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《西安建筑科技大学》 2017年
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汉钢钢渣制备微晶玻璃的实验研究

习琛  
【摘要】:钢铁工业是重要的原材料部门,为制造业的各个领域提供重要的钢铁材料。当前我国钢铁工业规模已经连续多年保持世界第一,并遥遥领先。粗钢年产量接近8亿吨,占世界总产量50%左右。然而,庞大的产业规模同时也带来了大量固体废弃物。钢渣是钢铁工业排放量仅次于高炉渣的固体废弃物,排放量约为粗钢产量的15%~20%。但利用率远低于高炉渣,仅约为10%~20%。大多处于堆放状态,不仅占用了大量的土地,也给自然环境造成了巨大压力。相较于传统的钢渣利用途径,利用钢渣研制微晶玻璃有着更大的经济潜力。特别是在“十三五”时期我国经济深化供给侧结构性改革,人民群众普遍对生态环境有了更高的要求的大背景下,传统重工业研究发展绿色循环经济就显得尤为迫切。本文利用陕西钢铁集团汉中钢铁公司所出产的转炉钢渣尾矿,采用熔融法工艺研究制备CaO-MgO-Al_2O_3-SiO_2系统微晶玻璃。作为冶金资源综合利用方面的研究,尽可能提高冶金固体废弃物的利用率是一大核心问题。因此本文着重研究了钢渣引入比对微晶玻璃析晶、组织、性能的影响。实验结果表明,在本文所设计的基础玻璃配方中,钢渣引入比不大于40wt%时,微晶玻璃试样难以实现整体晶化。钢渣引入比超过60wt%前,提高钢渣引入比能较显著地促进基础玻璃的析晶。钢渣引入比在55wt%~60wt%左右时,微晶玻璃试样多种性能的综合表现较优。所制得的微晶玻璃中的晶体主要为辉石、透辉石相,晶体颗粒大小约为0.2~0.5μm左右。在筛选出较优的原料配比的基础上,为了制定出更优的热处理制度。利用正交实验法,以试样的弯曲强度为考察指标,对“两步法”阶梯式热处理制度进行了调整优化。结果表明在“成核温度730℃,保温1h;晶化温度840℃,保温2h;”的热处理制度下,试样的弯曲强度最高,达到192.8MPa。
【学位授予单位】:西安建筑科技大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:TQ171.733

【参考文献】
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