过去钢渣是一种价值甚微的残余物。但如果作为沥青骨料使用,碎钢渣可以铺就稳定性更高、噪音更小、重新铺设频度更低的路面。NCC Roads 与 Ovako 签订了为期十年的购买斯梅杰巴肯炼钢厂所有钢渣产品的合同——这是一个具有环保效益的工业共生示例。

Advantage Environment 有许多循环经济和工业共生方面的真实例子。循环经济是指此公司产生的废弃物可以作为彼公司的原料,或者某个工业过程产生的余热可以在其他过程或区域供暖系统中得以利用。此类精密的资源流可以促成创新的商业模式,在循环经济中,商业效益和资源效率相得益彰。在建立长期合作以共享材料、能源和水等资源时,通常就可以称之为工业共生。

Krossad stålslagg fungerar bra som ballast i asfalt. Foto: NCC.

碎钢渣是沥青中一种很好的骨料。图片:NCC。

NCC Roads 最近与 Ovako 签订了钢渣供应合同,将在未来十年内购买斯梅杰巴肯炼钢厂生产的所有钢渣。“在瑞典,碎渣用作沥青骨料的情形很有限。但这种情形即将改变,我们现在可以提供特殊的优质路面”,NCC Industry 沥青营销经理 Roger Lundberg 说道。

所需的性质

“作为一家沥青生产企业,我们希望产品具备必要的性质,”Roger Lundberg 说。沥青应当具备以下属性:

  • 更经久耐用,降低道路成本。
  • 降低噪音,减少交通对附近居民的干扰。
  • 增加摩擦力,改善交通安全。
  • 降低路面材料松脱的风险,减少碎石片导致的事故。
  • 路面铺设得更薄,使用的粘合剂更少,运输性能更卓越。
  • 用于负载量非常大和轮胎换位较多的用途。
  • 更环保。

“结果表明,钢渣沥青具备所需的大部分性质。用电弧炉产生的钢渣来替代碎石时,性能得到了改善,路面耐用性大大提高。此外它还有助于减少采矿。钢渣沥青一词听起来也许不怎么样,但这种产品的确了不得。”Roger 表示。

钢铁生产的副产物

Slaggasfalt ger hållbara vägbeläggningar som reducerar buller. Foto: Håkan Lindgren.

钢渣沥青铺耐用、噪音更小的道路。图片:Håkan Lindgren。

Ovako 位于斯梅杰巴肯的炼钢厂利用钢屑炼钢。炼制过程包括电弧炉冶炼和在钢包炉里进行最终处理。在电弧炉中,石灰 (CaO) 和白云石(Cao、MgO)作为造渣剂添加进去。这两个过程都会产生钢渣副产物。但其中绝大部分来自于电弧炉——每年产生 6 万吨左右。钢渣主要由氧化钙、结晶体、非晶质石英、氧化镁和氧化铁组成。另外还含有许多其他物质,例如各种金属。浸出试验表明,此种物质为惰性物质,这意味着浸出是极其有限的。在技术文献中,它被称为“EAF 渣”。

EAF 渣在全球各种应用中得到了使用。由于耐磨性极佳,因此主要用于铺设路面。在瑞典,钢渣作为沥青骨料尚未得到公认,瑞典拥有大量粗石可能是其中的一部分原因,但更重要的是,当局长久以来在将 EAF 渣划分为废弃物还是副产物的问题上犹豫不决。“最终,钢铁行业将 EAF 渣作为一种制成品进行了注册,由此简化了这些问题。现在 Ovako 斯梅杰巴肯炼钢厂的钢渣拥有 CE 标记,并且根据化学物质 REACH 法规进行了注册,”Roger Lundberg 说道。

瑞典国家道路与运输研究所 (VTI) 的研究表明,对于承受大量负载的路面(例如环形道、交叉路口和公交站)而言,钢渣沥青是一种尤其合适的选择。

NCC 绿色理念的一部分

“以 EAF 渣作为骨料的沥青具有这些优良的力学性能:稳定性、刚性和耐用性。粒料在经历数阶段的碾压后,会随凹凸不平的表面形成立方形,从而为路面提供稳定性。钢渣含有适量游离石灰,因此可以抗水。由于粒密度高于传统沥青,所以需要使用的粘合剂也更少”,Roger Lundberg 说。

“我们十年前在博伦厄一处交通流量很大的大型环形道上铺设了钢渣沥青,时至今日路况仍然很好,未来很多年都不需要重新铺设。”在 Roger Lundberg 看来,钢渣沥青是一种具有多种环保效益的产品,非常契合 NCC Roads 的绿色产品和服务组合:

  • 钢渣沥青可以用绿色方法(NCC 绿色沥青)生产。这意味着比传统沥青的能耗更低、排放量更低。
  • 使用钢渣代替碎石可以节约不可再生资源。
  • 钢渣沥青路面需要的重新铺设频率更低,尤其是在交通强度很大的地方,因而可以省钱和减轻环境影响。
  • 钢渣沥青路面噪音更低。
  • 钢渣沥青路面摩擦力更大,耐镶钉轮胎磨损。因此也可以减轻颗粒物质 (PM10) 污染。

“过去被归为废弃物的东西,如今往往可以作为资源利用。这些原本最终只能填埋的材料有了全新的用途。EAF 渣就是循环经济以及公司之间进行工业共生的一个好例子”Roger Lundberg 说道。

本文发表于 2016 年 10 月。