重構(gòu)鋼渣及性能與應(yīng)用.pdf

1、鋼渣是煉鋼過程中的副產(chǎn)品，鋼渣的排放量約占鋼產(chǎn)量的15％-20％。鋼渣利用率較低，尤其在建材方面。2009年，全國鋼渣累計(jì)積存量達(dá)到3億噸,大量鋼渣棄置堆積，既污染環(huán)境又占用大量的土地，同時造成資源的浪費(fèi)，給生態(tài)環(huán)境造成巨大的破壞，影響鋼鐵工業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，所以對鋼渣進(jìn)行減量化、資源化和高價值綜合利用研究，實(shí)現(xiàn)鋼渣的高效回收利用，是我國鋼鐵工業(yè)以及建材工業(yè)等相關(guān)產(chǎn)業(yè)面臨的重要課題之一。
　　 鋼渣的成分非常復(fù)雜，通過對鋼渣化學(xué)分

2、析表明，鋼渣含有的礦物與硅酸鹽水泥熟料相類似，有C3S、C2S和C4AF等膠凝性礦物，但其含量較少，導(dǎo)致鋼渣活性較低，另外由于f-CaO和f-MgO的存在，容易引起鋼渣的安定性不良。根據(jù)已有的研究可知，鋼渣的活性偏低和體積穩(wěn)定性差是制約其在水泥和混凝土中應(yīng)用的兩個根本原因，為此，本文提出了鋼渣重構(gòu)設(shè)計(jì)方案，通過添加校正材料（粘土、石灰石）改性，優(yōu)化性能。實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)單摻、復(fù)摻兩種方式，研究了校正材料摻量、工藝條件對重構(gòu)鋼渣性能的影響，確定了

3、最佳校正材料摻量、煅燒溫度、保溫時間、冷卻方式等工藝制度。以最佳工藝制度重構(gòu)鋼渣，研究了重構(gòu)鋼渣作為水泥混合材和混凝土摻和料對水泥和混凝土性能的影響，確定了重構(gòu)鋼渣滿足水泥混合材和混凝土摻和料的摻量范圍。取得結(jié)論如下：
　　 (1)隨著煅燒溫度的升高，保溫時間的延長，重構(gòu)鋼渣性能優(yōu)化程度增大；另外，急冷與自然冷卻相比，急冷后的重構(gòu)鋼渣生成的活性礦物較多。最佳工藝參數(shù)為：煅燒溫度為1280℃，保溫時間為60min，冷卻方式為風(fēng)冷。

4、
　　 (2)重構(gòu)鋼渣的力學(xué)性能隨著校正材料摻量的增加呈現(xiàn)先增高后降低的規(guī)律，說明校正材料摻量存在一個最佳值，使得重構(gòu)鋼渣生成較多C4AF、C2S等膠凝性礦物，提高其活性，改善其體積安定性。單摻粘土重構(gòu)鋼渣最佳配比為粘土6％，鋼渣94％;單摻石灰石最佳配比為石灰石15％，鋼渣85％。
　　 (3)復(fù)摻校正材料的最佳配比為：粘土為5％，石灰石為15％，鋼渣為80％。與單摻校正材料重構(gòu)鋼渣相比，復(fù)摻校正材料重構(gòu)鋼渣的性能有較

5、大的提高，體積安定性得到較大的改善；校正材料的比表面積越大，重構(gòu)鋼渣的性能越優(yōu)越，活性越高，體積安定性改善越明顯。
　　 (4)與摻入等量鋼渣相比，摻重構(gòu)鋼渣的普通硅酸鹽水泥的抗壓強(qiáng)度增強(qiáng)，標(biāo)準(zhǔn)稠度需水量降低，初終凝時間縮短，重構(gòu)鋼渣摻量＜50％時，體積安定性合格，能夠作為混合材用于水泥中。
　　 (5)與摻入等量鋼渣相比，摻重構(gòu)鋼渣的混凝土抗壓強(qiáng)度明顯增強(qiáng)，抗?jié)B性、抗凍性較好，重構(gòu)鋼渣替代水泥的量≤20％時，能夠作為摻