钢渣和燃煤炉渣制备不同细度水泥的性能研究

0引言 钢渣是钢铁厂炼钢采用转炉或电炉冶炼过程中产生的废渣,其主要矿物组成为硅酸二钙、硅酸三钙、RO相、铁酸二钙和游离氧化钙等,易磨性较差[1].燃煤炉渣是火力发电厂炉内煤燃料燃烧后产生的底渣,疏松质轻,具有一定火山灰活性.本文主要研究利用不同掺量的钢渣和燃煤炉渣制备不同细度的32.5级水泥时的性能,得出适宜的配比及其...     

助磨剂对钢渣细度和活性的影响

探讨了化学激发和物理激发对钢渣活性的影响,阐述了钢渣活性化学激发机理和物理激发机理,对掺加了4种助磨剂后粉磨钢渣的活性进行了研究,并通过X射线衍射、扫描电子显微镜、压汞法等现代物相检测手段揭示微观结构与宏观性能之间的内在联系。结果表明:通过2种激发手段的综合效应,能够利用钢渣制备出高活性的辅助性胶凝材料;钢渣最适宜的粉磨时间为60min;助磨剂A(三乙醇胺、乙二醇与去离子水的复配,其复配质量比为7:3:10)的激发效果最好,钢渣作为一种高活性的辅助性胶凝材料,在水泥中的掺量可以达到30%;添加钢渣后,水泥的28d强度得到提高。     

钢渣活性激发技术研究现状

从物理、化学和热力激发等方面介绍了目前钢渣活性激发的方法,并阐述了各种方法的激发机理。今后的研究方向应着重于多种方式相结合的激发方法。     

早强剂对钢渣的活性激发

研究了不同试剂对铜渣的活性激发效果,表明:添加早强剂对钢渣的早期强度有较大的提高:NaOH对钢渣的早期强度的提高最为明显,但后期强度发展缓慢,同时还会降低钢渣浆体结构的致密度;CaCl2掺量为3%时,会对钢渣早期强度有较大的提高,同时后期强度的发展仍有较大的增进率.     

钢渣安定性与活性激发的研究进展

钢渣是炼钢过程中产生的废渣,高碱度钢渣中含有较多的C3S和C2S,因而具有一定的胶凝活性,可用于生产钢渣水泥.但高碱度钢渣中游离氧化钙含量较高,使钢渣水泥的安定性不良.必须对钢渣进行适当的处理,解决其安定性问题,并通过机械或化学的方法激发其活性.本文对钢渣膨胀的诱因与抑制措施、活性激发等问题进行了详细的探讨.     

钢渣活性激发技术的研究现状和进展

钢渣是冶炼过程的附带产品,化学成分与硅酸盐水泥大体相同,具有潜在的胶凝活性.但由于钢渣的活性较低,抑制了钢渣的大规模应用.本文综述了目前激发活化钢渣的主要方式:物理激发、化学激发和热力学激发.     

不同处理方式及激发剂下钢渣的活性分析*

通过活性对比实验和分析,对钢渣的胶凝性能进行深入的研究,结果表明:钢渣中游离氧化钙的高低会影响其活性,应控制其含量小于6%;钢渣中石膏的添加可以提高20%的活性指数,酸性激发剂—硅铝烧结料可提供钢渣所需的玻璃相以及硅铝成分;添加20%~25%的水泥熟料可弥补钢渣中极缺的硅酸三钙(C3S);18~20d的水化条件同样可以实现游离钙的消化,从而提高其活性。滚筒法处理可以提高钢渣活性的稳定。     

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。     

钢渣粉水化活性的激发技术

将上海宝钢的滚筒钢渣磨细得到钢渣粉,通过水泥净浆实验研究了这种钢渣粉的自硬性及火山灰活性,并分别采用Na_2SO_4、CaCl_2和NaCl为激发剂,以不同的掺量激发钢渣粉的水化活性。结果显示,这种钢渣粉具有一定的自硬性,其早期水化活性较低但具有较高的后期水化活性,Na_2SO_4、CaCl_2和NaCl均对钢渣粉及其与矿粉、或者与矿粉+粉煤灰的复合体系具有活性激发作用,但作用规律及最佳掺量各不相同。3种激发剂的最佳掺量分别为0.9%、0.9%和0.3%,激发剂掺量过高会降低激发效果甚至会产生后期强度倒缩。     

不同激发剂对钢渣活性影响的研究

本文选用水玻璃、氢氧化钠、硫酸钠、硅灰、铝酸钠以及复合激发剂,系统研究了不同类别激发剂对钢渣活性的影响和激发机理.利用SEM和XRD对不同激发剂制备的钢渣胶凝材料水化产物进行了微观表征和矿物相分析,比较了不同龄期活性激发钢渣胶凝材料的抗压强度.结果表明:激发剂能促使钢渣水化产物中水化硅酸钙凝 胶含量增加,促进钙矾石晶体生成,破坏钢渣中玻璃体网络结构,增大钢渣水化浆体的密实度.硅灰作为激发剂对钢渣活性的激发效果最好,制备的水泥试块28 d抗压强度能达15.9 MPa.     

激发转炉钢渣制备高活性辅助胶凝材料的研究

采用激发剂和粉磨激发转炉钢渣的活性,制备高强度、高掺量的钢渣胶凝材料,并通过XRD、SEM和压汞法等物相检测方法揭示微观结构与宏观性能之间的内在联系。结果表明：通过激发剂和粉磨的综合效应,能够利用转炉钢渣制备出高活性辅助胶凝材料;转炉钢渣最适宜粉磨时间为60min;激发剂M（三异丙醇胺、聚乙二醇与去离子水的复配质量比为6∶4∶10）的激发效果最好,转炉钢渣在水泥中的掺量可达33%,其28d抗压强度可达50.4MPa。     

气淬钢渣制备钢渣水泥的研究

研究了气淬钢渣活性、制备钢渣水泥的方案及不同方案下制备的掺气淬钢渣水泥的物理性能及水化机理。结果表明,气淬钢渣活性指数高于普通钢渣,制备掺气淬钢渣水泥适宜采用加入激发剂或复掺水淬高炉矿渣,在激发剂作用下,气淬钢渣掺量达到50%时,其水泥强度满足P.SS32.5级水泥的要求,而普通钢渣在掺量为50%时,强度已达不到水泥的强度要求;而在复掺水淬高炉渣和气淬钢渣作用下,气淬钢渣掺量达到40%时,其水泥强度满足P.SS32.5级水泥的要求,而普通钢渣水泥强度已达不到要求;气淬钢渣用于生产高掺量、高强度等级的水泥是可行的。     

Study on steel furnace slags with high MgO as additive in Portland cement

In this study, usability of Basic Oxygen Process (BOP) slags of Kardemir Iron and Steel Plant, Karabük, Turkey as an additive into cement was investigated. Slags were ground to 4000 and 4700 cm²/g levels, and added in ratios 15, 30 and 45 wt.%. Volume expansion, setting time, compressive strength and bending strength tests were measured according to Turkish standards. Due to impurities of the slags, the 2- and 7-day compression strengths decrease with increase in amount of Mn, but this decrease is lower in the 28-day compression strength, 30 wt.%. It is observed that the physical and mechanical properties of the resulting concrete were acceptable in the Turkish Standards Institute (TSE).     

硅酸盐水泥对钢渣活性激发的性能研究

试验研究了在硅酸盐水泥体系中通过碱性激发提高钢渣水化活性的方法.研究表明,钢渣掺入量<30%时,硅酸盐水泥对钢渣的活性激发效果最好;复掺矿渣对钢渣活性的激发效果优于粉煤灰,即使掺量为30%时,其早期强度也与相应龄期普通硅酸盐水泥强度持平,而后期强度逐渐超过纯水泥的强度;在普通硅酸盐水泥体系中掺入钢渣可以改善其硬化浆体的性能.     

磷渣细度和掺量对中热硅酸盐水泥物理性能的影响

研究了磷渣细度及掺量对中热硅酸盐水泥性能的影响。研究表明,随磷渣掺量增加,磷渣水泥的凝结时间明显延长;随磷渣细度增加,磷渣水泥的凝结时间先增大后减小;磷渣的掺入未给水泥安定性带来不良影响。在没有添加激发剂的情况下,要使磷渣水泥在施工性能和力学性能方面同时满足工程应用的需要,则有必要降低磷渣掺量至20％左右或更低。随磷渣细度的增加,磷渣水泥7d、14d后干缩率呈V形变化的趋势,且在14d后干缩基本恒定。通过XRD、SEM分析及对磷渣粉磨特性的分析研究了磷渣中热硅酸盐水泥的缓凝机理及强度变化规律。     

少掺量钢渣矿渣水泥的研究

在高掺量矿渣水泥中掺少量可看作低质熟料的钢渣,弥补由于熟料掺量少造成的碱性不足。当混合材的总量为６０％～６５％时,钢渣掺量控制在１５％～２０％左右,只需采用普通外加剂,就能够生产４２５水泥。工业性试验在太钢东山水泥厂进行。     

不同类型钢渣组分和结构特征及其钢渣粉技术特点比较

钢渣处理工艺升级,一是为了提升钢渣处理环保水平,二是提升钢渣品质,以实现大幅降低钢渣中安定性不良组分(特别是游离氧化钙和游离氧化镁)含量的目的.为此选取三种不同处理工艺获取的钢渣——热泼渣、箱式热闷渣以及滚筒渣,在明晰各自组分和结构特征的基础上,对比分析这三种钢渣的技术性能指标,特别是用于水泥混合材时相应钢渣粉的安定性...     

Degradation mechanisms of magnesia-chromite refractories by high-alumina stainless steel slags under vacuum conditions

The corrosion behaviour of magnesia-chromite refractory by an alumina-rich (15–20 wt.%) stainless steelmaking slag is investigated by rotating finger tests in a vacuum induction furnace. The influence on the refractory wear, of the process temperature, corrosion time and, in particular, the high Al₂O₃ content in the slag, is discussed. Two distinct mechanisms cause primary chromite degradation: FeO_x and Cr₂O₃ decomposition because of low oxygen potentials and dissolution by infiltrated slag due to the high Al₂O₃ slag content. Upon decomposition, small metallic particles and pores are homogeneously generated inside the primary chromite. At the refractory/slag interface, a relatively continuous solid (Mg,Mn)[Al,Cr]₂O₄ spinel layer is formed. Its density and stability decreases with higher temperatures and more turbulent conditions. The spinel formation arises through heterogeneous in situ precipitation from a slag rich in spinel forming compounds. Higher Al₂O₃ levels in the slag promote the spinel layer formation, which may limit slag infiltration. Finally, it is shown that the present experimental procedure is an excellent tool to simulate refractory wear in industrial processes, diminishing the risks associated with plant trials.     

TCS法生产涤纶细旦FDY工艺探讨

探讨了TCS法生产 5 6dtex 48f涤纶细旦FDY工艺技术。当切片中w(H2 O)≤ 2 5× 10 - 6,纺丝温度为 2 98℃ ,组件压力为 2 0MPa、丝束中油的质量分数为 0 8% ,风温为 ( 2 3± 1)℃ ,风速为 0 3m s,热管温度 176℃、纺丝速度为 45 0 0m min时 ,可获得优质涤纶细旦FDY。