炉渣(Steel slag)又称为炉石,为业界伤透脑筋的工业废弃物,不过废物也可以变黄金,若经过处理,炉渣其实可以再利用沥青混凝土及水泥混凝土,最近澳洲科学家更发现,炉渣也可以用在废水处利,这些用过炉渣再投入混凝土后,硬度还比传统混凝土高出 17%,一石二鸟同时解决多种问题。
全球炼钢业每年产生超过 1.3 亿吨炉渣,所谓的炉渣,并非炼钢厂的副产物,而是水分榨乾或液体流失后所残留之渣滓,且有多种废炉渣,像是高炉石、转炉石、电弧炉炼钢之电炉石等。其中高炉石就是炼铁厂将铁矿熔解的铁水,用鱼雷车(torpedo car)运走之后剩下的炉渣,高炉石若以水淬方式冷却研磨成粉,具有潜在之水硬性,可增加混凝土之晚期强度,使混凝土更加緻密、提高耐久性,因此可以适当加在水泥混凝土。
这些炉石粉可以提升混凝土强度及耐久性,是混拟土重要矿物掺料,台北 101 大楼、高铁、南山大楼、高雄 85 大楼等重大工程皆有使用,不过也不是每种炉渣都可以建屋,像是电弧炉炼钢所产生的氧化渣与还原就不行。
先前科学家也有发现炉渣对工业废水中的有机物、悬浮物等污染物有良好的吸附作用,可以吸收磷酸盐、镁、铁、钙、二氧化硅和铝,显示炉石若经过处理,处用也颇多,但虽然说要再利用,又或是可以拌入混凝土,但还是会发现它们出现在各种地方,非法弃置问题层出不穷,由于民众观感也不大会使用炉渣混凝土。
对此,科学家则正努力提高炉石的利用价值,最近澳洲科学家则发现,废水中的「污染物」反而是炉石的「养分」,可以提高炉石的化学性能,更适合用在混凝土中,澳洲皇家墨尔本理工大学(RMIT University)研究指出,吸收废水污染物的炉石,拌入混凝土后强度竟然再提高,比一般炉石混凝土高出 8%,与传统混凝土相比更高出 17%。
主要是因为这些炉渣与水泥紧密结合,有种类似黏着剂作用。土木工程师 Rajeev Roychand 表示,只是目前还需要再扩大研究,进一步分析这种炉渣混凝土的长期机械性能和耐久度。工程师 Biplob Pramanik 则表示,现在炉渣还没有广泛应用在废水处理产业中,只有纽西兰某家工厂正在尝试,团队希望这项研究有助于钢铁、废水处理、建筑等产业一同合作,最大化炉石效益。
- Making stronger concrete with ‘sewage-enhanced’ steel slag
- Using steel slag to treat sewage makes it better for use in concrete