冶金废渣微晶玻璃的研究与制备

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1、硕士学位论文摘要矿渣微晶玻璃是以工业废渣为主要原料，首先制得基础玻璃，然后经控制晶化而制成的微晶体和玻璃相均匀分布的～种新型无机非金属材料。它具有机械强度较高、耐磨性能好、耐腐蚀性和耐热冲击性能优良、热膨胀系数可调等特点，可作为功能材料和结构材料广泛应用于各个领域。本文以镍渣、粉煤灰两种工业废渣以及石英砂、白云石、石灰石等天然矿物为主要原料，采用熔融法制备了矿渣微晶玻璃。在获得镍渣一粉煤灰微晶玻璃的最佳配比以及最佳热处理制度的基础上，根据配料特点对玻璃熔制过程中铁的还原效果及还原质量进行了分析研究；着重探讨了不同类型、不同含量的碱金属氧化物对微晶玻璃性能的影响；

2、同时也对微晶玻璃复合管的离心制备工艺进行了初步研究。结果表明：以石墨为还原剂来还原配料中的铁，其还原率在70％～85％之间，且还原铁的质量较好，以灰口铸铁为主，并含有少量硅铁以及镍铁合金；当引入不同类型、不同含量的碱金属氧化物对，各试样的的析晶温度均随着碱含量的增大有不同程度的下降，各碱金属氧化物的对于析晶温度的降低效果依次为：Li：0、Na20>K20、Li20>Na20、K20；微晶玻璃的晶相组织也随着碱金属氧化物的不同比例有所改变：当碱含量为6％以及8％时，微晶玻璃中将有少量LiglSi,08出现，而随着Na20含量的增加，微晶玻璃的矿物组成中也会出现较多

3、的霞石相，但微晶玻璃的主晶相为透辉石以及普通辉石为主；在双碱的相互作用下，各试样的热膨胀系数基本在12．22X1011／K～14．78×1旷1／K范围内变化。当碱含量在8％时，加入Li20、Na20后，玻璃以及微晶玻璃的热膨胀系数分别为：14．1×l旷1／K，14．15×1011／K，此值可在200～500℃范围内与普通钢铁的热膨胀系数相匹配。综合热膨胀系数、力学、化学性能等因素，最终选取A2配料来制备微晶玻璃复合管；当浇铸20姗厚的玻璃管时，其主要工艺参数为：转速为1200r／min；旋转时间在7～8min；退火温度在600℃，保温时间40～50min；同时外

4、管的预热温度应在400℃为宜。本文对所制备的微晶玻璃进行了一系列主要性能的综合测试，实验结果表明，利用镍渣和粉煤灰开发研制微晶玻璃及复合管材在工艺和性能上都是可行的，其制品综合性能优良，并且其中固体废弃物的总利用率(wt％)超过60％，消耗废渣量大，具有很大的社会效益和经济效益。关键词：微晶玻璃；镍渣；粉煤灰；主晶相；复合管冶金废渣微晶玻璃的研究与制备AbstractSlag#ass—Ceramicsmaterialwhichiscomposedofuniformdistributionglassphaseandminicrystalphases，callbep

5、reparedbytheparentslagglassviacontrollingthebehaviorofcrystallization．Asakindofnewinorganicmaterial，ithasmanysuperpropertiessuchashighermechanicalstrength，goodgrinded，corrosion，weatheringheatresistantcapacity,andadjustedexpansioncoefficient．So，ithasbeenusedinvariousfieldswidelyasthef

6、unctionalandstmcturalmaterials．Inthepapef'themajorrawmaterialofflyashandnickelslag。addinglimestone，quartzsand，purealkaliandotherrawmaterials，wereusedtopreparetheslag百ass—ceramicsbymeltingmethod．Basingonthebestbatchandthebestparametersofheattreatment,wemainlyinvestigatesthequotietyand

7、qualityofdeoxidizedironduringthecourseofparentglasspreparingaccordingtothecharacteristicofbatch；meanwhile，wediscussedtheeffectsofdifferentkindsandcontentsalkalimetaloxidontheglass-ceramicproperties，andtechnicsparametersofprepareingtheglass·ceramiccompositetubebycentrifugalmoldingarea

8、lsoresearche