高效转炉渣改性剂的研究

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1、材料研究与应用广东建材2012年第9期高效转炉渣改性剂的研究王悦方宏辉苏明国(武钢研究院检测试验研究所)摘要：本文研究了在熔融转炉渣中加入不同改性剂消除游离氧化钙的效果。通过不同配方试验，找到了一种高效的改性剂。该改性剂在起点的加入量下，保证了转炉渣的稳定性，并且改性转炉渣粉作为水泥掺合料能够提高水泥强度等级。关键词：转炉渣；改性剂；游离氧化钙1前言的混合物放入石墨坩埚中，置于高温电阻炉中，升温至一定的熔化温度，并恒温保持3h。将液态渣在高温炉中转炉渣是炼钢过程的副产品，是由石灰或萤石等造放置24h，令其空

2、冷。将转炉渣取出后，用球磨机进行粉渣材料、炉衬的侵蚀以及铁水中硅、铁等物质氧化而成磨，直至粉末状。最后将转炉渣粉以30％的掺量与325的复合固溶体，数量一般约为钢产量的15％~20％。转炉级水泥混合，加水搅拌，成型为净浆小试块。取3d强度，渣中含有游离氧化钙，因其水解问题造成转炉渣体积膨7d强度，28d强度进行性能测试。并取部分试样做安定胀，从而导致转炉渣而一直难以大量应用于地基回填、性试验。水泥制造等大规模工程项目。因此转炉渣的处理工艺大多也与降低游离氧化钙的含量相关。德国钢铁学会炉渣3转炉渣改性处理试验

3、结果与分析研究所在2O世纪90年代发展了一种转炉渣处理新工对改性剂H改性后的转炉渣进行结构分析，如图艺l，将氧气和石英砂同时喷入渣池中，石英砂与游离1：1处含铁相；2处主要物象为硅酸二钙。图2为28d转氧化钙结合，生成硅酸钙。东北大学付贵勤等人做过相炉渣的结构，其主要物相也为硅酸二钙，结构更加致密。关提高安定性的实验2，加入重量比10％的高炉渣对转综合上述，图1，图2可以发现转炉渣水泥浆体主要相炉渣进行熔融改性。由于现代炼钢工艺普遍采用溅渣护为硅酸二钙，其次为硅酸三钙、R0相，玻璃粘结相比较炉技术，使得转炉

4、渣普遍较粘稠，大量的改性剂加入会多，游离氧化钙比较少，水化进一步进行至7d时，ca增加了气体喷吹装置的投入、造成物料搅拌困难、并增(0H)。明显减少，CStt凝胶继续增多，结构变得密实，气大后续的转炉渣破碎量，所以研究开发出一种高效的转孔减少，强度有较大提高，但结构仍显疏松。28d时水化炉渣改性剂，提高改性效果，减少改性剂用量，是非常有已经基本完成，硬化水泥浆体的结构得到进一步改善，必要的。Ca(0H)：大部分被转炉渣水化反应所消耗，在扫描电镜2原料与实验下已经找不到ca(0H)浆体结构更加密实，强度已超过

5、同龄期硅酸盐水泥强度。表1转炉渣化学成分I堑旦堕I垒lI!!!I!I．l!：!．l：!】．I．l原料选取武转炉渣场的新转炉渣，陈放时间不超过10d。实验设备包括：YAW300C压力机、沸煮箱、高温电炉、胶砂搅拌机、振动台、电子天平、蒸压釜。试验方法：将转炉渣与不同改性剂(高炉渣、改性剂H、石英砂)以图1改性剂H改性后图2改性剂H改性后不同配比混合均匀。改性剂H的成分范围(质量分转炉渣7d的形貌转炉渣28d的形貌数，％)：Si0230．00～99．00、A12030．001～49．000、Ca0采用GB134

6、6—89中规定的饼法对各改性转炉渣的0．001420．000、Mg00．001～20．000。改性剂H的的粒度可以是8mm以下的颗粒，也可以是粉末状。将配好后安定性进行试验。从表2中可以发现高炉渣改性的转炉一24广东建材2012年第9期材料研究与应用表2各种配方的改性转炉渣安定性结J抗ar压-强心王Pa高炉渣安定性改性剂H安定∞性∞石英蚰砂∞安定柏性0加入量加入量加入量1不合格l不合格1不合格3不合格3合格3不合格5不合格5合格5合格7合格7合格7合格—．-'1-28d(MPa)012345678●____

7、_．一图4用改性剂H进行转炉渣改性后配制的净浆试块的抗压强度b——————3d(MPa)-●一7d(MPa)图3用高炉渣进行转炉渣改性后-．,I--28d(MPa)抗压强．毪王Pa配制的净浆试块的抗压强度-_一一渣在高炉渣加入量大于7％时才达到合格的安定性，石英砂改性过的转炉渣，其改性剂加入量只需达到5％，而使用改性剂H，其加入量达到3％就可以大量消除转炉渣中所含有的游离氧化钙，使其安定性合格。这些都说明各改性剂的加入都有一个起点加入量，而根据改性剂的不同，起点加入量各不相同。改性剂H的起点加入量最小，可适

8、应范围最好。图5用石英砂进行转炉渣改性后从掺入改性剂的转炉渣的抗压强度变化来看：改性配制的净浆试块的抗压强度剂含量增加，配入一定的熟料后，7d、28d的抗压强度是活性才能缓慢被激发，但是抗压强度始终很难到达到同逐步增加的，但是加入量过多，3d强度有所下降。对于等级水泥的强度。考虑到下列因素：第一，本实验中转炉改性剂H、高炉渣，改性后的转炉渣强度均有增加，且幅渣是空冷的，相对与通常进行水淬处理的转炉渣而言，度明显；