利用电弧炉还原碴制成还原碴水泥之可行性研究

1利用電弧爐還原碴製成還原碴水泥之可行性研究蕭遠智*陳立**黃偉慶***蘇茂豐*****國立中央大學土木工程研究所碩士**國立中央大學土木工程研究所博士班***國立中央大學土木工程研究所教授****財團法人中技社綠色技術發展中心專案經理摘要電弧爐爐碴為電弧爐煉鋼過程所產生之副產物，依冶煉程序可分為氧化碴及還原碴兩類，經由適當加工處理，即可將爐碴資源化再利用，一般氧化碴可應用於道路級配料或充當混凝土骨材，而還原碴具粉化現象且化性與高爐爐石粉相近，可朝附加價值較高的水泥材料之應用方向發展。電弧爐還原碴含有較高的氧化鈣、氧化矽及氧化鋁等活性成分，潛具波索蘭反應功能，可做為卜作嵐材料取代部份水泥。本研究分別探討以還原碴取代水泥及製成還原碴水泥之可行性，在取代部份水泥方面，探討最佳取代量並研究還原碴卜作嵐活性指數對水泥強度之影響；另一方向係添加鹼活化劑以提昇還原碴活性，探討製成還原碴水泥之可行性。研究結果顯示以細度為4500cm2/g之還原碴取代20%水泥材料，其砂漿抗壓強度超過波特蘭水泥漿體之強度，另矽酸鈉鹼性活化劑對還原碴水泥具較佳之激發效果，且對還原碴漿體有提昇其抗壓強度之特性，由於還原碴具有矽酸二鈣及矽酸三鈣之水化活性礦物，添加鹼性活化劑的還原碴漿體，其晚期強度超過純水泥漿體之強度，因此以電弧爐還原碴製成還原碴水泥為一極具潛力之應用方向，不僅兼顧環保，同時亦可達成爐碴資源化之目標。【關鍵詞】：還原碴、卜作嵐、鹼活化劑2FeasibilityonproducingthereducingslagcementbyelectricarcfurnaceslagW.C.Shou*LiChen**W.H.Huang***M.F.Su*****MasterofCivilEngineeringDepartment,NationalCentralUniversity**MaterialDivisionGraduateofCivilEngineeringDepartment,NationalCentralUniversityChungli***ProfessorofCivilEngineeringDepartmentNationalCentralUniversityChungli****ProjectManager,Eco-TechnologyDevelopmentCenter,CTCIFoundationAbstractElectricarcFurnaceslagistheby-productproducedbythesteelmakingplants.Accordingthemakingprocedures,thereareoxidizingslagandreducingslagtwocategories.Throughproperpretreatment,itispossibletoreusethefurnaceresources.Reducingslagisappliedtotheroadpavementorthecementaggregate,whereasreducingslagpowerbearingthecharacteristicsofpowersanditschemicalspropertiesissimilartotheblastfurnacepowers,whichcanbedevelopedtobeusedasthevalue-addedcementmaterial.ThereducingslagcontainshigherCaO、SiO2及Al2O3etcandpozzolanicreaction,whichcanbeusedaspozzolanicmaterialinsteadofpartofcement.Theresearchexploresthefeasibilityonthereducingslagtakingtheplaceofcementandmakingthereducingslagcement.Itfurtherstudiesthebestreplacementandtheaffectofthereducingslagpozzolanicreactionactiveindextothecementstrength.Inaddition,thefeasibilityonproducingthereducingslagcementbyaddingthealkaliactivatortoelevatereducingslagactiveisdiscussed.Therefore,thereducingslagcementisapotentialdirection.Itmeetsnotonlytheenvironmentprotection,butalsoreachesthetargetsofslagresourcerecovery.【Keywords】reducingslag、pozzolanic、alkaliactivator