高炉干渣的特性

高炉干渣的化学成分随着铁矿石来源的不同而变化，一般来说干渣主要化学成分是氧化钙、二氧化硅、三氧化二铝、氧化镁和少量的氧化铁、硫等。下图为宝钢高炉干渣化学成分与国内其它钢厂高炉干渣化学成分的比较。

从图上的数据可以看到，宝钢高炉干渣的化学成分与国内其它钢厂的差别不大，相对而言化学成分波动小，特别是氧化钙含量低于45%，符合耐热混凝土用干渣碎石的指标。

钢渣的矿物组成主要取决于其化学组成和熔融矿渣的冷却速度。水淬急冷条件下形成的高炉矿渣主要为无定型活性玻璃体和少量的钙铝黄长石。宝钢高矿矿渣中玻璃体含量达96.8%，而熔融矿渣在缓慢冷却时会结晶出大量的结构稳定的惰性矿物，主要成分有铝方柱石、钙长石、硅酸二钙和硅酸一钙。除硅酸二钙外，其它矿物几乎不具活性，而且硅酸二钙在慢慢冷却过程中由β-C2S转化为r-C2S，活性大大降低。宝钢高炉干渣中有大量结晶矿物存在，玻璃体仅占15%左右，结晶矿物相主要为改黄长石微晶矿物，晶体大部分极为微小，晶形发育良好者呈柱状，玻璃质呈不规则状。

衡量干渣结构稳定性是否合格的主要指标有硅酸盐分解、石灰石分解和铁、猛分解。

所谓硅酸盐分解是指当矿渣中CaO含量较高时生成大量的CS，在矿渣冷却时产生晶型转变，特别当冷却至525℃时，β-C2S转化为r-C2S，体积增加约10%，在矿渣中产生内应力导致矿渣开裂、甚至粉化。当CaO含量低于45%时，硅酸盐分解的可能性大大降低。石灰石分解和铁、锰分解现象是指当矿渣中f-CaO和以FeS， MnS形式存在的铁、锰元素与水接触时分别生成Ca(OH)2，和Fe(OH)2，、Mn (OH)2，使体积膨胀而导致干渣开裂。

宝钢高炉干渣的CaO含量低于43%，且生成的C2S含量很少，经大量试验研究表明宝钢干渣不存在硅酸盐分解现象，同时没发现石灰石分解和铁、锰分解现象。因此，可得到如下结论：宝钢干渣的结构稳定性良好，完全符合结构混凝土和砂浆的使用要求。

物理学特性

经破碎、筛分取0~3mm干渣细集料进行颗粒级配筛分试验，细度模数为2.5，符合中砂要求。

宝钢干渣结构内含封闭孔隙，比重与天然砂石接近，大颗粒干渣的松散密度比碎石轻，一般在1350~1400 kg/m3，细颗粒干渣砂松散密度一般在1400~1450 kg/m3。压碎指标随着粒径增大而降低，其变化在16.7~19.8%之间，符合建筑用砂I类砂≤20%的要求。

干渣的吸水性比一般砂石高，且颗粒愈小，吸水率愈大。其变化范围为2~5%。坚固性试验的重量损失仅为0.2%，表明具有良好的坚固性。干渣集料抗冻性试验经巧次冻融循环合格，与普通砂石性能相似。

原状高炉干渣中金属铁含量一般在3%，经破碎磁选筛分的规格渣中铁粒低于2%。但考虑到干渣砂浆的使用情况，对试验用的0~3mm干渣砂再磁选一次，测得金属铁含量为0.52%。建议在生产加工中再加一道磁选装置，控制金属铁含量≤1%，确保干渣砂的质量。