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脱硫渣在粉煤灰加气混凝土中的应用研究

邢振影  
【摘要】:我国是燃煤大国,煤在燃烧过程中释放的SO2气体能形成酸雨,危害人类的生存环境,为实现可持续发展的战略目标,脱硫产业迅速发展,因而形成了大量的脱硫产物—脱硫渣,脱硫渣的综合利用已日益成为新的研究课题。 邯郸华冶新型建材有限公司是利用马头电厂的粉煤灰并主要生产级别为A3.5、B06的粉煤灰加气混凝土砌块的企业,随着粉煤灰市场的供不应求,加气混凝土的生产成本愈来愈高,降低成本、提高效益是该公司当务之急。马头电厂的6#、7#和8#机组目前采用的是炉内喷钙尾部增湿的脱硫技术,其收集的脱硫渣,目前除了极少量用于基坑回填之外,大部分脱硫渣堆弃在灰场。 本课题正是基于目前脱硫渣综合利用的应用型研究,首次将脱硫渣用于生产加气混凝土,期望生产一种新型墙体材料:脱硫渣加气混凝土(Desulfurization Residue Aerocrete,简称DRA),为脱硫渣的综合利用探寻新的出路。 通过对马头电厂的脱硫渣进行化学分析、XRD和SEM测试,该厂脱硫渣的主要矿物组成是CaO、CaSO_4·0.5H_2O、CaSO_3和CaCO_3。根据该脱硫渣成分和粉煤灰成分的相似性,将脱硫渣替代部分粉煤灰用于生产加气混凝土。经过初步试验,确定了脱硫渣的掺量的上限。选定4个因素,即脱硫渣掺量、水泥用量、石灰用量和水灰比,每个因素取3个水平,用正交设计安排了9组试验,结合理论分析,找到了DRA的最优配合比,即脱硫渣掺量为10%,水泥用量为40kg/m~3,石灰用量为150kg/m~3,水料比为0.60。 按照正交试验的最优配合比,进行了DRA的试生产,并对制品的尺寸及外观、抗压强度、干体积密度、干燥收缩值和抗冻性等进行了一系列的检测,表明DRA制品符合加气混凝土砌块的质量要求,马头电厂的硫渣替代部分粉煤灰用于生产加气混凝土是可行的。


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