“神烽”超细煤粉的成型特性研究

以"神烽"超细煤粉为原料,研究了超细煤粉冷压成型工艺条件和产品型煤在水中分散效果。实验了黏结剂、黏结剂添加量、水分添加量、成型压力、干燥温度及干燥时间等因素对产品型煤强度的影响,结果表明选择黏结剂S可以实现型煤强度与黏结剂成本的综合优化,在黏结剂S和外加水分添加量分别为原料煤粉质量4%与3%、成型压力10 MPa、干燥温度25℃、干燥时间48 h的条件下,产品型煤的抗压强度最高值达到了3241.1 N/个,对应的落下强度值为98.6%;在此条件下所得型煤在水中分散后的煤粉颗粒与原料超细煤粉具有相近的中位粒径及粒径分布。该工艺简单、成本低廉,型煤产品满足长距离输运和水煤浆增浓的要求,可作为超细煤粉运输的一种新途径。     

硫酸烧渣生产氧化球团可行性的试验研究

当硫酸烧渣的铁含量提至约60%时,其可作为炼铁原料。因此,就硫酸烧渣生产炼铁用氧化球团进行了研究。研究结果表明,如果硫酸烧渣中铁含量达约60%,经几十分钟细磨后,和磁铁矿粉、添加剂混合后可满足生产氧化球团的原料要求;细磨硫酸烧渣比例<65%时,其造粒球团的各项指标能达竖炉和高炉的生产要求。烘干球平均抗压强度均在100 N以上,烘烤球平均抗压强度在120 N以上,焙烧球抗压强度均在4 000 N以上。     

用焦油渣和酸焦油为原料制备型煤黏结剂的研究

利用焦油渣和酸焦油为原料,按一定比例混合,经70℃水浴加热处理制得型煤黏结剂,并确定该黏结剂在型煤中的最佳添加量。实验结果表明:添加10%该黏结剂生产型煤,抗压强度可达115.48 N/cm2,跌落强度可达97.88%的型煤,满足了型煤生产的各个阶段以及贮存、装卸、入炉的要求。同时使用该黏结剂制备添加无烟煤10%的型煤炼制焦炭可达到三级冶金焦.解决了焦化企业焦油渣和酸焦油污染环境的难题,具有一定的社会效益和经济效益。     

锰渣对烧结陶瓷制品物理性能的影响

以锰矿渣、陶土为主要原料,通过经混合、成型、干燥和烧成等工艺制得锰渣陶土烧结陶瓷制品,实验通过测定不同的锰矿渣含量、烧结温度和气体介质,对样品的收缩率、吸水率、弯曲强度进行了分析,实验数据表明:锰渣粉含量20%、烧结温度850℃、在氮气氛围中烧结,产品收缩率、吸水率、弯曲强度达到最佳效果,试验样品具有耐高温、高弯曲强度、抗腐蚀性等一系列优良性能。     

Si3N4加入量对A12O3-SiC-C铁沟浇注料抗渣性能的影响

以棕刚玉、碳化硅、α-Al2O3微粉、白刚玉、硅微粉、97硅粉、Si3N4粉为主要原料,以高铝水泥为结合剂,制备了铁沟浇注料,研究了Si3N4加入量(质量分数分别为0、3%、6%、9%、12%)对试样抗渣性能的影响.结果表明:加入氮化硅的浇注料具有更优异的抗渣性能.抗渣机理为:一方面由于材料在烧结过程中Si3N4能部分保留下来,并生成了O'-Sialon,使得材料的抗渣性能增强;另一方面,材料在烧结过程中体积膨胀,减少了铁渣渗透的通道,也提高了材料的抗渣性能.     

Si_3N_4加入量对Al_2O_3-SiC-C铁沟浇注料抗渣性能的影响

以棕刚玉、碳化硅、α-Al2O3微粉、白刚玉、硅微粉、97硅粉、Si3N4粉为主要原料,以高铝水泥为结合剂,制备了铁沟浇注料,研究了Si3N4加入量(质量分数分别为0、3%、6%、9%、12%)对试样抗渣性能的影响。结果表明:加入氮化硅的浇注料具有更优异的抗渣性能。抗渣机理为:一方面由于材料在烧结过程中Si3N4能部分保留下来,并生成了O'-Sialon,使得材料的抗渣性能增强;另一方面,材料在烧结过程中体积膨胀,减少了铁渣渗透的通道,也提高了材料的抗渣性能。     

利用钒铁冶炼贫渣开发耐火浇注料试验研究

以钒铁冶炼贫渣为主要原料,通过破碎、粉磨等工艺制成粒度分别为10~4、4~0.5、<0.5和<0.045mm的原料,分析了贫渣的水化硬化性能,并按不同级配制备了贫渣浇注料,同时与现场使用的铁水罐用高铝浇注料进行了常温物理性能和抗高炉渣侵蚀性对比。结果表明:1)钒铁冶炼贫渣具有良好的耐火性能,同时具有良好的水化硬化特性。2)随着贫渣微粉掺加量的增加,贫渣浇注料试样强度明显增加;随着大颗粒骨料掺加量的增加,试样体积密度呈增长趋势;当试样配比(w)为粗骨料40%、细骨料30%、粉料10%、微粉20%时,具有最佳的综合性能,其物理性能和抗渣侵蚀性优于目前现场使用的铁水罐浇注料的,适合在现场推广应用。     

固废基路用胶凝材料配制及性能研究

以粉煤灰、电石渣、脱硫石膏、钢渣、矿渣等工业固体废弃物为主要原料,配制道路水稳层路用胶凝材料,全部或部分替代路用水泥,开展原料预处理加工和配比优化实验,考察原料细度和原料配方对胶凝试块强度的影响。结果表明：通过粉磨机械力活化,可明显增强固废的胶凝活性,其中,适宜的粉煤灰、电石渣、脱硫石膏、矿渣粉的中位径D50范围为8~12 μm,而适宜的钢渣微粉中位径D50为5~8 μm之间;通过固废超微粉原料间配方优化,可获得7 d和28 d强度分别为29.3 MPa和37.5 MPa的70%固废掺加量的无机胶凝粉体材料,该固废优化配比为粉煤灰：电石渣：脱硫石膏：钢渣：矿渣=31.8∶13.6∶9.1∶27.3∶18.2,按比例加入30%P·S42.5水泥,在此配方体系下,胶砂试块强度可以达到或超过纯路用32.5水泥强度指标。     

利用焦化废弃物制型煤粘结剂的研究

利用焦油渣和酸焦油为原料,按一定比例混合,经70℃水浴加热处理制得型煤粘结剂,并在5 kg实验焦炉进行了添加粘结剂型煤炼焦实验。结果表明：添加10%的2#粘结剂生产型煤,制得抗压强度可达115.48 N/cm2,跌落强度可达95.88%,满足了型煤生产、运输和入炉的要求。添加该粘结剂进行炼焦,焦炭质量有所提高,同时解决...     

Si3N4对镁质浇注料抗渣性能的影响

以95烧结镁砂为主要原料,以SiO2微粉为结合剂,在配料的细粉部分分别以0、3%、4%、5%的β-Si3N4细粉替代等量的镁砂细粉,搅拌均匀后浇注成氮化硅含量不同的镁质坩埚试样。选用宝钢中间包渣,采用静态坩埚法,在1550℃3h条件下对这些坩埚试样进行了抗渣试验。试验结果表明:加入Si3N4可以明显改善镁质浇注料的抗渣性能,并且随着Si3N4加入量的增加,试样的抗渣性能提高;在含氮化硅的镁质浇注料表面,由于Si3N4被氧化为SiO2而形成了致密烧结层,能阻止渣的进一步渗透;在加入Si3N4的镁质浇注料试样内部深处,由于氧分压非常低,Si3N4稳定存在;由于Si3N4在还原气氛下难以烧结,造成镁质浇注料内部结构疏松。     

提钛尾渣对氯氧镁水泥耐水性的影响

为了改善氯氧镁水泥(MOC)的耐水性,资源化利用固废提钛尾渣,向MOC中掺入提钛尾渣,利用维卡仪、万能试验机、离子色谱仪、X射线衍射仪、扫描电镜、压汞仪等检测设备分析了提钛尾渣对MOC凝结时间、抗压强度、氯离子溶出率、相组成、微观形貌和孔结构的影响。结果表明:未处理的提钛尾渣提高了MOC的总孔隙率和有害大气孔(直径>100 nm)含量,降低了MOC的抗压强度和耐水性。经磨细工艺处理后的提钛尾渣改善了MOC体系中氧化镁颗粒的分散性,促进了5Mg(OH)₂·MgCl₂·8H₂O生长发育,降低了MOC的总孔隙率,提高了MOC的抗压强度和耐水性。MOC中掺入20%(轻烧粉质量计)经磨细工艺处理后的提钛尾渣后,其28 d抗压强度和浸水28 d的强度保留系数最高,分别可达102.4 MPa和0.88,浸泡液中氯离子浓度可低至11.2 mmol/L。     

膨润土作黏结剂制备型煤的研究

以膨润土为黏结剂,采用冷压成型制备出型煤,主要研究了膨润土含量、水分、成型压力和粉煤粒度对型煤抗压强度的影响.结果表明:型煤抗压强度、灰分均与膨润土含量成正比,并得出其线性方程,可根据其工艺需要确定膨润土加入量,计算产品的灰分.水分控制在14％～16％,成型压力为40 kN,膨润土含量为7％时,可制备出平均抗压强度为1420 N/个,灰分为11.7％的型煤.     

废弃烧结砖骨料制备渗蓄生态材料研究

从海绵城市建设理念着手,采用不同粒级的建筑垃圾废弃烧结砖为骨料,农业废弃物谷壳灰为填充料,研究骨料粒级、原料配合比、填充料掺量等对废弃烧结砖骨料蓄水透水材料的吸水率、渗透系数和抗压强度的影响,得到蓄水性好、透水性高、强度较大的渗蓄生态材料的优化配比.研究结果表明:骨料粒级为2.36~4.75 mm时,通过优化配比设计,材料的吸水率可达24.3%,渗透系数达5 cm/s,强度约为8 MPa;通过掺入约35 kg/m3的谷壳灰,可使渗蓄生态材料的吸水率达到30%,提高6%,渗透系数≥4 cm/s,强度≥5 MPa.该材料可用于海绵城市建设及堤岸护坡工程.     

预湿水泥浆颗粒内养护材料对混凝土早期自收缩及抗压强度的影响

制备不同粒径和水灰比的水泥浆颗粒作为低水灰比混凝土内养护材料.以最佳内养护水灰比原则,设计了使用三种水灰比分别为0.6、0.7和0.8的同粒径水泥浆颗粒等体积取代砂子的混凝土.研究了不同水灰比水泥浆颗粒对混凝土早期自收缩、抗压强度和内部微结构的影响.结果表明:颗粒吸水率与其水灰比正相关、与其粒径负相关;预湿水泥浆颗粒可显著降低混凝土早期的自收缩,颗粒水灰比越大,自收缩降低效果越明显;但是掺入水泥浆颗粒也会降低混凝土的抗压强度,颗粒水灰比越高抗压强度降低越多,应用中应优化选择预湿颗粒的水灰比;水泥浆颗粒作为高性能混凝土内养护材料,可改善微观界面的孔隙结构,提高界面的密实性,减少混凝土早期的收缩和开裂.     

用于北方满族民居墙体的再生混凝土性能研究

通过试验研究了再生混凝土作为北方满族民居建造材料的可行性。研究重点:再生骨料的物理性质测定、再生混凝土基本力学性能试验,以及粉煤灰、聚丙烯纤维以及附加水对其力学性能的影响。通过试验得到,再生混凝土立方体抗压强度最高应力达37.1 MPa、轴心抗压强度平均应力28.4 MPa、静力受压弹性模量平均应力22 300 MPa、抗折强度平均应力3.8 MPa、劈裂抗拉强度平均应力1.68 MPa。结果表明:在再生混凝土中加入粉煤灰和聚丙烯纤维都对立方体抗压强度有所提高,但附加水的加入对立方体抗压强度产生了降低作用。整体来说,再生混凝土各方面的力学指标都能满足一定的强度要求。因此可以作为北方满族民居的建设材料。     

Evaluation of locally available amorphous waste materials as a source for alternative alkali activators

The production of alkali-activated materials with excellent mechanical performance requires the use of water glass, which has a significant carbon footprint. Such materials can have a lower carbon footprint if we replace water glass with alternative activators sourced from waste. In this study, we assessed the suitability of locally available amorphous waste materials (stone wool, glass wool, bottle glass and cathode-ray tube glass) as a source for the preparation of alternative alkali activators. We quantified the amount of silicon and aluminium dissolved in the activator solutions via inductively coupled plasma-optical emission spectrometry. The alternative activators were then used to produce alkali-activated fly ash and slag. The compressive strength values of alkali-activated fly ash specimens upon the addition of NaOH, water glass and the most promising alternative activator were 38.98 MPa, 31.34 MPa and 40.37 MPa, respectively. The compressive strength of slag specimens activated with alternative activators with the highest concentration of dissolved silicon (21 g/L) was, however, 70% higher than the compressive strength of slag specimens activated with only 10 M sodium hydroxide. The compressive strength of slag specimens with the addition of the most promising alternative activator was significantly lower (3.5 MPa) than the compressive strength of those that had been activated by commercial water glass (34.3 MPa).     

低水膏比时减水剂对β半水脱硫石膏力学性能的影响

研究了低水膏比时减水剂对β半水脱硫石膏力学性能的影响.结果表明:脱硫石膏脱水工艺最佳参数为烘干温度170℃,烘干时间6h和陈化时间5d.显微结构表明,β半水脱硫石膏颗粒表面为粗糙、不完整结构;烘干时无水石膏与半水石膏同时存在才具有较高的强度.当水膏比为0.28,减水剂掺量为0.9％～1％时,β半水脱硫石膏抗压强度达到最大值35 MPa,在此掺量下减水剂可有效减少成型时需水量和提高试块强度.     

Preparation of glass-ceramics with low density and high strength using blast furnace slag,glass fiber and water glass

To reduce the production costs of glass-ceramics and broaden the application field of solid waste in steel industry, low-density and high-strength glass-ceramics were produced by using blast furnace slag as the basic material, choosing glass fiber and water glass as the strengthening agents. The effects of glass fiber and water glass on the phase composition, microstructure, apparent density, water absorption and compressive strength of glass–ceramics were investigated. The results show that the rod structure of glass fiber can be retained in the sintered samples and high content of diopside and augite significantly improve the compressive strength of glass-ceramics. Tiny spherical crystalline phases can be obtained for the glass-ceramics soaked in the moderate concentration of water glass. The BGW-2 samples fabricated with 70% blast furnace slag, 30% glass fiber and 4% water glass, exhibit excellent comprehensive properties. The bulk density, water absorption and compressive strength of BGW-2 are 1.76 g/cm³, 2.26% and 68 MPa, respectively. Consequently, using blast furnace slag to prepare glass-ceramics can be another applicable way to utilize blast furnace slag efficiently.     

碳酸化对普通硅酸盐水泥水化性能的影响

通过控制加水量来调节普通硅酸盐水泥的碳酸化程度。通过对硬化浆体水化产物的种类及含量进行分析,研究了在不同的加水量下,碳酸化对普通硅酸盐水泥水化性能的影响。结果表明：在加水量为0.2%～7%的范围内,碳酸化增重率由0.133%增至6.8%;普通硅酸盐水泥经碳酸化后,生成CaCO3晶体颗粒;f-CaO的含量由1.584%下降至0.198%;随着碳酸化增重率的增大,碳酸化水泥的标准稠度用水量由0.28增至0.42;碳酸化降低了普通硅酸盐水泥3 d、28 d抗压强度,尤其对3 d抗压强度影响更为明显;碳酸化生成的CaCO3易与水泥中的C3A反应生成碳铝酸钙;碳酸化抑制普通硅酸盐水泥的早期水化,但对后期水化影响较小。     

Novel thermal insulating and lightweight composites from metakaolin geopolymer and polystyrene particles

In this work, new foamed thermal insulation geopolymer composite based on polystyrene particles (PP) and metakaolin was developed. Compressive strength, flexural strength, high temperature resistance and microstructure were evaluated. The experimental results show that compressivestrengthand flexural strength of the thermal insulation geopolymer composite decrease with increasing polystyrene particle content. However, it still exhibits considerable and sufficient strength. The dry density and thermal conductivityalso decrease as polystyrene particle content increases due to the contribution of polystyrene particles with low density. The floatation of the thermal insulation geopolymer composite on water surface indicates the relatively low density and a good quadratic function relationship can be found between thermal conductivity and dry density. Furthermore, the dense interfacial transition zone indicates the high compressive strength and flexural strength of thermal insulation geopolymer composites. The cumulative intrusion volume corresponding to the porosity decreases and the critical pore diametersshift to lower values with addition of polystyrene particles. Geopolymer composites gain strength after exposure around 400 °C, and it suffers dramatic strength loss after 800 °C temperature exposure especially for the 100% polystyrene particles addition specimen.