收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

不同种类钢渣的重构与性能优化的基础研究

钟根  
【摘要】: 钢渣是炼钢工业的废渣,排放量巨大,且长期以来没有得到有效的利用,其大量累积和堆放,不仅占用了大量耕地和污染环境,同时还是一种巨大的资源浪费。事实上,钢渣中含有部分胶凝性矿物,为一种弱胶凝活性材料,但由于其胶凝活性远低于硅酸盐水泥,且化学组成和矿物组成波动大,体积安定性差,因而制约了其在水泥混凝土中的大规模应用。几十年来,研究工作者采用多种技术方法对钢渣进行活化处理,以提高钢渣的利用率,其中,本课题组就在国家“十一·五”科技支撑计划项目(2006BAF02A24)资助下,另辟途径,通过在出炉的熔融转炉钢渣中加入组分调节材料,利用钢渣余热使其与组分调节材料发生高温物相反应,对其组成和结构进行重构,以期提高钢渣的胶凝活性,促进其在水泥工业中的利用。 本文针对钢渣化学组成和矿物组成波动大,品质不稳定的缺点,选取化学组成差别较大的三种钢渣:中碱度低铝质(典型代表为武钢钢渣)、高碱度低铝质(典型代表为邯钢钢渣)和高碱度高铝质(典型代表为马钢钢渣),以工业废渣为主要的组分调节材料,通过高温反应和适当的冷却制度对其进行静态模拟重构试验,探索不同种类钢渣的重构与性能优化工艺及参数,为实现钢渣工业重构奠定理论基础和提供技术支撑。本文的主要工作和取得的成果包括以下几个方面: (1)采用钙硅铝质的白渣和矿渣作为组分调节材料,对中碱度低铝质钢渣的碱度进行调控,并采用重构技术,提高了其胶凝活性。结果表明:掺入适量白渣使钢渣碱度调整至2.12~2.13时,重构钢渣28d胶凝活性指数提高10~15%;掺入适量矿渣使钢渣碱度调整至1.82~1.89时,重构钢渣28d胶凝活性指数提高10~18%。重构钢渣的适宜冷却方式是空气中自然冷却。对中碱度钢渣重构时,不同化学组分与钢渣各龄期胶凝活性关联度的排序为:SiO_2CaO Fe_2O_3 Al_2O_3。 (2)利用低碱度的钙硅铝质和硅铝质的组分调节材料为主要原料,通过设计正交试验研究了适宜于高碱度低铝质钢渣重构的工艺参数。结果表明:不同重构因素对钢渣重构效果的影响程度为:调节组分种类调节组分掺量重构温度。利用矿渣作为组分调节材料,调整钢渣碱度至2.10~2.45时,重构钢渣28d胶凝活性指数提高19~22%。 (3)采用XRD、SEM-EDS和岩相分析等方法对重构前后中、高碱度钢渣的矿物组成、重构钢渣的水化产物等进行了研究。水化热、浆体电阻率和非蒸发水量等的测试结果表明:钢渣经过重构后,其硅酸盐胶凝性矿物含量增加,且早期水化活性提高,重构钢渣3d水化放热量较原钢渣提高1.5~6倍,掺30%不同重构钢渣的水泥浆体3d电阻率较掺原钢渣试样提高26~56%,28d水化程度也远高于掺原钢渣试样。 (4)选取工业氧化铝作为组分调节材料对高碱度高铝质钢渣进行重构,使钢渣向铝酸盐水泥方向调节。结果表明,调整钢渣铝酸盐碱度系数为0.7~0.9时,利用熔融法获得快硬而不快凝和高早强的铝酸盐胶凝材料。重构钢渣主要矿物组成为CA、CA2、MgAl_2O_4和C2AS。重构钢渣1d、3d和28d抗压强度最高分别为24MPa、32MPa和40MPa,各龄期强度是原钢渣的4.7-7.7倍,重构钢渣胶凝性能得到较大的改善,其3h后水化程度远高于原钢渣,水化产物结构致密,水化浆体3d电阻率是原钢渣的20倍。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 张震雷,史美伦;交流阻抗谱表征磨细矿渣胶凝活性的研究[J];建筑材料学报;2005年05期
2 王琳;孙本良;李成威;;钢渣处理与综合利用[J];冶金能源;2007年04期
3 朱纬;;钢渣代替石灰土处理过湿土路基的工程实践[J];科技经济市场;2007年05期
4 易忠来;孙恒虎;李宇;;热活化对铁尾矿胶凝活性的影响[J];武汉理工大学学报;2009年12期
5 王文宗;汪智勇;张文生;;煤矸石的活化过程及其胶凝活性[J];中国建材科技;2010年06期
6 袁玲,施惠生,岳鹏;垃圾焚烧飞灰胶凝活性初探[J];同济大学学报(自然科学版);2003年12期
7 王志;;煤矸石的活性及微观结构[J];济南大学学报(自然科学版);1990年02期
8 朱明,胡曙光,丁庆军;钢渣用作水泥基材料的问题研讨[J];武汉理工大学学报;2005年06期
9 张筠;董景峰;王琼;;焚烧飞灰-水泥复合胶凝材料体系物理性能研究[J];粉煤灰;2008年02期
10 史云娣;王军;谭丕功;;钢渣处理汞污染海水的研究[J];青岛理工大学学报;2011年03期
11 方金兰;;钢渣在道路工程中的应用研究[J];北方交通;2006年08期
12 丁新榜;赵三银;赵旭光;黎载波;周曦亚;;几种来源转炉钢渣胶凝活性比较的试验研究[J];水泥;2008年10期
13 秦娟;;钢渣在加固公路路基中的应用[J];黑龙江交通科技;2010年01期
14 宫晨琛;余其俊;韦江雄;李建新;钟根;郭辉;;以电炉还原渣重构转炉钢渣的组成与性能[J];武汉理工大学学报;2010年14期
15 杨刚;蒋兴浩;张健;金强;;宝钢BSSF法处理的钢渣综合利用方向分析[J];工业建筑;2010年S1期
16 李献军;王晨;李勇;;浅谈热焖池设计与施工[J];四川建材;2011年05期
17 龙跃;魏航宇;王少宁;张玉柱;徐俊杰;;液态钢渣处理工艺选择的模拟研究[J];冶金能源;2010年01期
18 王虎良;;钢渣在处理浅水区域公路软基中的应用[J];公路交通科技(应用技术版);2010年08期
19 李晓瑞;;某厂钢渣处理间排架柱外倾原因分析[J];工业建筑;1993年12期
20 何桂兰;;武钢矿渣厂钢渣处理间厂房柱基纠偏施工实录[J];土工基础;1991年02期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 王贤慧;朱立江;;钢渣处理国内外的现状及发展趋势[A];2010年全国炼钢—连铸生产技术会议文集[C];2010年
2 许立谦;张德国;唐卫军;罗顺云;;钢渣二次处理生产线的改造与创新[A];第十六届全国炼钢学术会议论文集[C];2010年
3 叶冰;时秋颖;;浅谈钢渣综合利用途径及处理工艺的选择[A];2011年全国冶金安全环保学术交流会论文集[C];2011年
4 金强;;宝钢钢渣资源化工业技术系统解决方案研究与实践[A];循环经济理论与实践——长三角循环经济论坛暨2006年安徽博士科技论坛论文集[C];2006年
5 张作顺;徐利华;余广炜;唐卫军;孙鹏辉;郝洪顺;赛音巴特尔;翟伟;;国内钢渣处理方法及资源化利用的研究进展[A];2010年全国能源环保生产技术会议文集[C];2010年
6 周云;方生;董元篪;刘会斌;;SiO_2在钢渣改性中的作用[A];2010年全国冶金物理化学学术会议专辑(下册)[C];2010年
7 姜绪华;;钢渣“热泼闷渣”工艺在生产中应用[A];2011年全国冶金安全环保学术交流会论文集[C];2011年
8 朱桂林;郝以党;孙树杉;;钢铁渣“零排放”与低碳经济、节能减排[A];2010年全国能源环保生产技术会议文集[C];2010年
9 孙嵬;马刚平;;迁钢钢渣处理工程生产实践研究[A];冶金循环经济发展论坛论文集[C];2008年
10 朱桂林;杨景玲;李可;孙树杉;;科学选择钢渣处理工艺,加快钢渣综合利用[A];2005中国钢铁年会论文集(第2卷)[C];2005年
中国博士学位论文全文数据库 前6条
1 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
2 黄玲;垂直潜流钢渣人工湿地处理高氨氮生活污水的试验研究[D];中国矿业大学(北京);2010年
3 郝素菊;钢铁联合企业典型废弃物的综合处理研究[D];东北大学;2010年
4 张凯;模拟热态钢渣直接熔制微晶玻璃晶化规律[D];华中科技大学;2012年
5 邓雁希;天然矿物及冶金炉渣处理含磷废水的研究[D];中国地质大学(北京);2003年
6 叶国华;从含钒钢渣中提取V_2O_5的新工艺与机理研究[D];昆明理工大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 钟根;不同种类钢渣的重构与性能优化的基础研究[D];华南理工大学;2010年
2 郭辉;钢渣重构及其组成、性能的基础研究[D];华南理工大学;2010年
3 罗珣;用于混凝土中钢渣早强剂的研究[D];北京化工大学;2010年
4 魏惠;钢渣对磷的吸附与解吸特性及影响因素研究[D];郑州大学;2010年
5 耿栋健;重构钢渣及性能与应用[D];济南大学;2010年
6 王宗森;用做水泥混合材的风淬钢渣性能研究[D];西安建筑科技大学;2010年
7 陈荣凯;钢渣碳酸化反应数值模拟研究[D];辽宁科技大学;2012年
8 李新明;钢渣稳定土的路用性能研究及应用[D];郑州大学;2010年
9 史云娣;钢渣处理海水中重金属和磷酸盐的实验研究[D];青岛理工大学;2010年
10 周启伟;公路钢渣基层与钢渣沥青混合料路用性能研究[D];重庆交通大学;2011年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 全国冶金节能减排新技术知识竞赛组委会专家组;选择合适的钢渣处理工艺[N];中国冶金报;2009年
2 ;国内率先采用转炉熔融钢渣热闷技术[N];世界金属导报;2011年
3 丁洁 佟晓宾;变废为宝 钢渣成农肥[N];太原日报;2011年
4 全国冶金节能减排新技术知识竞赛组委会专家组;他山之石助力我国钢渣处理[N];中国冶金报;2009年
5 马金山;钢与渣可实现彻底分离[N];中国环境报;2010年
6 赵瑞东;太钢不锈 率先引进国外钢渣处理技术[N];证券日报;2008年
7 安立华;构建循环经济产业链条[N];中国环境报;2010年
8 本报特约记者 张年农 李丽萍;赤诚之心铸未来[N];经理日报;2004年
9 罗耀华 张志发;拓展应用途径 提高利用效益[N];中国冶金报;2010年
10 司马文景 季一牛;马钢新区实现炼钢清洁生产[N];中国质量报;2010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
  • 010-62982499
  • 010-62783978