不銹鋼渣高溫重構改性試驗研究

儀桂蘭

（山西太鋼不銹鋼股份有限公司技術中心，太原 030003）

不銹鋼渣是煉不銹鋼過程中產生的固體廢棄物，噸不銹鋼產生鋼渣270～300 kg，國內年排放量接近1 000萬t[1]。不銹鋼渣主要化學組成為CaO、SiO2、Al2O3、MgO等，不銹鋼渣經熱燜、破碎、篩分和磁選等加工后，產生的不銹鋼渣鋼粒供煉鋼廠利用，剩余的尾渣含有硅酸二鈣（2CaO·SiO2）和硅酸三鈣（3CaO·SiO2）等，與水泥熟料的礦物組成相似，具有水化膠凝性能[2-5]，游離氧化鈣（f-CaO）含量也較多。不銹鋼渣是在1 600 ℃的高溫下形成的，硅酸鹽礦物結晶完整，晶粒粗大，化學穩定性高，不易水化，f-CaO不易消解，造成不銹鋼渣活性較低[6]、安定性不良等缺點，導致不銹鋼渣在建材方面的利用率較低。本文主要研究不銹鋼渣高溫重構改性技術，在不銹鋼渣中加入一定比例的改性劑（粉煤灰、水渣），使得高溫下改性劑與不銹鋼渣發生反應，調整鋼渣的化學組成和物相組成，提高不銹鋼渣膠凝活性。

1 不銹鋼渣基本特性

1.1 化學組成

試驗所用渣樣為山西太鋼不銹鋼股份有限公司生產過程中產生的不銹鋼渣，經分析，其化學組成如表1所示。不銹鋼渣的SiO2和CaO含量較高，經測定，其堿度也較高，為1.69。

表1 不銹鋼渣化學組成

1.2 物相組成

下面利用X射線衍射儀（XRD）分析不銹鋼渣的物相組成，結果如圖1所示。由圖1可知，不銹鋼渣的主要物相為鎂薔薇輝石（C3MS2）、硅酸二鈣和鈣鎂橄欖石（C2MS）。

圖1 不銹鋼渣

2 不銹鋼渣改性試驗

試驗原料為不銹鋼渣、粉煤灰、水渣，主要改性劑有粉煤灰、水渣。粉煤灰、水渣的化學組成如表2所示。……