重構(gòu)條件對(duì)鋼渣中MgO存在形式的影響.pdf

1、鋼渣是煉鋼過(guò)程中排出的廢渣，數(shù)量約為鋼產(chǎn)量的15-20％。鋼渣成分復(fù)雜多變，含有的膠凝性礦物較少且活性較低，所含的f—CaO和MgO易引起安定性不良，這就使得鋼渣的綜合利用比較困難。數(shù)量巨大的鋼渣只有少量被利用，剩余的大多數(shù)被堆積起來(lái)，不僅占用大量耕地，同時(shí)污染大氣和水源，帶來(lái)了越來(lái)越多的環(huán)境問(wèn)題。因此，鋼渣的綜合利用問(wèn)題已經(jīng)成為亟需解決的問(wèn)題。 鋼渣中的MgO及RO相的長(zhǎng)期體積安定性是限制鋼渣應(yīng)用的主要問(wèn)題。MgO在鋼渣中的存

2、在狀態(tài)取決于鋼渣的堿度。在堿度低的鋼渣中如電爐渣，主要為化合狀態(tài)，形成鈣鎂橄欖石和鎂薔薇輝石。此時(shí)的RO相主要是方鐵石；在堿度較高的鋼渣中如轉(zhuǎn)爐渣，主要與FeO和MnO形成固溶體，即RO相；只有在電爐還原渣中，由于鐵被還原，渣中幾乎沒(méi)有FeO，以純方鎂石存在。純方鎂石會(huì)與水發(fā)生反應(yīng)生成Mg(OH)2引起鋼渣的安定性不良。 本文以轉(zhuǎn)爐鋼渣為研究對(duì)象，按照較佳的率值通過(guò)添加一定量的校正材料重構(gòu)鋼渣，研究其各項(xiàng)性能。對(duì)于鋼渣體積安定性

3、的主要影響因素—MgO的存在形式進(jìn)行了研究。利用巖相、SEM等測(cè)試方法分析了鋼渣與重構(gòu)鋼渣中MgO的存在形式，以及在重構(gòu)過(guò)程中的變化。利用水楊酸—甲醇溶液和氫氧化鉀—蔗糖溶液分別萃取硅酸鹽相和中間相，對(duì)鋼渣和重構(gòu)鋼渣進(jìn)行化學(xué)相分離，定量測(cè)定各相中MgO的含量，定量分析鋼渣與重構(gòu)鋼渣中MgO的分布。通過(guò)研究熱處理溫度、保溫時(shí)間、冷卻制度及設(shè)計(jì)組成等對(duì)重構(gòu)鋼渣中MgO存在形式的影響，選取了較佳的重構(gòu)條件。結(jié)論如下： 1．利用化學(xué)相分

4、離的方法適合測(cè)定鋼渣、重構(gòu)鋼渣中MgO的分布。 2．鋼渣中的MgO主要固溶于硅酸鹽相和RO相中，以及存在一部分堆積在一起的游離MgO，容易引起體積安定性不良。鋼渣重構(gòu)過(guò)程中生成了大量的硅酸鹽相和RO相，并且促進(jìn)了部分游離MgO固溶于RO相中。 3．最佳重構(gòu)條件為：熱處理溫度為1300℃，冷卻方式為急冷，保溫為60min，其有利于體積安定性的提高。 4．不同鈣硅比和硅鋁比對(duì)重構(gòu)鋼渣中MgO的存在形式有著明顯的影響。

5、調(diào)整重構(gòu)鋼渣的Ca/Si=2.5、Si/Al=3時(shí)，重構(gòu)鋼渣中的RO相含量到最大值，最有利于MgO的固溶，提高了體積安定性。 5．率值對(duì)重構(gòu)鋼渣中MgO的主要存在形式RO相的影響不是很明顯。但隨著石灰飽和系數(shù)(KH)的增加，生成膠凝性礦物的量增多，但是過(guò)高的石灰飽和系數(shù)會(huì)增加游離MgO的含量，游離MgO的特征峰越來(lái)越明顯。最佳率值為：KH=0.92，n=2.5，p=1.5。 6．鋼渣重構(gòu)的最佳校正材料添加量為：SiO2為