收藏本站
《中南大学》 2008年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

钢渣高效活化及在绿色建材中的应用

刘天成  
【摘要】: 钢渣是钢铁工业大量排放的固体废渣。若不妥当处理和综合利用,则会占用耕地、破坏环境并造成污染,影响钢铁工业的可持续性发展,也给国民经济的可持续发展带来了巨大的压力和负担。随着国家相关政策的颁布和实施,钢渣的循环利用必将成为保护能源环境的重要措施。基于磨细钢渣粉的成分、矿物组成和粒径与水泥熟料的成分、矿物组成和粒径的比较,发现两者的成分、矿物组成比较接近,磨细钢渣粉作为一种新的混凝土以及水泥掺合料,它分布广泛,数量较多,具有较高的研究与应用价值。 本文以湖南涟钢集团公司提供的钢渣作为实验原料,利用机械力活化、化学激发等技术制备了活性钢渣粉体。并以钢渣为原料,采用结构分解重组合成了β-硅酸二钙(β-C_2S)超细粉体材料。本文的主要工作以及取得的成果包括以下几个方面。 实验系统研究了钢渣粉体的组成与结构的特点以及机械力活化钢渣对钢渣粉体粒径频率分布,勃氏比表面积,晶体的无定形化转变的影响。不同质量的球磨介质、球磨时间、球料比等因素对球磨钢渣粉体粒径分布以及勃氏比表面积都有着显著的影响。实验表明,用C球以球料比为5/1球磨5h的球磨活化效果最佳,钢渣粉体的勃氏比表面积达到5846cm~2/g,粒径分布集中在0.09 mm左右,Ca(OH)_2等物相转变为无定形化结构,而A球、B球和D球的球磨活化效果不明显。 采用CaSO_4、Na_2SO_4和Na_2SiO_4等碱性试剂作为化学激发剂激发钢渣粉体。这些化学激发剂可以有效的破坏钢渣的表面结构,促进钢渣SiO_4~(4-)等离子基团的释放,从而加快水化反应。实验证明:孤立的SiO_4~(4-)离子基团在459cm~(-1)处的三重简并面内弯曲振动以及972cm~(-1)处的三重简并不对称伸缩振动均得到了明显的加强。实验探讨了不同激发剂组合和含量对钢渣粉体水化反应的影响,其中CaSO_4、Na_2SiO_4会引起水化后期强度的偏移,而Na_2SO_4不会引起这个现象的出现,并对强度偏移机理进行了初步探讨。 采用热力学φ函数法计算得到了CaO-SiO_2等不同系统的不同反应的生成能-ΔG_R~0(T)数据,利用-ΔG_R~0(T)与温度(T)的关系预测了最佳热力学反应条件,即CaO/SiO_2最佳配比为3/1,最佳煅烧温度为1080K。利用钢渣为主要原料合成了超细β-硅酸二钙粉体。不同的热处理方式对晶体形貌产生了明显的影响。 以活化钢渣粉体作为掺合料,取代水泥应用于混凝土中以及取代水泥熟料制备了钢渣硅酸盐水泥。取代普通硅酸盐水泥30%,可以配制强度等级为C30的混凝土。活性钢渣粉体取代水泥熟料5%~15%,可以配制等级为42.5的水泥:取代水泥熟料20%~30%,同时复合一定比例的矿渣粉,可以制备等级为32.5的钢渣硅酸盐水泥,各项指标均达到国家标准GB13590-2006。
【学位授予单位】:中南大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2008
【分类号】:X757

手机知网App
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 李灿华,朱伟长;武钢磨细钢渣粉在高性能混凝土中的应用[J];武钢技术;2005年05期
2 谷金生;薛军;;钢渣热闷技术及再利用分析[J];鞍钢技术;2010年05期
3 刘思;李灿华;;钢渣助磨剂选择性试验研究[J];武钢技术;2011年01期
4 姚艳玲;;钢铁渣资源开发利用的新发展[J];装备制造;2010年04期
5 李献春;张明辉;;钢渣粉回配烧结的探索与实践[J];鄂钢科技;2008年03期
6 朱桂林;孙树杉;;钢渣成分对钢渣粉活性的影响[J];中国钢铁业;2010年09期
7 温金保;陆雷;;机械力化学作用活化钢渣的研究[J];硅酸盐通报;2006年04期
8 钱强;;悬臂振动筛在钢渣粉筛分系统中的应用[J];矿山机械;2008年03期
9 王爱华;;钢渣的综合利用研究[J];中国资源综合利用;2009年12期
10 江忠源;;转炉钢渣在烧结生产中的应用[J];钢铁;1987年10期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 冯向鹏;王荣;吴朝锋;崔金印;;钢渣矿渣复合粉生产现状及展望[A];2010年全国能源环保生产技术会议文集[C];2010年
2 单锋;边培育;;钢渣代替硫酸渣配料在2500t/d生产线上的使用特点[A];2011中国水泥技术年会暨第十三届全国水泥技术交流大会论文集[C];2011年
3 林晖;王玲;李云峰;;高等级路面钢渣矿渣高性能混凝土的研究[A];2011年混凝土与水泥制品学术讨论会论文集[C];2011年
4 朱桂林;张淑苓;陈旭斌;郝以党;孙树杉;;钢铁渣综合利用科技创新与循环经济、节能减排[A];第八届(2011)中国钢铁年会论文集(大会报告与分会场特邀报告)[C];2011年
5 苏兴文;王晋东;张志彪;;转炉钢渣粉与高炉矿渣粉的双掺粉的活性研究[A];第七届(2009)中国钢铁年会论文集(下)[C];2009年
6 朱桂林;孙树杉;夏春;;实现钢渣“零排放”对发展循环经济,推进钢铁行业节能减排具有重要作用[A];冶金循环经济发展论坛论文集[C];2008年
7 陈凯;徐敏;丁庆军;彭艳周;;掺钢渣粉四元复合体系RPC的制备及其体积变形[A];中国硅酸盐学会水泥分会首届学术年会论文集[C];2009年
8 孙立群;赵青林;甘万贵;梁德兴;;钢渣粉配制干粉砂浆性能研究[A];第三届全国商品砂浆学术交流会论文集[C];2009年
9 朱桂林;杨景玲;李可;孙树杉;;生产钢渣粉是钢渣高价值利用的重要途径[A];2005中国钢铁年会论文集(第2卷)[C];2005年
10 李云峰;姚燕;王玲;林晖;;钢渣粉在道路混凝土中应用的试验研究[A];“全国特种混凝土技术及工程应用”学术交流会暨2008年混凝土质量专业委员会年会论文集[C];2008年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 本报记者 王杨二;“吃”的是钢渣,“吐”的是土壤改良剂[N];中国质量报;2010年
2 记者 袁缨;钢渣粉成就高性能混凝土[N];中国建材报;2004年
3 本报记者 曹培锋 周迎久;钢渣脱硫实现新突破[N];中国环境报;2010年
4 陈红霞;废旧物资“脱胎换骨”[N];经理日报;2004年
5 中冶集团建筑研究总院环保院固体废物处理利用研究室/朱桂林 孙树杉;钢铁渣高价值利用三种途径[N];中国冶金报;2003年
6 唐朝林 陈红霞;攀钢每公斤钢渣都有用[N];中国冶金报;2004年
7 记者李贺林;科行公司钢渣粉磨用卧辊磨系统达到国际先进水平[N];中国建材报;2011年
8 记者李文聪 通讯员贺月曦;京庆重机首条辊压机钢渣终粉磨系统将与宝钢合作[N];中国建材报;2011年
9 朱桂林;我国钢铁工业固体废物综合利用的现状和发展[N];中国冶金报;2002年
10 安立华;构建循环经济产业链条[N];中国环境报;2010年
中国博士学位论文全文数据库 前6条
1 王强;钢渣的胶凝性能及在复合胶凝材料水化硬化过程中的作用[D];清华大学;2010年
2 李永鑫;含钢渣粉掺合料的水泥混凝土组成、结构与性能的研究[D];中国建筑材料科学研究院;2003年
3 彭艳周;钢渣粉活性粉末混凝土组成、结构与性能的研究[D];武汉理工大学;2009年
4 关少波;钢渣粉活性与胶凝性及其混凝土性能的研究[D];武汉理工大学;2008年
5 李建新;高温重构对钢渣组成、结构与性能影响的研究[D];华南理工大学;2011年
6 孔祥文;有机聚合物改性含钛高炉渣免烧免蒸砖的研究[D];东北大学;2008年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 刘天成;钢渣高效活化及在绿色建材中的应用[D];中南大学;2008年
2 余远明;安钢钢渣辅助胶凝性的优化研究[D];郑州大学;2010年
3 李倩;钢渣—矿渣基胶凝材料的研究[D];河北科技大学;2012年
4 徐奎军;不同水热条件下钢渣粉作辅助胶凝材料的水化性能研究[D];湖南科技大学;2012年
5 吴昊泽;利用钢渣和造纸污泥吸收工业废气制备建材制品[D];济南大学;2011年
6 姚瑞珽;水泥钢渣粉稳定集料路用性能的研究[D];南京林业大学;2006年
7 冯勤;石灰钢渣粉稳定集料路用性能的研究[D];南京林业大学;2006年
8 李伟峰;转炉钢渣的理化性质及资源化研究[D];北京化工大学;2008年
9 刘秀梅;利用钢渣制备干粉砂浆的研究[D];武汉理工大学;2009年
10 吴伟东;用钢渣粉烧结钢渣地面砖的研究[D];重庆大学;2002年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026