钒钛转炉钢渣用作水泥铁质校正原料的试验研究

攀钢炼钢厂产生的钢渣从化学成分而言，与水泥熟料有些相似，但氧化物含量差别较大。为了加快攀钢钢渣的综合利用，在生料配料上进行利用，替代铁粉用作铁质校正原料，从而配烧水泥熟料。通过实验研究对比及试验应用，充分证明了将钢渣用于水泥铁质校正原料是完全可行的。     

铁尾矿替代铁粉制备硅酸盐水泥熟料的研究

研究铁尾矿取代铁粉时铁尾矿对硅酸盐水泥生料易烧性及水泥物理力学性能的影响,结果表明,铁尾矿掺量的变化对生料的易烧性影响不明显。铁尾矿取代铁粉煅烧水泥熟料有助于熟料矿相的发育,并使熟料具有较高的水化活性,其强度超过铁粉配制的水泥。本实验范围内,铁尾矿作为铁质原料的最大掺量为3.1%。     

钢渣对水泥生料易烧性的影响

针对高Alite熟料矿物体系,采用不同矿物组成的3种钢渣作为铁质原料进行实验室研究,通过化学分析、X射线衍射和岩相分析等手段对原料和熟料进行测试,分析了不同钢渣的矿物组成及对易烧性的影响规律.分析结果表明：钢渣的主要矿物组成因碱度不同而变化,不同种类的钢渣因其矿物组成不同对生料的易烧性影响也不同.从实验室初步研究结果来看,碱度较高并且微量组分较多的钢渣对生料易烧性影响效果较好.在实验室研究成果的基础上,采用钢渣作为铁质原料进行了工业化试验,生产出了fCaO平均含量＜1%、C3S含量＞60%的优质熟料.     

钢渣在水泥生产中的应用研究

钢渣因成分波动大、易磨性差、稳定性差等原因，导致其用于水泥熟料烧成技术没有得到广泛推广。本文结合公司对铁质原料的需求，开展钢渣在水泥生产中的应用研究，从钢渣优选、生料易烧性分析、熟料性能研究入手，改善水泥熟料质量，提高钢渣在水泥生产中的综合利用率。     

采用钢渣配料 提高产品质量

黄石市秀山水泥厂积极开发、利用当地钢铁企业废渣——钢渣、还原渣配制生料,取得了降煤、提高熟料强度及水泥安定性合格率的显著技术经济效果。 该厂原用当地有色冶炼厂的铜矿渣做铁质校正原料。由于近年来价格不断上涨,导致水泥生产成本增加,决定开发利用东方钢铁公司排出的炼钢高炉渣代替铜矿渣配料。钢渣和还原渣中除含有铁质成份外,还有一定量的硅酸盐矿物,可以作为非熟料“晶种”预先植入生料中,在烧成过程中起到“诱导结晶”的特殊     

固硫灰制备贝利特-硫铝酸钙水泥熟料的研究

利用循环流化床固硫灰替代石膏及部分石灰石和铝矾土作为原料制备贝利特-硫铝酸钙水泥熟料,并对此进行了探索研究。运用TG-DTA和XRD等分析方法分别确定了生料的煅烧温度和熟料的矿物组成,并对熟料的物理力学性能进行了检测。试验表明,当固硫灰掺量在30％左右时,制备的熟料3d抗压强度达到34MPa以上,28d抗压强度达到80MPa以上,因此利用固硫灰替代部分原料烧制贝利特一硫铝酸钙水泥熟料是可行的。     

利用垃圾焚烧飞灰制备硫铝酸盐水泥及其水化放热特征

以城市垃圾焚烧飞灰为主要原料,在实验室电炉里成功烧成了硫铝酸盐水泥熟料.分析了焚烧飞灰掺量、碱度对熟料烧成的影响,研究了烧成熟料的形貌、化学组成,以及掺加一定量的无水石膏配制的硫铝酸盐水泥物理性能及其水化放热特征.结果表明:以焚烧飞灰为主要原料可以煅烧得到理想的硫铝酸盐水泥熟料;生料配比中焚烧飞灰掺量不宜超过30%,所...     

钢渣对硅酸盐水泥熟料形成的影响研究

研究了钢渣代替铁质原料配料对于硅酸盐水泥熟料形成和熟料性能的影响。研究结果表明,钢渣在煅烧温度低于1300℃时对生料易烧性没有促进作用,但是当煅烧温度在1350℃以上时,钢渣对生料易烧性和阿利特的形成均有促进作用。钢渣对熟料岩相结构的影响主要在于钢渣掺入后熟料中阿利特矿物颗粒大小和分布更加均匀,包裹物减少。     

用电炉钢渣配料提高熟料和水泥质量的经验

我厂综合利用当地钢铁企业电炉炼钢过程中排出的废渣———电炉钢渣作为非熟料晶种及矿化剂,配制高硅低铁(n≥2.40)生料,在Φ3.1m×11m窑上成功地烧制出28d抗压强度≥53MPa的熟料,其中fCaO平均值在2.10%以下,出磨水泥安定性合格率由85%提高至96%以上,出厂水泥安定性检验一次性合格,取得了良好的技术经济效果。1原燃材料基本概况我厂自有石灰石矿山,燃煤及粘土均系当地所产,无烟煤中全硫达3%～4%,属高硫煤。原采用颗粒状铜矿渣作铁质校正原料,现改用电炉钢渣,其外观是灰白色粉末。由于炼钢过程的实际温度高于水泥窑炉烧成温度,故电炉钢渣中…     

激发剂对钢渣早期活性影响的研究

在水泥熟料中掺加不同掺入量、不同比表面积的钢渣,再加不同量的芒硝、水玻璃、木质素磺酸钙作为激发剂,测定其3 d、28 d抗压抗折强度,研究各种激发剂对钢渣水化活性的影响,并通过XRD、SEM等测定研究其水泥胶砂试样的结构。试验结果表明,掺入外加剂后,对钢渣水化活性有较大影响,比表面积为475.7 m2/kg、掺入10%钢渣、3%芒硝、2%水玻璃、0.6%木质素磺酸钙对钢渣水化活性激发效果最好。     

工业废渣-阴离子团多元复合掺杂对高C3S水泥熟料烧成及性能的影响

利用某些工业废渣并复合一些阴离子(团),以一定比例配入生料中,采用高饱和比、高硅率、高铝率配料,在实验室于正常烧成温度下烧成了3d和28d抗压强度分别达42MPa和84MPa、其它性能正常的高C3S水泥熟料(ARPC),实现了熟料的高胶凝性。废渣-阴离子多元复合掺杂通过改善C3S形成的动力学过程改善了生料的易烧性。熟料的高胶凝性一方面是由于熟料中C3S的含量高,另一方面是由于不同的离子以一定量固溶到C3S晶格,会稳定不同的晶型,杂质离子还会改变液相性质,调整CS晶貌,使得水泥熟料具有良好的微观结构。     

镍渣替代铁粉制备道路硅酸盐水泥

以镍渣替代铁粉制备道路硅酸盐水泥熟料,研究了生料的易烧性,测定了熟料的f-CaO含量,采用X射线衍射,扫描电子显微镜等手段,对水泥熟料的矿物组成、强度、水化产物等进行了分析研究.结果表明:掺入适量镍渣煅烧的熟料f-CaO含量较低,生料的易烧性良好;熟料水化后水化程度好,有较高的抗折强度.当镍渣掺入量为10%,煅烧温度为1370 ℃时,28 d抗压强度可达75.2 MPa,抗折强度可达11.2 MPa.     

采用钢渣和铅锌尾矿制备硅酸盐水泥熟料的研究

探讨了钢渣和铅锌尾矿分别取代铁粉和黏土制备硅酸盐水泥熟料的可行性,对其易烧性进行了研究,并对制备出的熟料进行了力学性能研究。结果表明:采用钢渣和铅锌尾矿进行生料配料,熟料的烧成温度为1 450℃,煅烧时间为30 min时,制备出的熟料w(f-CaO)小于1%;水泥熟料的28d抗折和抗压强度分别达到了9.6MPa和60.4MPa。     

铜矿渣在水泥混凝土应用的研究进展

铜矿渣应用于水泥与混凝土中可降低炼铜企业成本,又有利于环境保护.介绍了铜矿渣的物理与化学性质,对铜矿渣在水泥和混凝土领域的研究进展进行了综述.铜矿渣可作为铁质原料配置生料,配置的生料易烧性好,并能改善熟料的岩相结构和力学性能;也可作为水泥熟料混合材,所制成的水泥具有早期水化放热低、后期强度发展高等优点.铜矿渣可作为细骨料应用于混凝土中,铜矿渣混凝土具有与普通混凝土相当的工作性、力学性能与耐久性能.铜矿渣和水泥熟料有相似的化学成分,可通过物理或化学方式激发铜矿渣的活性作为胶凝材料应用于混凝土中,与Ca(OH)2反应生成与水泥水化相似的水化产物.铜矿渣可降低混凝土的脆性系数,具有减脆的作用.     

氧化铜对硅酸三钙和硫铝酸钙矿物形成及共存的影响

研究了CuO对含硫铝酸钙矿物硅酸盐水泥中硅酸三钙（C3S）和硫铝酸钙（C4A3S）矿物形成及共存的影响。借助化学分析和X射线衍射内标法分别测定了水泥熟料中C3S及C4A3S矿物的含量。用X射线衍射仪分析了熟料矿物组成,并采用差热分析和透射电镜分别研究了CuO对熟料形成特性和C3S晶体结构的影响。研究结果表明：生料中掺入生料质量0．1％的CuO,能降低水泥熟料的烧成温度。促进C3S和C4A3S两种矿物相互共存．提高熟料的强度。过量的CuO亦会降低C4A3S矿物的分解温度。     

机械活化和不锈钢渣掺量对矿渣胶凝材料性能的影响

为了促进不锈钢厂废渣的资源化利用,以红土镍矿酸性高炉渣和不锈钢渣为主要原料制备胶凝材料,研究机械活化和不锈钢渣质量掺量对矿渣胶凝材料性能的影响,并利用XRD、SEM对胶凝材料的水化产物及微观结构进行分析。结果表明,机械活化主要通过改变原料的比表面积和颗粒级配来影响胶凝材料性能,且矿渣中细颗粒占比是影响其胶凝活性的关键因素,适宜的球磨时间为45 min,此时矿渣比表面积达到524.66 m²/kg。不锈钢渣与酸性矿渣之间存在协同作用,当不锈钢渣质量掺量为20%时,胶砂试块3 d、7 d、28 d抗压强度分别为17.8 MPa、24.3 MPa 和34.8 MPa,抗折强度分别为4.5 MPa、6.2 MPa和6.8 MPa,达到P·S 32.5R矿渣硅酸盐水泥强度标准。不锈钢渣的掺入在水化早期和后期都促进钙矾石及C-S-H凝胶的生成,对胶砂试块各龄期强度都有促进作用,而未水化的钢渣细颗粒也起着微集料填充作用,有利于胶凝材料早期强度的提高。     

矿渣沸石基水泥的试验研究

研究了矿渣沸石基水泥中原料组成含量对水泥的强度、凝结时间及标准稠度等性能的影响规律,并探讨了该水泥体系的水化机理。研究结果表明,以30%的沸石、25%的熟料、34%的矿渣、6%的钢渣和5%的石膏,可以制备出3d抗压强度达15.3MPa、28 d抗压强度达42.8 MPa的矿渣沸石基水泥。该水泥的主要水化产物为C-S-H凝胶和水化硫铝酸钙。     

利用铜尾矿作硅质原料制备硅酸盐水泥熟料的研究

利用铜尾矿作硅质原料,配制了不同率值的硅酸盐水泥生料,在不同温度(1 350 ℃、1 400 ℃和1 450 ℃)下进行煅烧,得到了相应的硅酸盐水泥熟料样品。利用乙二醇-乙醇法测定样品中的游离氧化钙f-CaO研究了水泥生料的易烧性,利用差示扫描量热仪(DSC)测试生料的吸放热峰研究了铜尾矿对水泥矿物形成温度的影响,并通过X射线衍射仪(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)分析了熟料的矿物组成和微观结构。结果表明,与砂岩配料相比,采用铜尾矿作硅质原料配料烧制硅酸盐水泥熟料时,液相出现和C₃S开始形成的温度均更低,生料的易烧性更好。熟料石灰饱和系数(KH)低于0.92,1 400 ℃的煅烧温度下即可制备出f-CaO符合标准要求的硅酸盐水泥熟料,C₃S的尺寸约为20 μm,熟料的结构更加致密。     

海水浸泡下全固废胶凝材料的试验研究

为了促进钢铁冶金渣与化工废渣的高值化利用,以钢渣、矿渣、碱渣、脱硫石膏为原材料,通过活性激发剂与全固废材料间的组合协同作用制备海洋牧场人工鱼礁胶凝材料。胶凝材料中钢渣掺量为16%(质量分数,下同),矿渣为64%,碱渣为8%,脱硫石膏为12%,胶砂试块28 d抗压强度为52.6 MPa,在某些场合具有取代硅酸盐水泥的潜力。研究了东海海水条件下净浆试块浸泡15个月龄期内,钢渣与矿渣掺比对净浆试块抗压强度发展的影响,通过XRD、SEM、MIP等表征方法研究了全固废胶凝材料体系的水化产物。结果表明:钢渣和矿渣之间具有协同水化作用,其水化产物主要为钙矾石(AFt)、C-S-H凝胶和Friedel盐(FS),非晶态的C-S-H凝胶将针棒状的AFt与FS紧密结合在一起,这是整个体系强度的主要来源。本研究为大宗固废的妥善安置提供了科学依据。