钢渣是炼钢过程中排出的熔渣，主要是金属炉料中各元素被氧化后生成的 氧化物、被侵蚀的炉衬料和补炉材料、金属炉料带入的杂质和为冶炼不同钢 种需要而特意加入的石灰石、白云石、铁矿石、萤石等造渣材料。钢渣占钢铁 工业固体废物的15～20％，每生产1吨粗钢都会排放约180Kg的钢渣，我国积 存钢渣已有2亿吨以上，占地1万多亩，大量的钢渣，不仅侵占土地，而且钢 渣在堆放过程中易于风化成碱性粉尘，对周围的环境造成严重的污染。目前钢 渣主要在建筑材料领域有所应用，如生产钢渣水泥、做水泥配合料、钢渣微粉、 地基材料等，但利用率较低，仅占10％左右，且每年仍以数百万吨的排渣量递 增，如果不对其进行处理和综合利用，将会占用越来越多的土地，在形成环 境污染的同时也造成大量可利用资源的浪费，从而影响到钢铁工业的 可持续发展。
钢渣中含有大量的不稳定的游离氧化钙f-CaO和氧化镁MgO，形成温度高， 结晶好。氧化钙的摩尔体积是16.9cm3/mol，氧化镁的摩尔体积是10.67cm3/mol， 氢氧化钙的摩尔体积是33.1cm3/mol，氢氧化镁的摩尔体积是24.7cm3/mol，氧 化钙水化时体积会增加近1倍，氧化镁水化时体积会增加得更多，导致钢渣制 品使用过程中产生膨胀，从而限制了钢渣在各领域的使用。制作钢渣制品使 用一般是自然放置20年后的老渣，新渣最多只能掺加到30％以下，而 且要加入部分胶凝材料，才能保证不出现膨胀。在申请号为 02114026.X的专利申请中，公开了一种钢渣砖的制作方法，该方法存 在的缺陷是养护的时间长，需要的养护仓库大，生产周期长，费用高， 投资大，并且还需要烘干，耗费热能，成本高。
钢渣制品在陈化过程中对工程造成的危害主要是膨胀与粉化，我 国对钢渣做工程材料的要求是钢渣需陈化，粉化率不能高于5％，如何 解决该问题现在是一个难度很大的问题。

本发明的目的是针对上述钢渣砖存在养护时间长，生产周期长， 需要热能烘干的缺陷而提供一种钢渣免烧砖，该方法解决了上述存在的问 题，减少了生产周期，不需要烧结，不需要热能，节约时间，提高了生产率， 降低了成本，更重要的是可以缓解钢渣造成的环境污染的问题以及二氧化碳的 排放带来的温室效应。
本发明的钢渣免烧砖的技术方案是，钢渣免烧砖的原料包括钢渣砂、钢渣 粉、高炉渣、石灰，制作所述钢渣免烧砖的方法是，将上述原料中的两种或者 两种以上按照一定配比，经计量后混合，加水搅拌，至压砖机压制成型，然后 经养护、陈化后制得成品钢渣免烧砖。
本发明的钢渣免烧砖的原料包括钢渣砂、钢渣粉、高炉渣、石灰，所述的 原料的重量配比关系为：钢渣砂10-60份，钢渣粉5-50份，高炉渣20-70份， 石灰5-30份，加入的水的量为4-15份。所述的陈化具体为：将经过养护的 砖放入高压釜中，在常温下，通入CO2气体，陈化压力为0.1-2MPa，陈 化时间为3-48h。
作为优选，所述的陈化步骤中，陈化压力为0.1-1MPa，陈化时间为12-36h。
在陈化步骤中通入的CO2气体的纯度为10-100％，可以是含有CO2气 体的各种废气。
本发明的制作钢渣免烧砖的具体方法是：将按照原料配比称量好 的物料送入搅拌机，加入水4-15份，搅拌均匀后，上料至压砖机进 行成型压制，将压制好的砖在自然条件下放至仓库养护2-3天，然后 将砖放入高压釜中进行陈化，陈化结束得到成品钢渣免烧砖。
本发明更具体的制作方法和步骤如下：
①物料的处理：钢渣砂是取炼钢生产新产生的钢渣经过热焖、磁选后的筛 下物，粒径8mm以下；
钢渣粉是炼钢生产新产生的钢渣经过磁选铁后铁含量小于2％，粉 磨成的粒径1mm以下细粉；
高炉渣是炼铁生产中产生的经水淬的粒化矿渣，过5mm方孔 筛筛下物；
石灰经过粉磨；
②成型
按照钢渣免烧砖各原料配比关系称量物料，钢渣砂10-60份，钢渣粉5-50 份，高炉渣20-70份，石灰5-30份，加入水4-15份，用混料机搅拌均匀， 上料至压砖模具，用压砖机压制成型；
③养护
将压制好的砖在自然条件下放至仓库养护2-3天；
④陈化工艺
将成型养护后的砖放入高压容器，在常温下，通入CO2气体，进行陈化。
本发明的有益效果可以通对上述的描述得出，本钢渣免烧砖的技术是 完全利用当期产出的新渣，减少了钢渣的堆积，减轻了钢渣放置过程 中带来的环境污染，成型过程中无需加入胶凝材料，无需使用水泥， 即降低了成本，又操作简便，在强度、安定性等性能达标前提下，解 决了新钢渣应用过程中安定性不良的问题，在陈化过程中通入CO2气 体，不需要消耗热能，即节约能源又利用了温室气体CO2，对环境的 改善起到了积极的作用，同时所应用的CO2也可以为生产过程中产出 的废气，按生产4亿块钢渣免烧砖计算，可以消耗钢渣70余万吨， 利用CO2达7-10万吨，是对钢渣和CO2进行减量化、资源化综合利用 的一个突破，钢渣陈化制作免烧砖技术将钢渣的利用率提高到60％以 上，并积极响应了国家节能减排政策的号召，开辟了钢渣利用的新途 径，是以废治废的高科技新技术项目。
得到的钢渣免烧砖成品的抗压强度最高可以达到30MPa，其中，80％产品 的强度可以达到15MPa，经过煮沸3h，压蒸3h后检验，安定性均合格。对钢渣 免烧砖进行抗冻融、泛霜、吸水率等性能检测均能达到红砖优等品的要求。各 种性能具体数据见下方表格。
表1钢渣免烧砖性能数据
项目   标准要求   实际数值 尺寸偏差 (mm)   长度   样本平均偏差   ±2.5   0.9   样本级差   ≤7   3   宽度   样本平均偏差   ±2.0   0.8   样本级差   ≤6   3.1
  厚度   样本平均偏差   ±1.6   0.5   样本级差   ≤5   1.8   外观质量   (mm)   两条面高度差   ≤3   0.5   缺棱掉角的三个破坏尺   寸   最小值≤20   1.2   裂纹长度   ≤30   0   完整面，不得少于   一条面和一顶   面   五个面均完整   强度等级   (MPa)   抗压强度平均值   ≥15.0   17.2   变异系数≤0.21时，强度   标准值   ≥10.0   14.9(变异系数＝0.07)   抗冻性   冻后抗压强度平均值   (MPa)   ≥12.0   15.8   单块砖的干质量损失％   ≤2.0   单块最大值1.7   吸水率(用于承重部位)   ≤8.0   4.9   建筑材料   放射性   放射性比活度   CRa   /   107.3   CTh   /   47.1   CK   /   145.7   建筑主体材料   IRd   ≤1.0   0.5   IY   ≤1.0   0.5   饱和系数   /   0.9   石灰爆裂   /   无任何爆裂区域   泛霜   /   无泛霜
附图说明
图1为本发明的工艺流程图。

实施例1
取钢渣砂10份，钢渣粉40份，高炉渣50份，石灰5份，加入水10份， 用混料机搅拌均匀，上料至压砖模具，用压砖机压制成型，将压制好的砖在 自然条件下放至仓库养护3天，将成型养护后的砖放入高压容器，在常温 下，通入CO2气体(纯度为20％)，陈化压力为0.1MPa，陈化时间为36h， 得到的钢渣免烧砖的平均抗压强度为：15MPa，其中80％产品的强度可以达到 18MPa，经过煮沸3h，压蒸3h后检验，安定性均合格。各种性能数据见下方表 格。
  项目   标准要求   实际数值   尺寸偏差   (mm)   长度   样本平均偏差   ±2.5   0.9   样本级差   ≤7   3   宽度   样本平均偏差   ±2.0   0.8   样本级差   ≤6   3.1   厚度   样本平均偏差   ±1.6   0.5   样本级差   ≤5   1.8   外观质量   (mm)   两条面高度差   ≤3   0.5   缺棱掉角的三个破坏尺   寸   最小值≤20   1.2   裂纹长度   ≤30   0   完整面，不得少于   一条面和一顶   面   五个面完整   强度等级   (MPa)   抗压强度平均值   ≥15.0   15   变异系数≤0.21时，强度   标准值   ≥10.0   14.9(变异系数＝0.07)   抗冻性   冻后抗压强度平均值   (MPa)   ≥12.0   15.8   单块砖的干质量损失％   ≤2.0   单块最大值1.7   吸水率(用于承重部位)   ≤8.0   4.9   建筑材料   放射性   放射性比活度   CRd   /   107.3   CTh   /   47.1
  CK   /   145.7   建筑主体材料   IRd   ≤1.0   0.5   IY   ≤1.0   0.5   饱和系数   /   0.9   石灰爆裂   /   无任何爆裂区域   泛霜   /   无泛霜
实施例2
取钢渣砂10份，钢渣粉40份，高炉渣50份，石灰5份，加入水10份， 用混料机搅拌均匀，上料至压砖模具，用压砖机压制成型，将压制好的砖在 自然条件下放至仓库养护3天，将成型养护后的砖放入高压容器，在常温 下，通入CO2气体(纯度为90％)，陈化压力为0.1MPa，陈化时间为3h， 得到的钢渣免烧砖的平均抗压强度为：20MPa，其中50％产品的强度可以达到 25MPa，经过煮沸3h，压蒸3h后检验，安定性均合格。各种性能数据见下方表 格。
  项目   标准要求   实际数值   尺寸偏差   (mm)   长度   样本平均偏差   ±2.5   0.8   样本级差   ≤7   3.1   宽度   样本平均偏差   ±2.0   0.6   样本级差   ≤6   3.0   厚度   样本平均偏差   ±1.6   0.5   样本级差   ≤5   1.8   外观质量   (mm)   两条面高度差   ≤3   0.5   缺棱掉角的三个破坏尺   寸   最小值≤20   1.8   裂纹长度   ≤30   0   完整面，不得少于   一条面和一顶   面   五个面完整
  强度等级   (MPa)   抗压强度平均值   ≥15.0   20   变异系数≤0.21时，强度   标准值   ≥10.0   14.9(变异系数＝0.07)   抗冻性   冻后抗压强度平均值   (MPa)   ≥12.0   18.8   单块砖的干质量损失％   ≤2.0   单块最大值1.7   吸水率(用于承重部位)   ≤8.0   4.9   建筑材料   放射性   放射性比活度   CRa   /   105.3   CTh   /   44.3   CK   /   140.7   建筑主体材料   IRa   ≤1.0   0.5   IY   ≤1.0   0.5   饱和系数   /   0.9   石灰爆裂   /   无任何爆裂区域   泛霜   /   无泛霜
实施例3
取钢渣砂10份，钢渣粉40份，高炉渣60份，石灰5份，加入水10份， 用混料机搅拌均匀，上料至压砖模具，用压砖机压制成型，将压制好的砖在 自然条件下放至仓库养护3天，将成型养护后的砖放入高压容器，在常温 下，通入CO2气体(纯度为20％)，陈化压力为0.5MPa，陈化时间为20h， 得到的钢渣免烧砖的平均抗压强度为：15MPa，其中80％产品的强度可以达到 18MPa，经过煮沸3h，压蒸3h后检验，安定性均合格。各种性能数据见下方表 格。
  项目   标准要求   实际数值   尺寸偏差   (mm)   长度   样本平均偏差   ±2.5   0.8   样本级差   ≤7   3   宽度   样本平均偏差   ±2.0   0.9   样本级差   ≤6   3.2
  厚度   样本平均偏差   ±1.6   0.5   样本级差   ≤5   1.2   外观质量   (mm)   两条面高度差   ≤3   0.5   缺棱掉角的三个破坏尺   寸   最小值≤20   1.1   裂纹长度   ≤30   0   完整面，不得少于   一条面和一顶   面   五个面均完整   强度等级   (MPa)   抗压强度平均值   ≥15.0   15   变异系数≤0.21时，强度   标准值   ≥10.0   14.2(变异系数＝0.07)   抗冻性   冻后抗压强度平均值   (MPa)   ≥12.0   15.2   单块砖的干质量损失％   ≤2.0   单块最大值1.7   吸水率(用于承重部位)   ≤8.0   4.9   建筑材料   放射性   放射性比活度   CRd   /   107.3   CTh   /   47.1   CK   l   145.7   建筑主体材料   IRa   ≤1.0   0.5   IY   ≤1.0   0.5   饱和系数   /   0.7   石灰爆裂   /   无任何爆裂区域   泛霜   /   无泛霜
实施例4
取钢渣砂10份，钢渣粉40份，高炉渣50份，石灰5份，加入水10份， 用混料机搅拌均匀，上料至压砖模具，用压砖机压制成型，将压制好的砖在 自然条件下放至仓库养护2天，将成型养护后的砖放入高压容器，在常温 下，通入CO2气体(纯度为10％)，陈化压力为1MPa，陈化时间为48h，得 到的钢渣免烧砖的平均抗压强度为：18MPa，其中80％产品的强度可以达到 20MPa，经过煮沸3h，压蒸3h后检验，安定性均合格。各种性能数据见下方表 格。
  项目   标准要求   实际数值   尺寸偏差   (mm)   长度   样本平均偏差   ±2.5   0.6   样本级差   ≤7   2.8   宽度   样本平均偏差   ±2.0   0.5   样本级差   ≤6   3.1   厚度   样本平均偏差   ±1.6   0.3   样本级差   ≤5   1.8   外观质量   (mm)   两条面高度差   ≤3   0.2   缺棱掉角的三个破坏尺   寸   最小值≤20   1.5   裂纹长度   ≤30   0   完整面，不得少于   一条面和一顶   面   五个面均完整   强度等级   (MPa)   抗压强度平均值   ≥15.0   18   变异系数≤0.21时，强度   标准值   ≥10.0   16.9(变异系数＝0.07)   抗冻性   冻后抗压强度平均值   (MPa)   ≥12.0   17.8   单块砖的干质量损失％   ≤2.0   单块最大值1.7   吸水率(用于承重部位)   ≤8.0   4.9   建筑材料   放射性   放射性比活度   CRa   /   107.3   CTh   /   47.1   CK   /   145.7   建筑主体材料   IRd   ≤1.0   0.5   IY   ≤1.0   0.5   饱和系数   /   0.9
  石灰爆裂   /   无任何爆裂区域   泛霜   /   无泛霜
实施例5
取钢渣砂10份，钢渣粉40份，高炉渣50份，石灰5份，加入水10份， 用混料机搅拌均匀，上料至压砖模具，用压砖机压制成型，将压制好的砖在 自然条件下放至仓库养护2天，将成型养护后的砖放入高压容器，在常温 下，通入CO2气体(纯度为10％)，陈化压力为2MPa，陈化时间为20h，得 到的钢渣免烧砖的平均抗压强度为：18MPa，其中80％产品的强度可以达到 20MPa，经过煮沸3h，压蒸3h后检验，安定性均合格。各种性能数据见下方表 格。
  项目   标准要求   实际数值   尺寸偏差   (mm)   长度   样本平均偏差   ±2.5   0.6   样本级差   ≤7   3.1   宽度   样本平均偏差   ±2.0   0.6   样本级差   ≤6   2.0   厚度   样本平均偏差   ±1.6   0.3   样本级差   ≤5   1.2   外观质量   (mm)   两条面高度差   ≤3   0.4   缺棱掉角的三个破坏尺   寸   最小值≤20   1.3   裂纹长度   ≤30   0   完整面，不得少于   一条面和一顶   面   五个面完整   强度等级   (MPa)   抗压强度平均值   ≥15.0   18   变异系数≤0.21时，强度   标准值   ≥10.0   15.9(变异系数＝0.07)
  抗冻性   冻后抗压强度平均值   (MPa)   ≥12.0   16.8   单块砖的干质量损失％   ≤2.0   单块最大值1.7   吸水率(用于承重部位)   ≤8.0   4.9   建筑材料   放射性   放射性比活度   CRd   /   107.3   CTh   /   47.1   CK   /   145.7   建筑主体材料   IRd   ≤1.0   0.5   IY   ≤1.0   0.5   饱和系数   /   0.9   石灰爆裂   /   无任何爆裂区域   泛霜   /   无泛霜
实施例6
取钢渣砂10份，钢渣粉40份，高炉渣60份，加入水10份，用混料机 搅拌均匀，上料至压砖模具，用压砖机压制成型，将压制好的砖在自然条件 下放至仓库养护3天，将成型养护后的砖放入高压容器，在常温下，通入 CO2气体(纯度为20％)，陈化压力为0.5MPa，陈化时间为20h，得到的钢 渣免烧砖的平均抗压强度为：15MPa，其中80％产品的强度可以达到18MPa，经 过煮沸3h，压蒸3h后检验，安定性均合格。各种性能数据见下方表格。
  项目   标准要求   实际数值   尺寸偏差   (mm)   长度   样本平均偏差   ±2.5   0.6   样本级差   ≤7   3.0   宽度   样本平均偏差   ±2.0   0.6   样本级差   ≤6   2.0   厚度   样本平均偏差   ±1.6   0.3
  样本级差   ≤5   1.2   外观质量   (mm)   两条面高度差   ≤3   0.4   缺棱掉角的三个破坏尺   寸   最小值≤20   1.1   裂纹长度   ≤30   0   完整面，不得少于   一条面和一顶   面   五个面完整   强度等级   (MPa)   抗压强度平均值   ≥15.0   15   变异系数≤0.21时，强度   标准值   ≥10.0   15.9(变异系数＝0.07)   抗冻性   冻后抗压强度平均值   (MPa)   ≥12.0   14.8   单块砖的干质量损失％   ≤2.0   单块最大值1.7   吸水率(用于承重部位)   ≤8.0   4.9   建筑材料   放射性   放射性比活度   CRa   /   107.3   CTh   /   47.1   CK   /   145.7   建筑主体材料   IRa   ≤1.0   0.5   IY   ≤1.0   0.5   饱和系数   /   0.9   石灰爆裂   /   无任何爆裂区域   泛霜   /   无泛霜
实施例7
取钢渣粉60份，高炉渣60份，加入水10份，用混料机搅拌均匀，上料 至压砖模具，用压砖机压制成型，将压制好的砖在自然条件下放至仓库养 护3天，将成型养护后的砖放入高压容器，在常温下，通入CO2气体(纯 度为20％)，陈化压力为0.5MPa，陈化时间为20h，得到的钢渣免烧砖的平均 抗压强度为：15MPa，其中80％产品的强度可以达到18MPa，经过煮沸3h， 压蒸3h后检验，安定性均合格。各种性能数据见下方表格。
  项目   标准要求   实际数值   尺寸偏差   (mm)   长度   样本平均偏差   ±2.5   0.7   样本级差   ≤7   2.1   宽度   样本平均偏差   ±2.0   0.6   样本级差   ≤6   2.0   厚度   样本平均偏差   ±1.6   0.4   样本级差   ≤5   1.2   外观质量   (mm)   两条面高度差   ≤3   0.2   缺棱掉角的三个破坏尺   寸   最小值≤20   1.3   裂纹长度   ≤30   0   完整面，不得少于   一条面和一顶   面   五个面完整   强度等级   (MPa)   抗压强度平均值   ≥15.0   15   变异系数≤0.21时，强度   标准值   ≥10.0   15.9(变异系数＝0.07)   抗冻性   冻后抗压强度平均值   (MPa)   ≥12.0   14.8   单块砖的干质量损失％   ≤2.0   单块最大值1.7   吸水率(用于承重部位)   ≤8.0   4.9   建筑材料   放射性   放射性比活度   CRa   /   107.3   CTh   /   47.1   CK   /   145.7   建筑主体材料   IRa   ≤1.0   0.5   IY   ≤1.0   0.5   饱和系数   /   0.9   石灰爆裂   /   无任何爆裂区域   泛霜   /   无泛霜