發(fā)布時間：2020-11-05 03:04

　　 隨著鋼鐵行業(yè)的迅速發(fā)展,鋼渣的排放量日益增長,我國鋼渣的綜合利用率較低,大量的鋼渣堆積不僅占用土地而且污染環(huán)境。通過濕法球磨技術(shù)對鋼渣進(jìn)行磨碎、水洗和磁選處理,產(chǎn)生了大量的磁選尾渣(以下簡稱尾渣),由于其含水率較高,利用較困難。本文以尾渣代替部分石灰和水泥制備蒸壓加氣混凝土砌塊,研究了配合比、原料細(xì)度和蒸壓過程中的主要產(chǎn)物對砌塊性能的影響,并對尾渣與石英的水熱反應(yīng)過程進(jìn)行了研究。主要內(nèi)容如下:1、通過研究原材料的不同配合比及細(xì)度對加氣混凝土砌塊力學(xué)性能的影響,得出本試驗(yàn)的最優(yōu)配合比為:鋼渣磁選尾渣38%、河砂40%、水泥6%、石灰14%、石膏2%,鋁粉膏摻量為600 g/m3,所得砌塊的抗壓強(qiáng)度為4.10 MPa。適當(dāng)降低尾渣及河砂細(xì)度有利于砌塊強(qiáng)度的提高,尾渣及河砂的80 um方孔篩篩余控制在10%~15%為宜。2、采用XRD和SEM對制備的加氣混凝土砌塊進(jìn)行了表征,結(jié)果表明:蒸壓過程中的主要水化產(chǎn)物為托貝莫來石、水化硅酸鈣(B)和硬硅鈣石,片狀的托貝莫來石和纖維狀的水化硅酸鈣(B)、硬鈣硅石交織生長,使加氣混凝土具有較高的強(qiáng)度。EDS分析發(fā)現(xiàn)在托貝莫來石晶格中固溶了約1%的Al2O3,未檢測到Fe2O3固溶現(xiàn)象,而CSH(B)中則固溶了更多的離子,包括Al2O3、Fe2O3和Mn O。3、通過比較尾渣-石英和石灰-石英兩個體系的水熱反應(yīng),結(jié)果如下:(1)升高溫度有利于提高石灰-石英和尾渣-石英的反應(yīng)速率。當(dāng)溫度從130℃升至210℃,石灰在2 h、3.5 h、5 h、7 h和10 h的反應(yīng)率分別提高了19%、10%、10%、8%和6%;尾渣的反應(yīng)率分別提高了6%、18%、28%、29%和30%。(2)原料細(xì)度對尾渣-石英和石灰-石英的水熱反應(yīng)速率影響較大。當(dāng)石英80um篩余由28%降低至10.1%時,石灰的反應(yīng)率增加了3%,尾渣的反應(yīng)率增加了13%;當(dāng)尾渣的80 um篩余由33.4%降低至8.4%,尾渣的反應(yīng)率增加了7%。4、尾渣與石英的水熱反應(yīng)過程可用固相Jander擴(kuò)散方程描述,根據(jù)阿倫尼烏斯方程求得尾渣與石英的表現(xiàn)活化能為20.95 k J·mol-1。5、采用XRD分析方法對尾渣-石英和石灰-石英的水熱樣品進(jìn)行表征,結(jié)果表明:石灰-石英在水熱反應(yīng)前期,其水化產(chǎn)物是羥鈣石、石英和水化硅酸鈣凝膠;尾渣與石英在水熱反應(yīng)前期,其水化產(chǎn)物主要是硅酸二鈣、石英和水化硅酸鈣凝膠;當(dāng)時間超過7 h,兩個體系的水化產(chǎn)物均為結(jié)晶較好的托貝莫來石和硬鈣硅石;當(dāng)C/S=0.6和C/S=0.8時,兩個體系的水化產(chǎn)物種類是相同的,沒有出現(xiàn)新的物質(zhì);當(dāng)C/S=1.2時,石灰-石英的水化產(chǎn)物中還包括未反應(yīng)的羥鈣石。
【學(xué)位單位】：安徽工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2016
【中圖分類】：X757;TU522.32
【部分圖文】：

圖 1-1 鋼渣磁選工藝流程圖鋼渣應(yīng)用于建筑材料的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)中，對鋼渣磁選尾渣的鐵。圖 1-1 中對于粒度較大、鐵品位較高的渣鋼和粒子鋼可本；而粒度小于 10 mm，鐵品位低的尾渣可以用于生產(chǎn)鋼和料[22]。磁選尾渣的綜合利用渣磁選尾渣粒度較小，經(jīng)過濕法處理后含水率較高[24]，給用帶來了很多的困難，而鋼渣磁選尾渣用作建筑材料是大。鋼渣磁選尾渣化學(xué)成分與水泥相似，含有硅酸二鈣、硅物理激發(fā)和化學(xué)激發(fā)后，其水硬膠凝活性大幅提高[26]，鎂等有害成分含量也有所降低，因而可以用于制備高性能

圖 2-1 加氣混凝土砌塊制備工藝流程圖表征X-射線衍射分析（XRD）：樣品研磨至細(xì)度小于 80 μm(研)，在 60℃下真空干燥 6 h 用于去除水分。XRD 分析使用 ，掃描范圍為 10-70 °，掃描速度 5 °/min。掃描電子顯微鏡分析（SEM）：樣品制成薄片狀，然后浸 60℃下真空干燥 6 h 用于去除水分。SEM 測試用 JSM-649配備 PV900 型能譜儀。理化性質(zhì)料的化學(xué)成分對原材料的化學(xué)成分進(jìn)行了測定，結(jié)果如表 2-2 所示。尾渣

最終獲得的尾渣的粒度也不同。圖2-2 為鋼渣磁選尾渣的粒度分布，其粒徑主要集中在 0.16~5.0 mm，細(xì)度模數(shù)為3.05，較小的顆粒粒度可以使鋼渣磁選尾渣無需破碎直接入球磨機(jī)粉磨，減少了粉磨能耗。
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本文編號：2871028