利用镍铁渣生产蒸压砖的可行性分析 李忠文 刘 冬 曹德生 尹 星 河南建筑材料研究设计院有限责任公司（４５０００２） 摘 要：这里介绍了国内镍铁渣利用的必要性和现状，提出了利用镍铁渣制蒸压砖的技术路线和方案，利用 镍铁渣生产蒸压砖具有良好的经济效益和环境效益，也具有一定的推广意义。 关键词：镍铁渣：蒸压砖：资源综合利用 １必要性分析 近年来，随着红土矿火法冶炼镍铁合金规模逐 步扩大，红土镍矿冶炼镍铁废渣（简称镍铁渣）的排 放量逐渐增多。２０１４年我国全年镍铁合金产量达５０ 万ｔ（含镍量），伴随产生的固体废渣有４ ０００万ｔ，超 过铜渣、锰渣等冶金渣的排放总量，约占冶金渣总 排放量的２０％。与其他冶金渣相比，镍铁渣有价金 参考蒸压灰砂砖、粉煤灰蒸压砖生产经验 辅助 原料采用粉煤灰、电石渣（或生石灰）、脱硫石膏（或 天然石膏）等作为辅助原料，尽量考虑采用电石渣、 脱硫石膏等工业废渣，以降低生产成本。 ３配料方案 参考粉煤灰蒸压砖配料方案．结合镍铁渣物理 化学性能，考虑用颗粒状镍铁渣替代炉渣、米石等 集料。经试验分析，粉状镍铁渣与粉煤灰物理化学 属回收价值低，排渣量大，已逐步成为冶金废渣处 理的一大难题。大量镍铁渣的堆存，不仅占用土地、 污染环境．还给镍铁冶炼的可持续发展带来严峻挑 性能接近，在蒸压砖生产中起着相同的作用，故可 用粉状镍铁渣替代或部分替代粉煤灰。根据不同的 生产条件，提出三种可行的配料方案供参考．详见 表２ 战。国内镍铁冶炼产业的大规模发展集中于近几 年，生产企业大多为民营企业，投入的科研力量不 足，镍铁渣的综合利用研究在国内还没有得到足够 的重视．因此，有必要进行科学系统的综合利用研 究，探寻大批量、无害化镍铁渣处理方案，以促进镍 铁行业的可持续发展。 表２配料方案表 原料名称 粉煤 颗粒状 粉状镍 电石 生石 石膏 灰 镍铁渣 铁渣 渣 灰 配料方案（１） ５０％ ３５％ 配料方案（２） ０％ ３５％ ０％ ５５％ １４％ ０％ Ｏ％ ９％ １％ １％ ２原料性能分析 ２．１镍铁渣性能分析 配料方案（３） ２５％ ３５％ ３０％ Ｏ％ ９％ １％ 目前，国内镍铁渣绝大多数是腐殖土型的红土 配料方案（１）适用于粉煤灰、电石渣资源丰富 且成品价格较低的地区，主要缺点是镍铁渣利用率 较低，主要优点是不用考虑镍铁渣粉磨设备，投资规 模小。配料方案（２）主要适用于粉煤灰、电石渣资源 匮乏的地区，主要优点是镍铁渣利用率高，主要缺 点是需要配套建设镍铁渣、生石灰粉磨系统，投资 较高。配料方案（３）主要适用于对蒸压砖颜色、重量 矿在电炉还原熔炼镍铁的丁艺过程中产生的，不同 厂家产生镍铁冶炼渣的组成基本相同。国内某镍铁 生产企业镍铁渣成分见表１。 经ＳＥＭ、ＭＬＡ、ＸＲＤ等检测表明。镍铁渣物相 组成以玻璃相为主，含有极少量结晶相，主要有假 硅灰石、七铝酸十二钙、氧化钙、钙镁橄榄石以及Ｙ 型沸石等，镍铁渣具有较高的反应活性。国内多家 镍铁企业镍铁渣的放射性检测结果Ｉｒａ≤０．２８，Ｉｒ≤ 有特殊要求的地区，掺入适当比例的粉煤灰有利于 改善产品性能。 ０．５７，均符合国家标准ＧＢ ６５６６—２０１０（（建筑材料放 射性核素限量标准》，可用于生产墙体材料。 ２＿２辅助原料 ４产品规格型号 利用镍铁渣主要可生产如下规格的蒸压砖产 品：标砖２４０ ｍｍＸ１１５ ｍｍｘ５３ ｍｍ和盲孔砖２４０ 表１ 镍铁渣化学成分表 成分 ＳｉＯ２ Ａｌ２０３ Ｃａ０ ＭｇＯ Ｆｅ０ ％ ４６．３ ３．４０ １２．１ ２４．２ ６＿３７ ＴｉＯ２ Ｎｉ０ Ｃｒ２０３ Ｍｎ０ Ｎａ２０ Ｋ２０ ０．Ｏ９ ０．１２ Ｏ．６５ ０＿３８ ０．２０ ０．０６ ＳＯ３ ０．１８ ｃ０ ｌ合计 ５．９２ ｌ ９９．９８ ３３ ａｍ￣ｌｒ １５ ｍｍｘ９０ ｍｉｌｌ，产品强度等级ＭＵ１５一ＭＵ３０ 主要用于多层结构建筑（承重）墙用，是黏土砖的理 想替代产品，产品质量分别符合《蒸压粉煤灰砖》 （ＪＣ／Ｔ ２３９—２０１４）和《蒸压粉煤灰多孔砖》（ＧＢ ２６５４１—２０１ １）标准要求 通过更换模具．还可生产其他规格的小型空心 砌块、路面砖等。 压成型制成砖坯。合格的砖坯由码坯装置将砖坯码 放在蒸养小车上；不合格的砖坯以及废料，通过砖 坯输送带，将废料送至集料斗内．定期南人１－送回 轮碾机内重新碾练 目前，国内生产液压成型机的厂家较多．单机 年生产规模在６ ０００万块以上，单次成型块数均大 于３０块，成型周期ｌ５～２０ Ｓ，均能满足生产需要 ５．５蒸压养护 ５主要工艺流程及设备选型 原料处理一配料一搅拌一陈化（消解）一成 型一预养一蒸压养护一成品。 ５．１原料处理 码好的砖坯经摆渡牟和顶推机进入预养室， 预养室内重车达到一釜数量时，将预养室两端电动 门关闭，通人蒸压釜倒汽后剩余的蒸汽，对制品进 行初期养护。初期养护好的砖坯用移动式卷扬机拉 入釜中，关闭釜门，通人密封蒸汽，开启真空泵，将 蒸压釜内空气抽出至一定真空度＋然后从蒸压釜中 原料处理主要采用镍铁渣破碎、筛分、粉磨系 统，破碎可考虑对辊破碎机或复合式破碎机，在蒸 压砖生产线中可考虑与废砖破碎机共用。筛分一般 采用直线振动筛。粉磨可考虑采用球磨机系统或辊 式磨系统，但辊式磨系统投资较大。 ５．２配料、搅拌 部通入蒸汽，经升温、保温、降温过程对制品进行养 护。处于降温过程中的蒸压釜与刚装满坯体的蒸 釜、装满坯体的预养室之间顺次进行导汽，恒温温度 １９０～２０４℃，恒温压力１．５～１．６ ＭＰａ．出釜温差＜８０ ℃。蒸压养护过程控制见表３ 配料系统采用ＰＬＣ控制的静态称重系统，保证 配料系统误差小于ｌ％。搅拌机采用双卧轴搅拌机 或立式搅拌机，Ｔ作方式为间歇式。双卧轴搅拌机 搅拌周期约为３００ Ｓ，立式搅拌机搅拌周期为９０～ １５０ Ｓ。搅拌机出料门下方设置有有效容积与搅拌机 一表３蒸压养护过程控制表 过程 升温｛恒温 降温 冷却ｆｌ；釜 总周期 ０．５ ｈ Ｊ ９～１ ｌ ｈ 时间／ｈ 】．５－２ ｈ Ｊ５．５～６．５ ｈ １．５～２ ｈ 次搅拌量相适应的储料斗，可以实现搅拌机的快 ｌ｜ 速卸料，缩短搅拌周期。 ５．３陈化（消解） ６投资及效益分析 ６．１投资估算 ｊ ｜ ｜ 为改善混合料性能，混合料需经过一定时间的 陈化（如采用生石灰配料，则为消解），陈化仓通常 采用连续式陈化仓，连续式陈化仓配有连续式料位 计量装置，可以实现对进仓混合料的物位情况实施 动态监测与计量。为了尽可能减少由于设备故障停 利用镍铁渣生产蒸压砖项目投资规模不大．投 资过程中应充分考虑规模效益。以年产１．２亿块蒸 压砖生产线为例，投资估算见表４。 ６．２经济效益分析 仍以年产１．２亿块蒸 砖生产线（包含镍铁渣 粉磨系统）为例，镍铁渣成本按１０）ｔ￣／ｔ计算，饱和蒸 汽成本按１５０元／ｔ计算，单位产品总成本费川约为 车造成的陈化仓结仓，在陈化仓筒体内壁铺设有耐 温型的高分子防粘衬板。 ５．４成型 ０．１４３元／块，详见表５。售价按０．２０元／块计算．正常 年销售收入为２ ４００万元，年总成本费用１ ７００万 元，年税后利润约４５０万元，项日投资内部收益率 为２６．１６％，项目投资利税率２２．４０％，预计项｝ｌ１投产 后５年内可收回投资。 成型是蒸压砖生产的核心工序，成型系统由带 式给料机、液压成型机、自动码坯装置（或工业机器 人）、小车定位与驱动系统、摆渡车以及废料回料系 统等组成。坯料由压机布料车布入模腔。经液压挤 表４年产１．２亿块利用镍铁渣生产蒸压砖项目投资估算表（万元） 费用名称 建筑 程费 设备购置费 安装工程费 其他费用 合计 备注 方案（１） 方案（２） ６５０ ５５０ １ ２００ ９００ ｌ５０ １０Ｏ ４５０ ４００ ２ ４５０ １ ９５０ 禽镍铁渣粉磨系统、／ｆ 锚炉 不含镍铁渣粉磨系统及锅炉 注：其他费用中包含预估征地费用３００万元。 不同钢筋算量软件计算对比分析 高厚荣周桂聪 黄冈职业技术学院（４３８００２） 摘要：这里通过对斯维尔三维算量与广联达铜筋算量两款软件计量进行对比，对软件计算的结果进行差 异分析，总结出软件计算过程中带来的误差，帮助造价工作者对不同软件的计算结果有一个更清晰的认识． 更有利于造价软件行业快速的发展。 关键词：铜筋；软件；差异；分析 在我国，工程造价软件种类繁多，典型代表广联 果误差反而是变得忽略不计，这其中是否存在软件 计算方面的不同？ 分析比较发现，斯维尔软件在计算箍筋的时候 是按照以箍筋中心线计算的，但在９０度弯折的时 达软件、鲁班软件、斯维尔软件、递加软件等。对于 工程量计算软件而言，工程量计算结果准确性至关 重要。这里以斯维尔三维算量与广联达钢筋算量两 款软件为例，对某办公楼项目钢筋工程量结果进行 了对比分析。 候未考虑弯曲调整值，所以总的箍筋工程量偏大： 广联达软件在钢筋设置中箍筋设置里面有一项是 单、双肢箍调整长度，主要是调整主筋保护层厚度 而引起的误差，消除了以柱箍筋外为保护层厚度所 １钢筋量计算分析 在计算设置、节点设置等相同条件下，我们发 现两款软件计算该办公楼图纸的钢筋量如下：广联 达计算结果为１２０．７１ ｔ，斯维尔计算结果为１２３．４４５ ｔ，斯维尔计算结果比广联达计算结果偏大２．２６６％ 其中：柱梁板这些大体积混凝土构件的钢筋量结果 产生的误差。所以，在计算时要注意工程总说明中 规定主筋保护层厚度的时候要特别注意不是箍筋 外围保护层厚度，再根据工程需要调整箍筋设置及 保护层厚度参数，得出最接近实际的结果 不过在计算柱插筋的时候并没有计算柱在基 差异不大，反而小体积混凝土构件的钢筋量差异占 自身比例较大，可能是两款软件对于一些构件的定 义及汇总方式存在差异，导致汇总的时候相同构件 的工程量没有完全对上形成结果偏差。 １．１柱构件钢筋剖析 对比发现，柱钢筋广联达软件计算结果为 ２８．９８９ ｔ，斯维尔三维算量结果为２９．０５９ ｔ，两者工 程量相差０．０７ ｔ，相差１％。在这个工程中，柱构件仅 有７个，分别是ＫＺ１—６、ＴＺ１。两款软件在分楼层汇 总表中柱构件的钢筋量差异有点大，到最后汇总结 乜Ｇ屯Ｇ 础里面的弯折长度，但在设置里面有明确的对应项． 在计算长度的时候并没有考虑基础底部保护层厚 度，直接是层高加柱上部露出长度，计算结果明显 — 偏大，底部也没有弯折长度 １．２梁构件钢筋剖析 梁构件钢筋两款软件计算结果相差０．３１９ ｔ．但 是在斯维尔软件中楼梯的钢筋为梯梁的钢筋０．７１８ ｔ，因在绘制楼梯的时候，与楼梯相关的梯梁的钢筋 直接汇总到楼梯里面，因此，钢筋相差１．０３７ ｔ，其中 也ＧｅＧ 雷邑Ｇ邑Ｇ宅Ｇ鬯Ｇ电Ｇ 表５利用镍铁渣生产蒸压砖单位成本分析表 单位：元／块 原料 ０．０３３ 蒸汽及电力ｆ 人工成本 ０．０４２ １０．０１４ 制造费用 ０．０２４ 管理费用 『 财务费用 ０．０２１ ０．００２ 销售费用 ０．００７ 合计 ０１４３ ．该生产线每年可综合利用镍铁渣约１６万ｔ．电 镍铁渣作为工业固体废弃物被大量堆存，对环境保 石渣、脱硫石膏等工业废渣约３万ｔ，可节约工业废 渣堆存占地约６０亩，环境和社会效益显著。 护造成了很大的负面影响。利用镍铁渣生产蒸压砖 符合国家产业政策，技术成熟，装备可靠，投资规模 不大，对我国镍铁企业资源综合利用、保护生态环 境、建设资源节约及环境友好型企业具有重要意 义，该项目具有很强的可行性和推广价值 ３５ ７结论 镍铁工业的大发展每年为社会提供不锈钢＿丁 业急需的镍铁，同时也排放了数量巨大的镍铁渣