利用轉(zhuǎn)爐渣制備水泥和免蒸免燒磚的實驗研究.pdf

1、轉(zhuǎn)爐渣作為煉鋼工藝過程中必然的副產(chǎn)品,其產(chǎn)量隨著鋼產(chǎn)量的增加大幅攀升,而轉(zhuǎn)爐渣回收利用的方法和能力極其有限。因此,如何有效地綜合利用這些轉(zhuǎn)爐渣,對進一步促進我國鋼鐵工業(yè)持續(xù)高效地發(fā)展具有重要意義。
　　 本文利用轉(zhuǎn)爐渣、鐵尾礦、粉煤灰為主要原料制備了水泥和免蒸免燒磚建筑材料。采用XRD、顯微鏡等測試技術(shù)對材料的物相組成和顯微結(jié)構(gòu)等進行研究。
　　 首先,以轉(zhuǎn)爐渣為主要綜合利用對象,作為水泥原料和混合材料,采用燒結(jié)法制備了

2、硅酸鹽水泥,并測定其力學(xué)性能,分析了轉(zhuǎn)爐渣作為原料時,對水泥制品性能產(chǎn)生的作用及其作用機理。實驗結(jié)果表明:①轉(zhuǎn)爐渣作原料時,制備硅酸鹽水泥的最優(yōu)實驗方案為:轉(zhuǎn)爐渣3％、鐵尾礦3.5％、粉煤灰16％、石灰石77.5％,此時,IM=1.58、KH=0.88、SM=2.11；煅燒工藝為1350℃下保溫2h；冷卻方式為水淬急冷；石膏的加入量為水泥的3.5％。②轉(zhuǎn)爐渣作混合材料時,當(dāng)加入6％和10％轉(zhuǎn)爐渣時,并沒有使各齡期抗壓強度產(chǎn)生明顯下降,而

3、當(dāng)轉(zhuǎn)爐渣摻量由0％增加到15％時,28d抗壓強度由73.28Mpa降到47.83Mpa,降幅為34.7％,雷式夾的變化長度由1.5mm增大到3.5mm,凝結(jié)時間隨轉(zhuǎn)爐渣加入量的增大而延長；雖然轉(zhuǎn)爐渣的加入引起各力學(xué)性能的變化,但均符合國家標(biāo)準(zhǔn),屬合格產(chǎn)品。
　　 其次,以轉(zhuǎn)爐渣、鐵尾礦、粉煤灰為主要原料,制備了新型墻體材料-免蒸免燒磚。采用正交實驗考察粉煤灰、石灰、水泥和石膏四種因素對抗壓強度影響的主次關(guān)系。進一步采用轉(zhuǎn)爐渣替代

4、實驗、水泥用量實驗確定免蒸免燒磚作結(jié)構(gòu)材料時的配料方案,對免蒸免燒磚的性能進行了測試。研究了成型壓力及養(yǎng)護時間等因素對免蒸免燒磚抗壓強度的影響,分析了免蒸免燒磚強度的產(chǎn)生機理。實驗結(jié)果表明:正交實驗中,粉煤灰、石灰、水泥、石膏四種因素對抗壓強度影響的主次關(guān)系為:水泥>石膏>粉煤灰>石灰；轉(zhuǎn)爐渣替代實驗可知,當(dāng)轉(zhuǎn)爐渣替代鐵尾礦的百分含量為40％時,免蒸免燒磚的7d和28d抗壓強度較高,分別為15.7Mpa,34.9Mpa；減少水泥用量實驗

5、可知,當(dāng)水泥用量減少至2％時,其28d抗壓強度為16.8Mpa,已達到MU15,免蒸免燒磚的抗壓強度隨水泥用量的增加而逐漸增大,最大值到達35.0Mpa,因此,可以采用不同配料方案制備標(biāo)號MU15~MU25的免蒸免燒磚；綜合考慮個影響因素,當(dāng)免蒸免燒磚作結(jié)構(gòu)材料時的最優(yōu)配料方案為:轉(zhuǎn)爐渣26.8％、鐵尾礦34.2％、粉煤灰10％、石灰12％、水泥16％、石膏1％；成型壓力為20Mpa；測得試樣體積密度平均值為1.96×103kg/m3；

6、選用4種不同外加劑:木質(zhì)素磺酸鈣、萘系高效減水劑、氯化鈣和硫酸鈉,考察其對免蒸免燒磚抗壓強度的影響,結(jié)果表明萘系高效減水劑免蒸免燒磚的抗壓強度提高最為顯著,當(dāng)加入水泥用量1％的萘系高效減水劑時,免蒸免燒磚的7d抗壓強度提高率達到了18.7％,28d抗壓強度提高率達到6.9％；免蒸免燒磚經(jīng)過15次凍融循環(huán),平均抗壓強度損失率為1.96％,平均質(zhì)量損失率為0.67％,抗凍性能良好；吸水率平均值為9.7％,表明免蒸免燒磚孔隙率較少,內(nèi)在質(zhì)量較