鋼渣的物理性質(zhì)和化學(xué)組成

鋼渣是一種由多種礦物和玻璃態(tài)物質(zhì)組成的集合體，由于化學(xué)成分及冷卻條件不同造成鋼渣外觀形態(tài)、顏色差異很大。堿度較低的鋼渣呈灰色，堿度較高的鋼渣呈褐灰色、灰白色。渣塊松散不粘結(jié)，質(zhì)地堅(jiān)硬密孔隙較少。渣坨和渣殼結(jié)晶細(xì)密、界限分明、斷口整齊。自然冷卻的鋼渣堆放一段時(shí)間后發(fā)生膨脹風(fēng)化，變成土塊狀和粉狀。
根據(jù)冶煉工藝的不同所產(chǎn)生的鋼渣主要可分為轉(zhuǎn)爐渣、電爐渣、鑄余渣以及不銹鋼渣等。
1）轉(zhuǎn)爐渣是在轉(zhuǎn)爐煉鋼時(shí)所產(chǎn)生的廢渣，主要來源于金屬爐料帶人的雜質(zhì)、廢鋼與鐵水中所含元素氧化后形成的氧化物、加入脫硫產(chǎn)物、氧化劑、石灰石等造渣劑以及被侵蝕的爐襯材料等；
2）電爐渣是在電爐煉鋼過程中產(chǎn)生的熔渣，主要來源于裝料時(shí)帶人的雜質(zhì)，加入硅石、石灰石等造渣材料，金屬爐料中鐵、硫、磷等元素氧化反應(yīng)后形成的氧化物以及被侵蝕的爐襯材料等；
3)鑄余渣則是鋼包內(nèi)的鋼水經(jīng)過鑄錠后或連鑄后剩余的渣與鋼水混合物；
4)不銹鋼渣是在冶煉200．400系列不銹鋼過程中產(chǎn)生的廢渣，其礦物組成與轉(zhuǎn)爐渣比較，鉻鎳鐵合金含量較高。
鋼渣的含水率與燜渣方式和冷卻條件決定了鋼渣性能的多樣性及其利用的多種途徑，鋼渣通常含水率為3~8％。平爐鋼渣比重略小，孔隙稍多，穩(wěn)定性要好一些。鋼渣利用處理后的鋼渣一般呈灰黑色，硬密實(shí)，含堿量高時(shí)呈淺白色。由于鋼渣含鐵較高，因此比高爐渣密度高，一般為3.1~3.6 g/cm3。鋼渣容重不僅受其密度影響，還與粒度有關(guān)。通過80目標(biāo)準(zhǔn)篩的渣粉，平爐渣為2.17~2.2 g/cm3，電爐渣為1.62 g/cm3左右，轉(zhuǎn)爐渣為1.74 g/cm3左右。由于鋼渣致密且含有較多的鐵，因此較耐磨。易磨指數(shù)：標(biāo)準(zhǔn)砂為1，高爐渣為0.96，而鋼渣為0.7，鋼渣比高爐渣要耐磨。
鋼渣的主要化學(xué)成分與硅酸鹽水泥熟料和高爐礦渣的化學(xué)成分基本相似，鋼渣破碎其含量依爐型、冶煉鋼種的不同而異，化學(xué)成分主要為cao、sio2、mgo、fe2o3、mno、al2o3和p2o5等。此外，鋼渣內(nèi)還含有少量其他氧化物和硫化物，如tio2、v2o5、cas和fes等。cao是鋼渣的主要成分之一。sio2的含量決定了鋼渣中硅酸鈣礦物的數(shù)量。al2o3也是決定鋼渣活性的主要成分，在鋼渣中一般形成鋁酸鈣或酸鈣玻璃體，對鋼渣活性有利。
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