié)構(gòu)件，用有限的預(yù)算進(jìn)行技術(shù)驗(yàn)證。  2 鋼渣作為混凝土骨料的試驗(yàn)研究  為了將鋼渣作為混凝土骨料使用，使其生產(chǎn)的預(yù)拌混凝土的施工性和硬化特性等性能具有與采用天然骨料生產(chǎn)的常規(guī)混凝土同等的性能非常重要。在開發(fā)以鋼渣為骨料的重混凝土中，除混凝土容重外，要求其性能與常規(guī)混凝土性能同等。  在這項(xiàng)研究中，為了詳細(xì)掌握鋼渣的物性、以鋼渣為骨料的混凝土的適宜配合比以及諸性能和特性，進(jìn)行了以下驗(yàn)證研究；根據(jù)各試驗(yàn)結(jié)果，對鋼渣用作混凝土骨料的適合性進(jìn)行了評價(jià)。  2.1 測定

23、鋼渣骨料的物性試驗(yàn)  為了掌握鋼渣骨料的物性和特性，開展了各種物性試驗(yàn)（見表1）。除普通的粒度分布和粉化率試驗(yàn)外，還調(diào)查了蒸汽陳化條件與膨脹量的關(guān)系，重新評價(jià)了生產(chǎn)細(xì)骨料時(shí)的篩子形狀與其粒度分布的關(guān)系，整理了為保證作為混凝土骨料的鋼渣品質(zhì)的條件。    2.1.1 骨料的浸水膨脹試驗(yàn)  鋼渣含有的游離CaO和游離MgO與水接觸產(chǎn)生水化反應(yīng)，伴隨該反應(yīng)發(fā)生體積膨脹。該水化反應(yīng)在幾百攝氏度的范圍內(nèi)是溫度越高反應(yīng)越快，所以，包括室蘭廠在內(nèi)的許多鋼鐵廠采用蒸汽陳化進(jìn)行鋼渣穩(wěn)定化處理后，將其作為路基料等產(chǎn)品發(fā)貨。 

24、 在此，為調(diào)查這種陳化處理時(shí)間與鋼渣膨脹性的關(guān)系，實(shí)施了浸水膨脹試驗(yàn)（JIS A5015）。試驗(yàn)方法是將填充24h、48h和72h陳化處理后鋼渣的模型浸入80的水中（見圖1），促進(jìn)鋼渣膨脹后，用設(shè)置在容器上面的千分表測定膨脹量。浸水條件是80保持6h，反復(fù)10天。    試驗(yàn)結(jié)果表明：隨著蒸汽陳化時(shí)間的延長，浸水膨脹試驗(yàn)鋼渣的膨脹量減少，通過72h的陳化，水化反應(yīng)基本結(jié)束（見圖2）。但是，在進(jìn)行72h陳化時(shí)，鋼渣的膨脹性并未完全被抑制，鋼渣骨料的膨脹有可能影響混凝土的品質(zhì)，因此在使用中需要進(jìn)行骨料的品質(zhì)管理和適當(dāng)選擇混凝土用途。 &#

25、160;  2.1.2 骨料的耐磨損性試驗(yàn)  在骨料運(yùn)輸和混凝土的攪拌中破碎的脆骨料出廠時(shí)的粒度分布范圍很大，不能獲得規(guī)定品質(zhì)的混凝土。因此，混凝土用骨料要求不易產(chǎn)生破碎和耐磨損性的硬度。在此，采用洛杉磯試驗(yàn)機(jī)的耐磨損試驗(yàn)方法（JIS A1121），求出鋼渣粗骨料的耐磨損性。用實(shí)際混凝土使用的天然骨料作為比較對象。  試驗(yàn)方法是將直徑46.8mm的鋼球和骨料投入到試驗(yàn)裝置（見圖3），旋轉(zhuǎn)規(guī)定的轉(zhuǎn)數(shù)后，求出通過1.7mm篩子的重量率（磨損減少量）。根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果確認(rèn)，鋼渣骨料具有與天然骨料同等的耐磨損性（見圖4）。  

26、  2.2 鋼渣骨料混凝土配合比的研究  天然骨料的供給狀況因地域性和時(shí)間有波動(dòng)。因此，可以根據(jù)需要組合骨料非常重要，即僅將粗骨料或細(xì)骨料置換為鋼渣骨料以及將粗骨料和細(xì)骨料均置換為鋼渣骨料。試驗(yàn)中，設(shè)定這種組合骨料的案例，研究了滿足混凝土所要求品質(zhì)（新拌混凝土性能、硬化特性）的配合比。  關(guān)于硬化特性，在確認(rèn)抗壓強(qiáng)度和抗折強(qiáng)度的基礎(chǔ)上，重點(diǎn)直接測定了鋼渣骨料混凝土的凍融耐久性、干燥收縮量、中性化速度、鹽分侵蝕性，還測定了2.5nm10m的細(xì)孔徑分布，嘗試觀察了微觀結(jié)構(gòu)的變化（見表2）。此外，為評價(jià)鋼渣骨料混凝土對環(huán)境的影響，進(jìn)行了溶出

27、試驗(yàn)。以下介紹試驗(yàn)結(jié)果。  2.2.1 配合比試驗(yàn)  混凝土根據(jù)骨料、水和添加劑等的種類以及配合比，混合時(shí)的性狀和硬化特性發(fā)生敏感變化。因此，為了找出滿足適合鋼渣骨料使用條件的配合比，進(jìn)行了變化配合比的多次試驗(yàn)，從中掌握使用鋼渣骨料混凝土的特征，選擇符合使用條件的適當(dāng)配合比。試驗(yàn)結(jié)果表明，通過適當(dāng)修正細(xì)骨料率、單位水量等配合比條件，獲得了與使用天然骨料混凝土同等的新拌混凝土性狀。  2.2.2 耐凍結(jié)性和耐融化性試驗(yàn)  一般的耐凍結(jié)性和耐融化性指標(biāo)是凍結(jié)融化循環(huán)300次相對動(dòng)彈性模量保持在60%，也包括使用天然細(xì)粗

28、骨料的混凝土，在各鋼渣骨料的使用條件配合比中，確認(rèn)了滿足要求的耐凍結(jié)性和耐融化性（見圖5）。    2.2.3 膨脹穩(wěn)定性試驗(yàn)  根據(jù)鋼渣水化固化技術(shù)手冊，進(jìn)行了混凝土膨脹穩(wěn)定性評價(jià)試驗(yàn)。該試驗(yàn)將混凝土試樣連續(xù)10天浸在80±3的溫水中后，確認(rèn)混凝土表面是否有裂紋等異?，F(xiàn)象（見圖6）。從試驗(yàn)結(jié)果中沒有觀察到這些異常現(xiàn)象，使用鋼渣的混凝土沒有出現(xiàn)問題。如上所述經(jīng)過72h的蒸汽陳化也不能完全抑制鋼渣骨料的膨脹性，但確認(rèn)了鋼渣作為混凝土骨料，可以穩(wěn)定化處理到?jīng)]有問題的狀態(tài)。    在其他的抗

29、壓強(qiáng)度、鹽分浸漬、細(xì)孔結(jié)構(gòu)等各種硬化特性的試驗(yàn)結(jié)果中，沒有發(fā)現(xiàn)使用鋼渣骨料的影響。另一方面，關(guān)于干燥收縮量，發(fā)現(xiàn)使用鋼渣骨料的常規(guī)普通混凝土比使用天然骨料的要小，中性化略差。  為確認(rèn)使用鋼渣骨料的混凝土對周圍環(huán)境是否有影響，采用相同目的進(jìn)行的試驗(yàn)方法對使用鋼鐵渣的建材（包括鋼鐵渣水化固化體）進(jìn)行了溶出試驗(yàn)。采用關(guān)系到水底泥沙的判定標(biāo)準(zhǔn)（環(huán)境省告示第14號）、環(huán)境JIS（JIS K0058-1和-2）進(jìn)行了評價(jià)。所有的分析項(xiàng)目都在標(biāo)準(zhǔn)值以內(nèi)，確認(rèn)了使用鋼渣骨料的混凝土對環(huán)境沒有影響。  2.3 重混凝土配合比的研究  為加大混凝土的容

30、重，進(jìn)一步提高使用鋼渣骨料的混凝土配合比，進(jìn)行了重混凝土配合比的研究。這里重混凝土的目標(biāo)容重為2.5-2.7t/m3。在混凝土材料中，要求盡可能減少密度最小的水的配比量，相反增加密度最大的鋼渣骨料的配比量。由于擔(dān)心混凝土拌合料的抗離析性和經(jīng)時(shí)穩(wěn)定性降低，所以著手研究和選擇可以同時(shí)解決這些問題的混凝土用化學(xué)添加劑，之后，進(jìn)行了混凝土配合比的研究和硬化特性的測定。  本試驗(yàn)用鋼渣作為骨料，為確保良好的混凝土性狀，需要與使用天然骨料時(shí)不同的添加劑。在降低單位水量的重混凝土配合比中，這一傾向很明顯。本研究開發(fā)了新的添加劑，在確立滿足目標(biāo)新拌混凝土性狀和單位容積重量（2.5-2.7t

31、/m3）的配合比條件的同時(shí)，確認(rèn)各種硬化特性也可以適用重混凝土。  2.4 實(shí)際工廠的混凝土生產(chǎn)、施工試驗(yàn)  從實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)確立的配合比中選擇兩種，在位于南相馬市的預(yù)拌混凝土工廠進(jìn)行了實(shí)際規(guī)模的生產(chǎn)、施工試驗(yàn)的最終評價(jià)。  在南相馬市內(nèi)的加藤建材工業(yè)公司的現(xiàn)場，實(shí)施了消波混凝土砌塊、梁狀有筋結(jié)構(gòu)件的混凝土澆筑施工試驗(yàn)。消波砌塊的規(guī)格為東北POLE制的6.3m3型（見圖7），梁狀有筋結(jié)構(gòu)件為高50cm、寬50cm、長3m的D13  200，分別采用天然骨料的普通混凝土、僅將粗骨料置換為鋼渣的替代粗骨料混凝土和置換粗骨料

32、與細(xì)骨料的重混凝土三種混凝土，澆筑了混凝土消波砌塊和梁狀有筋結(jié)構(gòu)件。  2012年10月23日，將室蘭廠生產(chǎn)的鋼渣運(yùn)送到有攪拌混凝土設(shè)備的加藤建材工業(yè)公司，10月27日進(jìn)行了混凝土的生產(chǎn)和澆筑試驗(yàn)。在試驗(yàn)結(jié)果中，沒有發(fā)現(xiàn)因使用骨料種類不同而導(dǎo)致施工性不同的問題，在使用所有骨料的混凝土中，施工性均良好。在混凝土澆筑的5天后，11月1日進(jìn)行了拆模作業(yè)，所有的混凝土表面都沒有發(fā)現(xiàn)裂紋等缺陷。    2.5 利用鋼渣骨料混凝土的實(shí)用性  一般普通混凝土單位容積的重量是2.3t/m3，而驗(yàn)證試驗(yàn)獲得的混凝土中，替代粗骨料的混

33、凝土達(dá)到2.5t/m3，至于重混凝土則達(dá)到了2.7t/m3。可以最有效地利用這一特征的用途有港灣混凝土結(jié)構(gòu)件的消波塊等。    2.5.1 對波浪的穩(wěn)定性  具有一定規(guī)模的大浪所需消波塊的最小重量是根據(jù)港灣設(shè)施技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)中Hudson公式求出的。根據(jù)海水的浮力效果等，混凝土的單位容積重量如果增大到1.13倍（=2.7/2.5），要求消波塊的最小重量大約可減輕到一半（0.53倍），效果非常大（見圖8）。此外，消波塊的大小相同時(shí)，對大波浪的重量安全系數(shù)可提高約2倍。在此的重量安全系數(shù)是指相對于大波浪所需消波塊重量的實(shí)際消波塊重量。 

34、0;一般的人工礁等港灣、海洋結(jié)構(gòu)件根據(jù)消波塊設(shè)置的海域水深等，規(guī)定最低限度所需的結(jié)構(gòu)件規(guī)模，雖然推測根據(jù)混凝土單位容積的重量可以大幅削減數(shù)量的案例少，但重量安全系數(shù)大幅度提高的案例較多。    2.5.2 混凝土價(jià)格  重混凝土使用的天然骨料有橄欖巖，這種骨料價(jià)格高。使用這種骨料的重混凝土作為新拌混凝土是普通混凝土的約1.5倍。而根據(jù)離鋼鐵廠的遠(yuǎn)近和運(yùn)輸方法的不同，可以與普通天然骨料同樣的價(jià)格獲取鋼渣骨料，所以，將鋼渣作為重混凝土骨料使用，可大幅度降低原料成本。  2.5.3 密度大的天然骨料的稀有性 &

35、#160;上述的橄欖巖等，也作為鋼鐵廠燒結(jié)原料的改質(zhì)料利用，是各工業(yè)領(lǐng)域利用的材料，但其埋藏量有限。因此，用鋼鐵廠副產(chǎn)品鋼渣替代這種稀有的天然材料作為混凝土骨料利用，不僅是混凝土，還可能對更廣泛的領(lǐng)域產(chǎn)生連鎖反應(yīng)。根據(jù)上述觀點(diǎn)，用本研究開發(fā)的鋼渣骨料混凝土配制重混凝土可以說是極有效的建筑材料。  3 小結(jié)  通過各種試驗(yàn)和研究，判斷鋼渣骨料替代的混凝土可以作為普通混凝土和重混凝土使用，但在實(shí)際應(yīng)用方面，今后還需要研究以下課題：1）與普通混凝土特性的比較；2）品質(zhì)管理；3）發(fā)展業(yè)務(wù)。（全榮）鹿島鋼鐵廠鋼鐵渣利用技術(shù)的開發(fā)    

36、;  1 研究背景  鹿島廠位于茨城縣東南部，是面向鹿島灘的鹿島臨海工業(yè)帶的聯(lián)合鋼鐵廠。2013財(cái)年的粗鋼產(chǎn)量約700萬t，副產(chǎn)品鋼鐵渣的產(chǎn)生量約280萬t。正在積極研究如何將這些鋼鐵渣變?yōu)樵a(chǎn)品，提高其附加值以利于銷售。  茨城縣僅次于北海道和愛知縣，也是具有道路面積的公路縣，而且距千葉、東京大都市約100km。充分利用這一地理位置優(yōu)勢，開發(fā)和銷售道路用路基材料為主的陸地土建工程用鋼鐵渣產(chǎn)品。考慮到鋼鐵渣產(chǎn)品對環(huán)境的影響，開發(fā)可以放心使用的再利用產(chǎn)品是非常重要的，也是穩(wěn)定銷售的根本。雖然鋼鐵渣可作為有效資源再利用，但是減少鋼鐵渣的單位產(chǎn)生量更

37、有利于環(huán)保。  2 鋼鐵渣環(huán)保利用技術(shù)的開發(fā)  2.1氟溶出抑制技術(shù)  道路用鋼鐵渣是根據(jù)1979年制定的標(biāo)準(zhǔn)JIS A5012開發(fā)的，其后，進(jìn)行了各種性能改良，將改良結(jié)果反饋給JIS，2013年修訂JIS時(shí)，作為更放心的產(chǎn)品，增加了環(huán)境安全品質(zhì)條款。在此之前，鹿島廠就根據(jù)環(huán)境安全品質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了技術(shù)開發(fā)，其中一項(xiàng)是氟溶出抑制技術(shù)。  在鋼水精煉中，為了促進(jìn)雜質(zhì)的去除，往往使用螢石（CaF2）作熔劑。但是，使用螢石易使鋼渣溶出氟（F），擔(dān)心影響環(huán)境。因此，采取了以下應(yīng)對措施：1）即使使用螢石，也要抑制氟的溶出，以生產(chǎn)

38、出保證環(huán)境的渣產(chǎn)品；2）推進(jìn)開發(fā)不使用螢石的精煉方法。  氟溶出抑制技術(shù)。在含氟的鋼渣中配合高爐水淬渣等溶出二氧化硅的物質(zhì)和含鈣的生石灰等，進(jìn)行混合，制作氟固定能力高的水化物，用固定氟抑制氟溶出（機(jī)理見圖1）。渣溶出的鈣離子與二氧化硅反應(yīng)，形成特定的水化物，除固定氟外，該項(xiàng)技術(shù)還是通過生石灰等溶出的過剩鈣離子作為氟化鈣（CaF2）固定氟的技術(shù)。此外，為了確立不使用螢石的精煉方法，不銷售利用該技術(shù)的路基材料。      2.2土壤中重金屬溶出抑制技術(shù)（土壤改良）  土壤中往往含有錳、鋅、砷、鎘和鎳

39、等重金屬。如果土壤是中性的，這些重金屬不溶出是無害的，但若土壤中的pH值偏酸性，這些重金屬溶出就可能會(huì)污染環(huán)境和妨礙農(nóng)作物的生長。例如奄美大島的土壤是酸性（pH=5.1），具有重金屬溶出的風(fēng)險(xiǎn)。  在這種土壤30mm以下混合整粒的鋼鐵渣，可以長期穩(wěn)定中和土壤。表1是試驗(yàn)的一例，通過應(yīng)用渣中和土壤的pH值，減少錳、鋅的溶出。根據(jù)土地的用途和成分，調(diào)整渣的混合量，可以實(shí)現(xiàn)目標(biāo)pH值；而且因?yàn)殁}是逐漸溶解，可以持續(xù)保持pH值。在鋼鐵渣的用途中，堿性成為問題，有限制使用的情況，但通過很好地利用，可以起到改善環(huán)境的作用。此外，渣中含有Fe、Mg和Ca等對植物有用的成分，有望作為農(nóng)業(yè)肥

40、料使用。    3 促進(jìn)鋼鐵渣的廠內(nèi)循環(huán)使用  鹿島廠采取了減少鋼鐵渣量的措施。削減的方法有：減少使用的副原料；再利用產(chǎn)生的渣。下面介紹在高爐煉鐵和煉鋼工序再利用鋼渣的案例。  在煉鋼過程中，為應(yīng)對原料品位的惡化和高端鋼的需求，采用去除雜質(zhì)的脫硫和脫磷、脫碳二道工序或脫硫、脫磷、脫碳三道工序的兩種精煉方法。脫硫過程中產(chǎn)生的鋼渣多含有鐵分和石灰。這些成分是煉鐵的有效成分，但因含硫高，在高爐煉鐵和煉鋼工序都不能使用。因此，在燒結(jié)工序再利用，通過燃燒將硫轉(zhuǎn)變?yōu)镾Ox從原料中分離，再經(jīng)廢氣處理設(shè)備轉(zhuǎn)變?yōu)槭?，這樣不僅鐵分、

41、石灰，連硫也可作為資源回收。采用該脫硫工序產(chǎn)生的爐渣基本100%可以在廠內(nèi)再利用。  在三道工序的精煉方法中，脫磷后的脫碳工序產(chǎn)生的鋼渣含磷量低，且富含鐵分和石灰。因此，破碎整粒為適當(dāng)?shù)牧６?，可以在燒結(jié)工序和煉鋼工序再利用。脫碳工序產(chǎn)生的爐渣也基本100%可以在廠內(nèi)再利用。采取這些措施后，每財(cái)年有約23萬t的鋼渣在煉鐵工序內(nèi)再利用，減少了天然資源的使用量（見表2）。    君津鋼鐵廠鋼鐵渣利用技術(shù)的開發(fā)      1 研究背景  君津廠是位于房總半島中部，面向東京灣的聯(lián)合鋼鐵

42、廠，每年生產(chǎn)銷售約400萬t鋼鐵渣。高爐渣主要用于水泥原料、混凝土骨料以及道路用料；鋼渣大多用于道路用料、地基改良和人造石材等。正在開發(fā)適合君津廠生產(chǎn)方式和用戶需求的鋼鐵渣利用技術(shù)。  2 高爐渣細(xì)骨料  2.1 混凝土細(xì)骨料所要求的功能  混凝土細(xì)骨料最重要的功能是保證預(yù)拌混凝土的流動(dòng)性，因此，對所需骨料的粒度分布和單位容積質(zhì)量有一定要求。但是近年來，在海沙、山砂天然砂中，單類可獲得適當(dāng)粒度分布的材料很少，需要混合粒度不同的材料來調(diào)整。君津廠附近主要是細(xì)山砂，所以需要粗骨料。  2.2 高爐渣細(xì)骨料生產(chǎn)技術(shù)

43、60; 高爐水渣有兩種：一種是高爐出鐵后，將與鐵水按比重分離的高爐渣在爐前水淬的水渣，另一種是用渣罐將其運(yùn)送到其他場所水淬化的爐外水淬渣。  爐前水淬渣和爐外水淬渣在水淬處理后均混有針狀粒，作為混凝土細(xì)骨料使用時(shí)，這種針狀粒會(huì)降低單位容積質(zhì)量，而且阻礙預(yù)拌混凝土的流動(dòng)性。因此，進(jìn)行了磨碎加工的輕破碎處理，破碎針狀粒后出廠。此外，對于粒度調(diào)整也有根據(jù)需要分級微粒部分的情況。  磨碎加工后的爐外水淬渣顆粒稍粗，是重質(zhì)；但爐前水淬渣顆粒稍細(xì)，是輕質(zhì)。爐前水淬渣的產(chǎn)量多，需要確立爐外水淬渣和爐前水淬渣混合利用的細(xì)骨料制造方法。在此，改變爐前水淬渣和爐外

44、水淬渣的混合比，調(diào)查了混合料的粒度分布、單位容積質(zhì)量。調(diào)查結(jié)果顯示，可以找到能夠穩(wěn)定滿足要求規(guī)格的混合條件，未經(jīng)磨碎加工的爐前水淬渣用于水泥原料、磨碎加工后的爐前水淬渣作為細(xì)目細(xì)骨料用、磨碎加工后的爐前水淬渣和爐外水淬渣的混合品作為粗目細(xì)骨料用，根據(jù)需要確立了最佳的制造體制（見圖1）。    此外，君津廠的高爐渣骨料（見表1）還取得了JIS的認(rèn)證，從生產(chǎn)到出廠嚴(yán)格進(jìn)行高品質(zhì)管理和持續(xù)的改善活動(dòng)，是用戶可放心使用的高品質(zhì)產(chǎn)品。    3 軟土改良技術(shù)的應(yīng)用  3.1 陸地用途  

45、;在住宅用地的開發(fā)和道路修建工程中，因地基軟往往需要進(jìn)行改良以提高地基強(qiáng)度。鋼渣適當(dāng)含有石灰，可以期待與土混合的水化固化效果。因此，根據(jù)地基的粒度和水分特性，通過研究鋼渣的粒度、配合，作為軟土改良料，可以發(fā)揮很好的效果。  3.2 海域用途  為確保航線等正常發(fā)生的疏浚土作為灣內(nèi)取砂遺留深坑的回填料使用，利用鋼渣的固化作用，使用將疏浚土與調(diào)整粒度和成分后的鋼渣混合，用這種改善強(qiáng)度的改良土（氧化鈣改良土），在沿岸等藻場，將日光不足的海域淺灘化，同時(shí)設(shè)置水化固化體制造的人造石材（Beverley ? Rock），可以制造人造藻場（見圖2）。 

46、60;在君津廠附近海域施工，確認(rèn)了提高疏浚土強(qiáng)度，改善洼地等積水處的水環(huán)境，并有利于淺灘、藻場魚類和海藻類的生長。（全榮）  名古屋廠鐵水預(yù)處理爐渣肥料化的開發(fā)      1 研究背景  以前農(nóng)業(yè)肥料的原料主要是以高爐渣為原料的Kei-Karu和以轉(zhuǎn)爐渣為原料的Mine-Karu。1989年名古屋廠轉(zhuǎn)爐型鐵水預(yù)處理爐（LD-ORP）投產(chǎn)，鐵水預(yù)處理比率迅速增加，因此開展了鐵水預(yù)處理渣（ORP渣）用于肥料的技術(shù)研究。當(dāng)時(shí)煉鋼車間的技術(shù)人員進(jìn)行了是否可以將鐵水預(yù)處理渣作為硅酸肥料商品化的技術(shù)研究，開發(fā)了名古屋廠獨(dú)創(chuàng)的商

47、品“農(nóng)力UP”肥料。  2 肥料開發(fā)的關(guān)鍵  一般情況下，肥料要求的成分是三大元素（氮、磷和鉀）。但是，在農(nóng)業(yè)科學(xué)領(lǐng)域，各成分施肥效果的研究正在取得進(jìn)展，判明了可溶性硅酸、水溶性硅酸、可溶性苦土（鎂）、堿性（氧化鈣）、鐵分和錳等各種效用（見表1）。    當(dāng)時(shí)名古屋廠的肥料商品有加工高爐渣生產(chǎn)的Kei-Karu和加工轉(zhuǎn)爐渣生產(chǎn)Mine-Karu兩種。鐵水預(yù)處理（ORP）渣因是鐵水階段的煉鋼精煉渣，所以具有高爐渣和轉(zhuǎn)爐渣雙方的特性，均衡含有硅酸、石灰、磷酸、鐵、錳、鎂等，因此作為多合一肥料，進(jìn)行了通過降低單位面積施肥

48、量來降低環(huán)境負(fù)荷的研究。  2.1 硅酸根離子的供給  農(nóng)業(yè)主要作物水稻屬于禾本科植物，禾本科屬于硅酸植物類，根、莖、種子多含硅酸，所以，如何有效地向水稻根部提供硅酸根離子非常重要。  一般在酸性條件下，常溫水溶液中的氧化物易離子化。因此，用鹽酸在pH=0.7的條件下測定肥料中的“可溶性硅酸”。另一方面，用pH=67左右的離子交換水測定“水溶性硅酸”，以評價(jià)肥效。用鹽酸測定的理由是為了掌握肥料內(nèi)所含的硅酸總量；用離子交換水進(jìn)行測定的理由是為了掌握在近似水田條件下溶出的硅酸。  渣系硅酸肥料產(chǎn)品有以高爐渣為原料的Ke

49、i-Karu和以轉(zhuǎn)爐渣為原料的Mine-Karu。在pH=0.7時(shí)，高爐渣的硅酸溶出值最高；另一方面，在水稻實(shí)際生長條件（pH=67）下，以O(shè)RP渣為原料的試制品的硅酸溶出值也較高（見圖1），由田間試驗(yàn)的結(jié)果發(fā)現(xiàn)，使用以O(shè)RP渣為原料的試制肥料改善了水稻的收獲量（見圖2）。    1998年開發(fā)出以名古屋廠鐵水預(yù)處理渣為原料的硅酸肥料試樣后，經(jīng)過產(chǎn)業(yè)振興公司的制粒技術(shù)等開發(fā)出肥料產(chǎn)品，2000年該公司以“農(nóng)力UP”的商品名開始銷售。其后銷售量持續(xù)擴(kuò)大，目前發(fā)貨量已超過2萬t/a。      和歌

50、山廠鋼鐵渣利用的開發(fā)狀況      1 高爐渣  1.1 用作混凝土骨料  在和歌山廠的高爐渣產(chǎn)品中，作混凝土用骨料的占比高于25%，2012年發(fā)貨量約33萬t，詳細(xì)情況見表1。采用爐外水淬設(shè)備（2005年投產(chǎn)）生產(chǎn)、銷售高爐渣混凝土細(xì)骨料約12萬t/a。2005年，在渣處理場緩冷破碎分級生產(chǎn)、銷售的高爐渣粗骨料約16萬t。    對生產(chǎn)高爐渣混凝土粗骨料時(shí)產(chǎn)生的粒徑在5mm以下的部分，用濕法分級設(shè)備（2010年投產(chǎn)）再次分級成粒徑為2.55mm和2.5mm以下兩部分，以作為混凝土二次制品用骨料等，年生產(chǎn)、銷售約5萬t/a。采用濕法分級設(shè)備分出的混凝土二次制品用骨料的商品化，在2012年度資源循環(huán)技術(shù)系統(tǒng)表彰中獲得獎(jiǎng)勵(lì)獎(jiǎng)。混凝土二次制品，在國土交通省的NETIS（新技術(shù)信息提供系統(tǒng)）作為“100%使用高爐緩冷渣骨料的混凝土二次制品”注冊（注冊號：