全氧燃烧玻璃窑炉的寿命浅析

通过对国内外部分全氧燃烧玻璃窑炉的寿命统计,非正常停炉和常见故障等问题分析,找出影响窑炉寿命的因素,提出要以规范化、科学化、系统化的思维,通过新材料、新技术、新工艺的运用有效延长全氧燃烧玻璃窑炉的寿命,对目前全氧燃烧窑炉的建设、推广应用有积极的参考价值。     

湿法解毒铁铬渣作混凝土掺合料的性能研究

铁铬渣是以铬铁矿为原料生产金属铬和铬盐后产生的工业废渣。经硫酸亚铁湿法解毒的铁铬渣仍然具有一定的火山灰活性,可作混凝土矿物掺合料使用。然而由于湿法解毒铁铬渣含有水溶性铬（Ⅵ）,影响了其建材化资源利用。研究了湿法解毒铁铬渣的粒径分布、火山灰活性;以湿法解毒铁铬渣作为矿物掺合料代替粉煤灰用于C30混凝土,考察了混凝土的工作性能、力学性能和水溶性铬（Ⅵ）的浸出量。结果表明：湿法解毒铁铬渣的粒径主要分布在1~20 μm,28 d活性指数达到68%;当湿法解毒铁铬渣取代20%（以质量分数计）粉煤灰时,混凝土坍落度增加了38.2%,7 d和28 d强度分别增加了7%和6%;混凝土浸出液中水溶性铬（Ⅵ）的浓度,根据标准的不同其要求也不同。湿法解毒铁铬渣有作为矿物掺合料的可能性,但是需要考虑其水溶性铬（Ⅵ）的浸出量,以确保混凝土的安全使用。     

捣固焦在大容积高炉上的应用分析与探讨

近年来钢铁和焦化行业对捣固焦在大容积高炉上的应用进行了广泛的研究实践。分析了焦炭在高炉中的作用、焦炭质量变化对炼铁的影响、不同炉容级别高炉对焦炭质量的要求,介绍了不同钢企大容积高炉用捣固焦的配煤情况及国内2200 m³、3200 m³高炉应用捣固焦的实例。在考察了钢企使用的捣固焦配煤方案的基础上,临沂恒昌焦化股份有限公司进行了捣固焦配煤方案的模拟试验,得出5.5 m捣固焦炉在配煤比例合适的情况下,完全可以生产出符合大容积高炉要求指标的焦炭。建议炼铁行业和焦化行业加强合作,完善捣固焦的质量评价体系。     

电解锰压滤渣高温脱硫研究

采用直接煅烧法、还原法及添加脱硫剂煅烧法对电解锰压滤渣进行了高温脱硫,研究了不同方法得到的脱硫产物的物相、残硫量和活性,并比较了几种方法的工业适用性。结果表明:直接煅烧法的脱硫渣和坩埚粘连严重,实际操作困难;加入煤粉并没有改善脱硫渣和坩埚的粘连问题,且脱硫渣中残硫量高;石灰石虽能减弱脱硫渣和坩埚的粘连,但由于生成惰性物质石英,降低了脱硫渣的活性;采用铝矾土作为脱硫剂进行脱硫,脱硫渣的残硫量低,脱硫渣和坩埚不粘连,脱硫渣活性高。铝矾土添加量为42%(质量分数),脱硫温度为1 250 ℃,脱硫保温时间为5 min时,脱硫渣中硫含量为0.089 4%(质量分数),达到脱硫要求。     

钙铝质矿相对碱激发矿渣氯离子固化能力的影响研究

本文提出了一类改性碱激发矿渣胶凝材料,通过在原材料中掺入额外的钙、铝质矿相(Ca(OH)₂和γ-Al₂O₃),促进材料基体中的Friedel's盐(F盐)在氯离子存在条件下的形成,进而提升胶凝材料的氯离子固化能力。本研究探讨了钙、铝质矿物含量对碱矿渣反应产物组成、氯离子固化量以及力学性能的影响。结果表明,钙、铝质矿相的额外补充可显著提高胶凝材料的氯离子固化能力,同时体系的m(Ca)/m(Al)与该能力的相关性较高。物相分析结果表明,钙质矿相的补充使得反应产物中拥有富余的Ca(OH)₂,在氯盐侵蚀作用下,富余的Ca(OH)₂全部转化为F盐或其他物相,证实了体系氯离子固化能力的增强得益于F盐的形成,即得益于化学固氯能力的提升。抗压强度测试结果,表明钙质矿物的掺入对力学性能存在一定负面影响,而铝质矿相的掺入则能够在一定程度上弥补强度损失。     

基于紧密堆积理论优化超高性能混凝土钢纤维参数

基于改良的Andreasen & Andersen 颗粒堆积模型优化设计了超高性能混凝土(UHPC)的基础配合比,研究了钢纤维的形状、含量及混杂钢纤维对UHPC湿堆积密实度的影响。然后采用D-最优设计(DOD)方法,预测和评估混杂钢纤维对UHPC湿堆积密实度的影响,并基于DOD模型优化设计了UHPC的最佳钢纤维掺量。结果表明,长直纤维、短直纤维、端钩纤维的掺入会对UHPC堆积体系、密实度带来不同程度的影响,其中端钩纤维对UHPC密实度的降低程度最大。此外,钢纤维掺量与UHPC堆积体系也有一定关系,当纤维掺量超过2.0%(体积分数,下同)时,UHPC的密实度急剧下降,造成UHPC堆积体系的显著破坏;基于建立的DOD优化模型分析得出,0.9%的长直纤维与1.1%端钩纤维为最佳纤维混杂方式,可使得钢纤维对UHPC堆积体系的扰乱作用最小化。     

钢渣基多孔地质聚合物的制备及吸附性能研究

以钢渣为主要原料,水玻璃为激发剂,H₂O₂为发泡剂,制备多孔地质聚合物材料。采用XRD、FTIR、SEM、BET等对原料及最终试样进行表征,研究钙硅比、激发剂和H₂O₂掺量对该材料性能的影响。将所制备的多孔地质聚合物用作吸附剂,初步考察该材料对Cu²⁺的吸附效果。试验表明:当钙硅比为1.0,水玻璃掺量为20.4%(质量分数),发泡剂掺量为4%(质量分数)时,该材料性能良好,总孔隙率86.4%,抗压强度0.5 MPa,体积密度0.408 g/cm³,体积吸水率56.31%,钢渣使用率65.85%,比表面积与孔容显著提高。吸附结果显示:该材料对Cu²⁺吸附效果良好,去除率可达91.44%,平衡吸附量达到15.239 mg/g,吸附过程符合准二级动力学模型。     

再生骨料特征参数对混凝土强度的影响

再生骨料(RCA)对混凝土的性能影响极大,了解RCA对混凝土性能的影响,对提高RCA的利用效率,降低建筑行业碳排放并响应国家“双碳”政策至关重要。本文借助CT扫描技术获取了四组不同RCA替代率下掺锂渣再生混凝土的骨料特征图像,运用数字图像处理方法获得了RCA的形状系数(SF)、棱角度(AN)、棱角与表面纹理(AT)指数及三维球体度(SP),分析了它们的分布规律及特点,并通过灰色关联分析方法建立了骨料特征参数与抗压强度的联系。结果表明:RCA具有较高的不规则性,由于骨料残留的砂浆量不同,其表面呈现粗糙且多棱角的特点;四个骨料特征参数均表现出较高的灰色关联度,其中SP关联性最大,达到0.942;在合理的骨料混合比例下,试验样品可以满足C30混凝土强度的要求,且在30%(质量分数)RCA替代率下力学性能最优。     

钢渣对水泥性能的不利影响分析与改进

我公司下属企业使用钢渣作混合材试验时,发现部分钢渣会导致水泥速凝、速干和强度下降等问题。分析导致其原因为该类钢渣含有较高含量的七铝酸十二钙（C12A7）,其水化速度快,当钢渣掺量较高时导致水泥水化过快和性能发生较大变化。通过提高石膏掺量可一定程度改善其造成水泥性能的负面影响,强度明显提高,但水泥稠度和流动性能改善有限。因此,该类钢渣质量需加以监控,不建议在对工作性能要求较高的水泥中使用,可考虑在对早强快凝需求的情况匹配适宜的石膏掺量使用。     

f-CaO含量对钢渣高温蒸压粉化性能影响

钢渣中f-CaO含量高是造成其长期稳定性差的主要原因之一,因此研究不同f-CaO含量钢渣的高温蒸压粉化性能对钢渣的稳定化处理及综合利用具有十分重要的意义。本文通过采用化学成分、岩相特征及X射线衍射等检测手段,研究不同f-CaO含量钢渣的高温蒸压粉化性能、显微结构及物相成分的变化情况,结果表明：在温度1 000 ℃、蒸气压力0.4 MPa、蒸压时间4 h的条件下,随着钢渣中f-CaO含量的升高,钢渣的高温蒸压粉化率不断提高;钢渣中f-CaO含量≥4.0%时,钢渣的蒸压粉化率可达到80%以上。通过钢渣高温蒸压粉化处理,使不同f-CaO含量的钢渣实现了稳定化处理。