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爐石傳奇


爐石是煉鋼過程所產生的副產物,原料在高爐裡熔煉成鐵水時會產出高爐石,鐵水在經過轉爐精煉成鋼液時會產出轉爐石,含有氧化鈣、氧化矽、鋁、鐵等成分。在早期,每年產出量達數百萬公噸的爐石大多以海拋處理,產生人工漁礁效果。

後來聯合國為保護海洋,在1972年通過「聯合國防止傾倒廢棄物污染海洋公約」(倫敦海拋公約)及「1996倫敦海拋議定書」,對海洋投棄行為進行規範。從那時候起,中鋼投入大量人力與經費研究爐石的資源化方案,並以轉投資方式成立中聯資源公司,專責中鋼爐石資源化再利用,且於1999年全面終止爐石海拋。

經過中鋼研發,水淬高爐石經過篩選、乾燥及研磨後可做成爐石粉,爐石粉可供預拌混凝土作為添加劑,和水泥、飛灰混合後就變成高爐水泥,供營建使用。氣冷高爐石經破碎、磁選及篩分後可做為道路級配料、混凝土骨材、取代石灰石的水泥生料、矽酸鈣鹽肥料。轉爐石則做為水泥生料、瀝青混凝土骨材、混凝土助劑、施工便道材料 、定砂覆面材料 、填地整地材料,用途越來越廣。

 
斜張橋

爐石資源化不但讓爐石產生經濟價值,更重要的是,它也發揮了環保功能。爐石經過處理後添加於預拌混凝土中,不但可取代40%的水泥用量,就生產過程及排放污染而言,每公噸爐石還比水泥節省煤料96公斤、電力節省40千瓦、石灰石減量1.2公噸、二氧化碳排放量降低790 公斤,具有高度環保效益。

更不可思議的,中鋼人竟能將毫不起眼的爐石煉成寶石,硬度與色彩逼近天然寶石,連國外人士都讚嘆中鋼化腐朽為神奇的資源化能力。從毫不起眼的廢棄物,到營建材料的寵兒,甚至變成晶瑩剔透、耀眼奪目的寶石,爐石傳奇所彰顯的,正是中鋼人對資源永續利用的用心與巧思,而這些,還只是中鋼眾多資源化成就的一環而已。

(1)高爐石的產出與用途

高爐石是中鋼最大宗的「製程副產物」。產出時為熔融態,經由露天自然冷卻後成為「氣冷高爐石」,可替代天然石料用於各種營建、道路工程。熔渣也可利用水柱急速冷卻及粒化成為玻璃態的「水淬高爐石」。「水淬高爐石」的化性與水泥熟料相近,可部分替代水泥熟料使用。兩種常見的用法是:A.將「水淬高爐石」乾燥及磨粉後,直接與水泥、骨材等混拌製成混凝土;B.與水泥預拌製成「高爐水泥」使用,如下圖。

 
將水淬高爐石製成爐石粉後替代水泥的兩種常見用法
(2)「水淬高爐石」的環保效益

以密閉式水淬設備將高爐熔渣冷卻時,可改善露天自然冷卻的逸散性污染。此外,將「水淬高爐石」磨成爐石粉替代水泥時,還可大幅節省製造水泥的成本及資源、能源消耗,顯著降低二氧化碳氣體排放。以爐石粉製造的混凝土,因具有較佳的耐蝕性、較溫和的放熱量與較佳的後期強度,尤其適合在海岸、下水道及大塊混凝土工程中使用。

(3)水淬高爐石及爐石粉的生產現況

中鋼於1991年轉投資成立了中聯爐石處理資源化公司,以爐石粉及高爐水泥為其主要產品,不僅開拓多角化業務,也帶動該產業在國內蓬勃發展。為了滿足國內市場需求,中鋼近年來積極更新設備並擴大產能,高爐石水淬的比例大部分維持在96%。,2007年因二號高爐大修設備運轉尚未順暢,故略為下降到93%,年產量達到282.7萬噸。

 
以水淬高爐石粉替代水泥時所降低的環境負荷
 
 

 

 
 

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