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1、高炉水冲渣底滤法用透水过滤球团体标准编制说明一、任务来源根据钢协2021148号中国钢铁工业协会关于下达2021年第四批团体标准制修订计划的通知，由北京中冶设备研究设计总院有限公司牵头制定高炉水冲渣底滤法用透水过滤球团体标准，计划项目编号：2021229o二、标准制定的目的和意义近几年，我国钢铁产量长期处于10亿吨/年的规模，占全球总产量50%以上，其中70%以上高炉渣使用底滤法水冲渣工艺处理。高炉水冲渣底滤法工艺是中国自主知识产权技术，底滤法采用夭然鹅卵石作为冲渣池过滤层，需要每12年重新更换铺设。目前所用鹅卵石均来自自然界河床，通过挖掘、筛分获得。鹅卵石质量、规格没有统一标准。同时，由于地
2、域问题，一些地方很难从当地自然界获得鹅卵石，只能用碎石代替，严重影响过滤质量。研究表明，大量鹅卵石的开采，易造成水土流失、植被和自然环境的破坏，随着国家对环保要求的日益严格，挖掘河床获取鹅卵石的做法要逐渐停止。由北京中治设备研究设计总院有限公司首创研发的高炉底滤法用透水过滤球，是一种利用炼钢大量产生的固废、炼钢副产物钢渣颗粒为主要原料，经过破碎、粉磨后与胶凝材料、外加剂、水等配比、混匀、造粒成型、养护而成的免焙烧型球料。通过各项检测证明，机制免焙烧透水过滤球的物理指标与鹅卵石相近，完全可以替代鹅卵石。采用鹅卵石的过滤池，其过滤速度一般为23mm/s：采用免焙烧透水过滤球的过滤池，其过滤速度25
3、mms,过滤性能优于鹅卵石。过滤池使用透水过滤球后，定期更换的滤料板结块还可直接用于制作矿渣微粉，真正做到了环保、绿色、零碳排放、100%循环利用。免焙烧透水过滤球的研发成功，增加了炼钢钢渣固废消化新途径，同时杜绝了传统高炉底滤法工艺对生态环境的破坏。透水过滤球是标准化工业产品，较鹅卵石更适于现代化生产需耍，从根本上改变了底滤法水渣工艺，弥补了底滤法水冲渣滤料（原鹅卵石）没有统一工业产品、标准的落后局面。标准的制定与执行能够创造良好经济效益和环境效益。制定高炉水冲渣底滤法用透水过滤球标准保证了透水过滤球的产品质量，规范了制造、检验方法，指明了产品发展方向，促进科技成果推广，节约资源、符合国家节
4、能减排、绿色发展的环保政策，并填补一项国内相关领域的技术标准空白，引领科技创新与标准化互动发展。三、主要工作过程(一)标准准备阶段。2021年12月2022年6月，相继开展了标准相关文献资料调研和整理工作，包括搜集相关标准资料、技术文献等材料，并于2022年6月召开本标准启动会，成立了标准编制工作组,对标准框架进行审议，召开会议明确了任务要求、标准编制的原则和指导思想，讨论了标准的框架结构和内容等。(二)标准初稿编制阶段。北京中冶设备研究设计总院有限公司牵头负责高炉底滤法用透水过滤球团体标准的编制工作，在起草标准过程中，工作组成员认真学习了GBb1.1-2020标准化工作导则第1部分：标准化文
5、件的结构和起草规则，GB/T20001.10-2014标准编写规则第1()部分：产品标准等标准化文件，明确了标准主要框架内容、编制时间节点、任务分工等。随后，编制组迅速开展工作，分工协作，经过工作组半年多的起草工作，组内部多次论证及审核更改，2023年1月编制完成标准初稿。(三)完成标准征求意见稿。2023年6月，标准编制组进一步学习贯彻了GB1.1-2020标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则，在此基础上标准编制工作组对标准初稿经多次研讨和修改完善，形成了标准征求意见稿和编制说明材料。四、标准编制原则本标准在制定过程中，遵循面向市场、服务产业、自主制定、适时推出”的原则，注重标
6、准制定与技术创新、产业推进、应用推广相结合，本着先进性、科学性、合理性和可操作性以及标准的目标、统一性、协调性、适用性、一致性和规范性的原则来进行本标准的制定工作.本标准在起草过程中主要按GBb1.1-2020标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则的要求编写。在确定本标准主要技术指标时，综合考虑现有修复技术水平和下游用户的使用要求，寻求最大的经济、社会效益，充分体现了标准在技术上的先进性、适用性及合理性。五、标准主要编制内容说明本标准主要有8个章节。1.范围说明了本文件的主要内容及适用范围。本文件规定了高炉水冲渣底滤法用透水过滤球的术语和定义、规格、主要参数、技术要求、试验方法、检
7、验规则、包装、运输、贮存和质量证明书。本文件适用于底滤法处理高炉冲渣水用透水过滤球，其他类似工业球料亦可参照使用。2.规范性引用文件，主要包括4个国家标准，1个行业标准。3.术语和定义，YB/T804界定的以及本章中界定的高炉水冲渣底滤法用透水过滤球、滤料过滤速度”术语和定义适用于本文件。4.规格、主要参数4.1规格，透水过滤球在实际生产中替代鹅卵石使用，属于规模化产品，本文件将过滤球划分为大中小三种规格，其他规格和型式的透水过滤球由供需双方商定，满足实际生产需求。4.2主要技术参数，对高炉水冲渣底滤法用透水过滤球的技术指标进行了要求，见表1的规定。透水过滤球的技术指标包括表观密度、堆积密度、
8、Ih吸水率、单颗粒抗压强度、筒压强度、25次冷热冲击后单颗粒抗压强、25次冷热冲击后筒压强度、滤料过滤速度等技术指标。规定上述技术参数原因如下。表观密度、堆积密度：因为透水过滤球工作换环境为热水且处于水池底部，因此表观密度和堆积密度必须大于水溶液密度；Ih吸水率反映的是球体的亲水性能；单颗粒抗压强度反映的球体的抗压能力，也就是在受到上部物料重压时能承受的力，在此压力下球体不破碎，保持完整；筒压强度是反映滤料平均相对强度的指标；25次冷热冲击后单颗粒抗压强度用于模拟高炉水冲渣工作时水温的变化，因为出渣过程中炉渣温度约1500,很短的时间内就可将水池温度加热，冲水结束后水温又恢复正常，用该指标判断
9、球体耐受冷热变化而保持自身强度的能力，同理，25次冷热冲击后筒压强度，用于评定滤球经过一定工作周期后的宏观强度指标；滤料过滤速度反映虑球过滤水的能力，是关键指标，数值越大说明透水能力越好。5.技术要求规定了透水过滤球主料钢渣的尺寸要求，透水过滤球的外观要求、直径偏差。6.试验方法此章是检测高炉水冲渣底滤法外观质量、尺寸偏差、物料性能的试验方法。物料性能试验中包含透水过滤球的取样、试验设备和检测方法。对高炉水冲渣底滤法用透水过滤球的表观密度、堆积密度、Ih吸水率、单颗粒抗压强度、筒压强度、25次冷热冲击后单颗粒抗压强、25次冷热冲击后筒压强度、滤料过滤速度项目的试验方法作出了规定。滤料过滤速度是
10、为反映透水过滤球的过滤效果，本项目中设计并应用的指标。其中，由于冶金行业尚无检测滤料过滤速度的规范或标准，为反映实际运用场景，设计了测定滤料过滤速度的试验方法，通过透水过滤球与鹅卵石滤料过滤速度的比较试验验证过滤球的透水能力，采用CJJ/T135-2009透水水泥混凝土路面技术规程测定的透水系数（15）的试验方法对照，与本标准滤料过滤速度的试验结果一致。试验研究证明该试验方法简便易行、科学有效。7.检验规则此章是对高炉水冲渣底滤法用透水过滤球产品的检查和验收、组批、抽样、判定规则等检验规则做出了相关规定。8.标志、包装、运输和贮存此章是对高炉水冲渣底滤法用透水过滤球产品的包装、运输、贮存和质量
11、证明书做出了相关规定。六、标准相关情况本标准不涉及专利问题。标准制定过程中未查到相关同类标准。通过标准的制定和实施，对高炉水冲渣底滤法用透水过滤球的推广应用、提高产品质量具有积极的促进作用。七、重大分歧意见的处理经过和依据没有重大分歧意见。八、在标准体系中的位置，与现行相关法律、法规、规章及标准，特别是强制性标准的协调性本标准与现行相关法律、法规、规章及相关标准协调一致。九、贯彻标准的要求和措施建议高炉水冲渣底滤法用透水过滤球产品的应用从根本上改变了传统鹅卵石底滤法工艺，弥补了底滤法水冲渣滤料（原鹅卵石）没有统一工业产品、标准的落后局面，有利于稳定钢铁企业生产，使得过滤质量提高，用户效益提升。同时，能够节约资源，降低能源消耗,有利于清洁生产，保护环境。因此，建议本标准批准发布后尽快实施。十、其他应予说明的事项高炉底滤法用透水过滤球标准编制工作组2023.7.6
