还原铁法重构钢渣及其矿物组成

分别采用直接还原法和熔融还原法对柳钢和宝钢2种钢渣进行了铁还原重构试验，利用 X射线衍射、扫描电子显微镜研究了重构钢渣的矿物组成，并采用水泥胶砂强度试验法测定重构钢渣的活性指数。结果表明：直接还原法可将钢渣中铁氧化物还原成铁珠，尺寸范围为1～50μm，金属铁颗粒均匀分布在各种矿物之间；铁酸钙相、镁蔷薇辉石在重构过程中分解，柳钢钢渣硅酸三钙(C3S)和宝钢钢渣硅酸二钙(C2S)分解，钢渣重构后硅酸钙相组成由原钢渣中Ca/Si摩尔比决定；RO相被还原成金属铁和MgO，原钢渣总铁含量越高，铁还原越彻底。熔融还原法可将钢渣中铁氧化物还原成金属 Fe，在重力作用下渣铁分离，还原率近乎100%；随炉冷却渣矿物组成为钙铝黄长石、镁黄长石、C2S，与硬矿渣相似；水淬渣以玻璃体为主，柳钢和宝钢重构渣玻璃体含量分别为97%和73%，与水淬矿渣组成相近。采用还原铁法所得重构钢渣的活性指数显著提高。     

电炉还原渣对转炉钢渣的重构机理

以电炉还原渣为调节组分,探讨其对转炉钢渣的重构机理。采用X射线衍射仪、热重-差示扫描量热仪、扫描电镜等分析重构前后钢渣的物相组成、结构和胶凝性能。结果表明:高温作用下转炉钢渣中部分原有低熔点矿物熔融,为高温重构反应提供了液相环境。掺入的电炉还原渣为转炉钢渣补充了钙离子,并促进转炉钢渣中硅铝惰性组分(黄长石和钙铁(钙镁)辉石等)的解体和活性胶凝矿物硅酸二钙、硅酸三钙和七铝酸十二钙的生成,增加重构钢渣的活性。与掺重构钢渣前相比,28d龄期的水泥净浆掺重构钢渣后抗压强度增加18.0%,重构钢渣水化产物数量提高,水化进程明显加快。     

以电炉还原渣重构转炉钢渣的胶凝性能

用电炉还原渣在高温重构的转炉钢渣作高活性钢渣胶凝材料,并探讨重构钢渣的水化进程、水化产物和力学性能。试验结果表明：重构钢渣的水化热曲线在水化13-35h都有不同程度的放热峰存在,而未重构钢渣水化72h未见任何放热峰。SEM照片清晰显示相较于未重构铜渣,重构钢渣水化产物数量更多,水化浆体结构更为致密。随着水化龄期的延长,重构钢渣水化XRD图谱中硅酸盐矿物特征峰明显降低,无定形的C—S—H含量提高。重构过程有效改善了钢渣的后期强度,掺重构钢渣水泥的抗压强度的活性指数最高达104．0％。     

复合组分调节材料对重构转炉钢渣胶凝性能的影响

采用钢铁企业自身排放的白渣和热闷渣为组分调节材料,在实验室内开展了转炉钢渣的高温重构试验,研究了组分调节材料组成及重构温度对转炉钢渣胶凝性能的影响.试验结果表明,转炉钢渣经高温重构后,胶凝活性得到了显著的提高,可达到甚至超过GB/T 20491-2006中所规定的一级钢渣粉的标准;相较处理温度和掺量,组分调节材料的比例对重构钢渣7d和28d的胶凝活性影响最为显著;综合7d和28d的活性指数,最佳的重构条件是组分调节材料中白渣的质量分数为60％～70％、重构温度为1000℃和复合组分调节材料的掺量为60％～70％.     

钢渣重构组成设计的关键因子

钢渣重构设计缺乏普适的控制参数,研究发现在CaO掺量充足的条件下,重构钢渣的最终矿物组成为C_3S、C_4AF、C_2F、MgO。基于此,提出钢渣重构组成设计的关键因子KHs。采用KHs对2种钢渣进行重构,利用X射线衍射、扫描电子显微镜研究了重构钢渣的矿物组成,采用水泥胶砂强度试验法测定重构钢渣的活性指数。结果表明:理论矿物C4AF被实际产生的Ca2(Al1-pFep)_2O_5取代,P值在0.64~0.7之间,典型组成是Ca_2Al0.67Fe1.33O_5,据此修正了KHs;当KHs≤0.67时,重构钢渣中C_3S尚未形成;0.67KHs1时,重构钢渣主要理论矿物组成包括C_2F、C_6AF_2、C_2S和C_3S四种矿物;KHs≥1时,重构钢渣C_2S理论上全部转化为C3S。KHs为0.91~1.13时,重构钢渣活性指数最低为85%,最高为94%;采用KHs进行钢渣重构组成设计时,可将硅酸率(SM)作为辅助参数。     

锂渣和钢渣对水泥浆体力学性能与微观结构的影响

利用锂渣粉和钢渣粉替代部分P·O 42.5水泥制备了复合水泥净浆试样。通过SEM、XRD、FT-IR等测试方法分析了二者对试样的影响及作用机制。结果表明,锂渣替代部分水泥会降低浆体的流动性,钢渣替代部分水泥有利于提高浆体流动性。锂渣具有促凝效果,而钢渣在浆体中可发挥缓凝作用。锂渣、钢渣复合掺入时可调控浆体的流动性和凝结时间。锂渣对浆体力学性能的提高相比钢渣具有更明显的优势,当水胶比为0.4时,掺入20%(质量分数)锂渣的试样28 d抗压强度可达62.3 MPa,相比空白样可提高23%左右。SEM结果显示掺20%锂渣可使试样28 d微观结构更致密。XRD结果显示试样的水化产物主要为C-S-H凝胶和Ca(OH)₂。FT-IR结果显示Si—O键峰位发生了一定的红移,H—O—H键发生了蓝移。     

转炉钢渣球磨尾泥活化技术的实验研究

钢渣尾泥是转炉钢渣经湿法球磨、磁选处理后的副产品,其水硬胶凝活性较低。本文介绍了物理和化学活化技术对钢渣尾泥的活化研究,实验结果表明,物理活化法可以显著改善钢渣尾泥的活性,石膏类激发剂对球磨钢渣尾泥化学活化效果较好,烧石膏掺入4%,或者天然石膏掺入5%时,尾泥粉的活性均能达到一级微粉的国标要求。钢渣尾泥粉和钢渣尾渣粉存在互补性,将二者进行复合配比配制钢渣水泥时,尾渣粉可以提高钢渣水泥的力学强度,而尾泥粉则可以改善钢渣水泥的体积安定性。     

化学组成对重构钢渣中MgO存在形式的影响

重构钢渣中MgO的存在形式受矿化剂及杂质元素的影响严重,采用化学相分离法测定MgO分布及含量,借助XRD与岩相分析对重构钢渣中矿物组成进行研究;通过综合热分析确定不同升温速率下MgO析晶放热峰值温度,计算重构钢渣中MgO的析晶活化能。结果表明:氟化钙、硫酸钙与锰、磷元素均提高了胶凝性矿物生成数量及胶凝矿物的结晶程度,使更多镁离子以固溶于胶凝性矿物的形式存在;当氟化钙、硫酸钙及锰、磷元素含量分别为0.8%、4%、0.09%、1%时,相应的重构钢渣中游离MgO含量最少,分别占镁离子总量的4.18%、3.80%、6.27%和18.53%;钢渣重构过程中硫酸钙可提高MgO析晶活化能至409.4146kJ·mol-1,其抑制游离态MgO析出的作用效果显著强于氟化钙及锰、磷。     

电解锰渣对热焖钢渣活性的硫酸盐激发

选用电解锰渣和水泥熟料作为激发剂,重点研究电解锰渣掺加量对热焖钢渣活性激发的影响,并通过XRD、SEM分析了电解锰渣对水化产物及水泥石微观结构的作用。结果表明：掺加量为12%（质量分数）的电解锰渣对熟料-热焖钢渣体系具有较好的硫酸盐激发效果,加快了钢渣的水化速率,大幅度提高了钢渣胶凝材料的早期强度和后期强度;电解锰渣的掺入对水化产物种类影响不大;与未掺入激发剂组相比,经激发后钢渣胶凝材料浆体中主要以絮状的C—S—H凝胶为主,同时还存在少量的AFt晶体,各水化产物具有良好的匹配,形成致密的结构,从而使整个体系获得较高的强度。     

含钒钢渣对镁碳砖的侵蚀

用感应炉浸渍试验法(熔池温度1650℃左右,侵蚀时间20min)研究了V2O5含量分别为0、1.34%、2.0%、3.15%的钢渣对镁碳砖的侵蚀。结果表明:由于V2O5降低了渣的熔化温度与粘度,含钒钢渣对镁碳砖的侵蚀性明显高于不含钒的普通钢渣,随渣中V2O5含量由0增加到3.15%,镁碳砖的熔损指数由14.3%上升到42.9%,渗透深度比采用普通钢渣时提高1.2倍。渣中V2O5和TiO2随液相渗入砖中,一部分与基质中的碳反应,导致碳的氧化和MgO颗粒在渣中的溶解;另一部分则侵入MgO晶界中肢解镁砂,使骨料破坏,加速对MgO-C砖的破坏。     

Structural characteristics and hydration kinetics of modified steel slag

This study investigates the structural characteristics and hydration kinetics of modified basic oxygen furnace steel slag. The basic oxygen furnace steel slag (BOFS) was mixed with electric arc furnace steel slag (EAFS) in appropriate ratios and heated again at high temperature in the laboratory. The mineralogical and structural characteristics of both BOFS and modified steel slag (MSS) were characterized by X-ray diffraction, optical microscopy, scanning electron microscopy, Raman and Fourier transform infrared spectroscopies. The results show that modification increases alite content in MSS and decreases alite crystal size with the formation of C₆AF₂. One more obvious heat evolution peak appears in MSS's heat-flow rate curves in comparison to BOFS, becoming similar to that of typical Portland cement paste. As a result, its cementitious activity is much improved.     

混凝土基本组分吸收二氧化碳的能力(英文)

研究了利用混凝土产品吸收二氧化碳的可行性。混凝土的3个基本组分:水泥、细沙和骨料,都可被用来作为二氧化碳吸附物以实现储留最大化,另外,可利用高钙钢渣等工业废料生产混凝土骨料。研究发现波特兰水泥2h碳化后吸收14%二氧化碳,碳化后的材料的强度与7d传统养护的强度相当。钢包钢渣细粉能吸收4%～12%二氧化碳,能用来替代河沙。吹氧高炉钢渣对二氧化碳吸收的能力超过12%。由此制成的粗骨料其强度可与石灰岩相比。如果混凝土砌块由这3组分组成,一块20cm×20cm×20cm的标准砌块能吸收1.39kg二氧化碳。二氧化碳在混凝土中的储留是一项经济可行、直接减排的有效技术。     

关于加强疫情防控合理有序复工复产促进建材行业高质量发展的指导意见#br#

当前,抗击新冠肺炎疫情正处在关键时期,各地建材企业克服市场需求不足、生产销售与物流受限、人员返岗不足,资金供应短缺等诸多困难,积极采取多种灵活有效的措施,应对当前疫情对行业、企业造成的冲击。为深入贯彻落实习近平总书记关于坚决打赢疫情防控阻击战的重要指示精神和党中央、国务院关于在做好疫情防控工作同时统筹抓好“六稳”工作的有关决策部署,引导建材行业广大企业坚定信心,有效采取各种措施,在切实加强疫情防控工作的前提下,因地制宜,因业、因企施策,根据上下游市场需求变化,全面筹划、合理有序部署好全年的改革发展,有效组织好当前的复工复产,努力推进行业发展和经济稳增长,保障生产经营顺利进行,继续扎实推进行业结构调整和高质量发展,确保全年各项发展任务和经济增长目标顺利实现。现提出如下指导意见     

改性钢渣处理碱性品红染料废水研究

通过对钢渣的改性,大大提高了钢渣处理碱性品红染料废水的能力,考察了改性钢渣与钢渣吸附性能的比较、改性钢渣颗粒度大小、溶液pH、固液比等因素对吸附的影响以及吸附等温曲线.结果表明：改性吸附剂有更好的吸附能力,脱色率达98.89%,吸附量可达到71.9mg/g,吸附剂的再生简单易行。     

不同细度钢渣的活性研究

通过不同的粉磨时间制备出不同细度的钢渣粉,并对其活性进行研究,试验中进行了钢渣活性指数测定、水化热分析、非蒸发水量的测定和氢氧化钙的测定。试验结果表明,在一定的细度范围内,钢渣的细度对其3d的活性几乎无影响,对其28d活性略有影响,但效果不明显。     

转炉钢渣制备陶瓷材料的烧结机理

为了研究转炉钢渣制备建筑陶瓷的烧结机理及动力学,以不同粒径转炉渣为主要原料,加入改善坯料烧结及制备性能的添加剂,成功地制备了高性能的陶瓷墙地砖。根据样品烧结前后变形及烧结密度的变化,初步探讨了转炉钢渣质墙地砖的烧结机理,并且计算了烧结激活能。利用差热分析和高倍电镜对样品进行了分析,研究了转炉钢渣质墙地砖结晶过程中的动力学。结果发现,原料粉末粒径越小,样品越易烧结,相应的烧结温度也越低。样品差热分析中的尖峰和宽峰分别代表了表面结晶和内部体结晶。研究表明,本工作为转炉铬渣无害化处理及大规模资源化综合利用奠定了基础。     

钢渣处理酸性染料废水的研究

采用钢渣和改性钢渣为吸附剂,处理模拟酸性大红废水,探讨了钢渣粒径、吸附时间、吸附剂用量对酸性大红去除率的影响。结果表明:钢渣粒径、吸附时间、吸附剂用量对酸性大红去除率均有影响;经过简单预处理的钢渣对酸性大红的去除效果很差,对于100mL质量浓度为100mg/L的酸性大红溶液,投加80目钢渣3g,振荡40min,最高去除率为12%;经过碱改性的钢渣,对酸性大红的去除率显著提高,最高去除率可达52.5%,比同等条件下用钢渣处理酸性大红废水,去除率提高了40%。     

Characteristics and cementitious properties of ladle slag fines from steel production

Ladle slag is a by-product from further refining molten steel after coming out of a basic oxygen furnace (BOF) or an electric arc furnace (EAF). Air-cooled ladle slag has a very large portion of fine particles due to the conversion of β-C₂S to γ-C₂S during the cooling process. X-ray diffraction (XRD) analysis of three ladle slag fine samples passing 100, 200 and 325 mesh indicates that the major mineral in ladle slag fines is γ-C₂S, which does not show cementitious property in water. Experimental results have indicated that ladle slag fines show significant cementitious property in the presence of an alkaline activator. The finer the ladle slag is, the better the cementitious property of the slag is.     

几种激发剂对钢矿粉活性影响的研究

研究了几种单一激发剂不同掺量对钢矿粉活性的激发作用及机理,优选最佳激发剂种类及掺量.结果表明：对钢矿粉激发效果较好的激发剂为半水石膏、氧化钙、二水石膏、硫酸钠、氢氧化钠,其激发剂最优掺量分别为半水石膏0.6％、氧化钙0.15％、二水石膏0.2％、硫酸钠0.15％、氢氧化钠0.03％,其中半水石膏可提高钢矿粉各龄期活性指数8％以上.