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钢渣是炼钢过程的副产品,钢渣资源化综合利用是钢铁生产企业可持续发展的必然要求。利用钢渣制备混凝土路面砖是钢渣利用的重要方式,本文在对宝钢滚筒钢渣成分及性能分析的基础上,采用强振压和抽真空结合的工艺,制备高强高透水钢渣混凝土路面砖,对其性能影响因素进行了系统研究,对产品工艺及生产线设备进行了调研,并对产品应用的经济效益和社会效益进行了分析。主要研究内容及结果如下:(1)对三类滚筒钢渣的化学成分、矿物组成、安定性和物理性能进行了对比研究。结果表明,电炉排出的A类钢渣铁含量高,游离氧化钙含量低,因而耐磨性优异,体积安定性良好,同时还具有硬度值高的特点,是制作高强高透水混凝土制品时的优良材料。(2)对钢渣透水混凝土制品的力学性能、透水性能等进行了研究。结果表明,冶金钢渣透水混凝土水灰比较小,随水灰比增大透水系数降低;随水灰比增大其抗折和抗压强度增强,这与普通混凝土显著不同。在相同水灰比时,随钢渣骨料粒径增大,透水系数明显增大,但抗折和抗压强度降低。(3)采用强振压与抽真空结合的工艺制备了高强钢渣透水混凝土,并对其性能进行了研究。结果表明,高强钢渣透水混凝土的抗折强度和抗压强度成倍提高,抗折强度为普通岩石骨料透水混凝土抗折强度的2.47倍,抗压强度为普通岩石骨料透水混凝土抗压强度的3.49倍。同时,其抗冻性和透水性优于普通岩石骨料透水混凝土。(4)钢渣混凝土制品生产工艺过程包括原料储存、混凝土拌合料制备、制品成型、制品养护、成品堆放等环节。对不同厂家的生产线机械设备性能进行了对比。结果表明,厂家B的配料搅拌生产线计量精度和准确度较高,虽然成型设备产能和模具行程低于另外两个厂家,但换模效率、后期清理较优,还带有制品表面水洗功能;运输和码垛装置自动化程度高且稳定性好,因此在建厂时应优先选用。(5)对钢渣透水混凝土制品的经济效益和社会效益进行了分析和计算。结果表明,每生产1 m3高强高透水钢渣混凝土制品可以消纳钢渣2.38 t,减少标煤47.1 kg,减少电耗32.84度,减少CO2排放297 kg,节约自然资源1.68 t。