Effects of Brown Fused Alumina and Bauxite on Microstructure and Properties of Zero-cement Al_2O_3-SiO_2 Castables

Using brown .used alumina and top grade bauxite as main starting materials, ultrafine alumina, silica fume, and pure calcium aluminate cement as bonding system, the effcts of brown filsed alumina and top grade bauxite additions on the properties and microstructure of zero-cement Al2O3-SiO2 castables after dried at 110 ℃C and fired at 1 250℃ for 3 h were studied. The micro- structure was analyzed and discussed. The results show that the hot modulus of rupture of zero-cement Al2O3 - SiO2 castables at 1 250℃ is up to 22. 1 MPa when the bauxite addition is optimum at 12.5 wt%. The mullite formation mechanism in this castables is dissolutionprecipitation mechanism and the hot modulus of rupture of the castables is closely related to in-situ mullite formation. Compared with brown fused alumina, the top grade bauxite is more helpful to in-situ mullite formation and improvement of hot modulus of rupture of the castables.

ISO 14068-1:2023《气候变化管理-向净零过渡第1部分:碳中和》标准解读与水泥企业零碳工厂创建路径的研究

基于ISO 14068-1∶2023《气候变化管理-向净零值过渡第1部分:碳中和》标准发布,结合水泥企业的生产特点、行业特性,对ISO 14068-1∶2023《气候变化管理-向净零值过渡第1部分:碳中和》标准进行解读,分析了水泥行业生产企业在创建零碳工厂时,基本要求、创建准备阶段、创建实施阶段等方面的工作要点,为水泥行业生产企业创建零碳工厂提供了经验参考。

负温环境下复合磷酸盐对磷酸镁水泥性能的影响

川藏线海拔较高,大部分地区受冰雪灾害影响,混凝土道路易遭受损伤,对修补材料提出了更高的要求。针对严寒环境适应较好的磷酸镁水泥(MPC)存在低温下强度发展较慢的问题,探究了在负温(-5℃)环境下,磷酸二氢钾和磷酸二氢钠复合加入对MPC强度、水化特性、微观结构的影响。结果表明,复合掺加磷酸二氢钠可以显著提高MPC的强度,3 h抗压强度达到了41.2 MPa,相比于纯磷酸二氢钾组提高了776.6%,28 d抗压强度可达70.0 MPa以上。磷酸二氢钠的加入可促进新的水化产物生成,即Na-Struvite,该水化产物多为无定形或针状,可以有效填充孔隙,细化孔径,有利于强度的提高。

桃冲矿业公司尾矿综合利用及零排放的研究

分析了桃冲矿业公司尾矿处理现状、实行无尾矿排放的重要性和必要性、铁矿尾矿代替铁粉生产水泥的可行性,介绍了选厂应用陶瓷过滤机实行尾矿零排放的改造过程。结果表明,桃冲矿业公司尾矿综合应用及零排放研究取得了巨大成功,并为矿业公司带来了巨大效益。

棕刚玉和矾土对Al_2O_3-SiO_2系无水泥浇注料结构和性能的影响

以棕刚玉和特级矾土为主要原料,以Al2O3微粉、SiO2微粉和纯铝酸钙水泥为结合体系,研究了棕刚玉和特级矾土加入量对Al2O3-SiO2系无水泥浇注料烘干及1 250℃3 h烧后性能的影响,并进行了显微结构分析和讨论。结果表明:在本试验条件下,Al2O3-SiO2系无水泥浇注料中特级矾土最佳加入质量分数为12.5%左右,1 250℃下的热态抗折强度可达22.1 MPa。Al2O3-SiO2系无水泥浇注料中莫来石的生成机制属于溶解-沉淀,且其热态抗折强度与原位莫来石生成情况密切相关。与棕刚玉相比,特级矾土更有利于莫来石的生成,故加入特级矾土更有利于提高无水泥浇注料的热态抗折强度。

新型结合剂SioxX-Zero对喷煤管用无水泥浇注料显微结构和性能的影响

喷煤管是水泥回转窑的关键承力部位,长期承受高温熟料粉尘和气流的剧烈冲刷,需具备优异的高温力学性能。本工作分别以新型SioxX-Zero和传统铝酸钙水泥为结合剂,采用板状刚玉、α-Al_(2)O_(3)微粉和碳化硅等为主要原料,分别在1100℃和1400℃热处理3 h,制备了喷煤管用无水泥和低水泥结合Al_(2)O_(3)-SiC质浇注料,并研究了新型SioxX-Zero结合剂对浇注料显微结构、常规物理性能和高温力学性能的影响。结果表明:与传统铝酸钙水泥相比,SioxX-Zero能有效提高浇注料流动值和延缓流动值衰减,改善其施工性能。同时,含SioxX-Zero的Al_(2)O_(3)-SiC质浇注料中原位生成了数量较多、尺寸较大的针状莫来石,大幅改善了材料的常温抗折/耐压强度、高温抗折强度和高温耐磨性能。

防冻剂与早强剂对硫铝酸盐水泥负温水化性能的影响

通过力学性能测试、超声波传播速度测试、压汞法(MIP)测试、热重(TG)分析、X射线衍射(XRD)分析以及扫描电子显微镜(SEM)分析,研究了不同防冻剂与早强剂对硫铝酸盐水泥(SAC)砂浆在无预养的恒负温(-20℃)条件下,养护7 d与28 d后的强度、微观结构以及水化产物的影响规律。结果表明:无机防冻剂硝酸钙与早强剂硫酸铝、三乙醇胺的复合促进了SAC的水化和微结构的发展,使砂浆强度提高;有机防冻剂尿素与硝酸钙的复合延缓了SAC的水化和微结构的发展,使砂浆强度降低;较低水灰比的砂浆表现出更密实的微结构与更高的强度。超声波传播速度可表征砂浆升温过程中微结构的发展,与砂浆强度具有一定的相关性。

UNITECR 2011

Hosted by The Technical Association of Refractories, Japan, 12th Unified International Technical Conference on Refractories （UNTECR） will be held in Kyoto, Japan from Oct. 31 to Nov. 2. 2011.

脱硫废水雾化蒸发对水泥炉窑污染物的影响

针对日益严重的水泥行业污染问题和日趋严格的脱硫废水排放要求,提出了利用篦冷机熟料余热将水泥炉窑脱硫废水蒸发,以实现其零排放的方法。通过在某熟料产量为6000 t/d、掺烧干污泥的水泥炉窑生产线上进行实验,研究了脱硫废水在篦冷机处雾化蒸发对烟气温度、NO_(x)排放浓度、氨逃逸浓度和烟气粉尘质量浓度的影响。实验结果表明,脱硫废水蒸发后产生的NH_(3)随三次风进入分解炉,并在炉内与NO_(x)发生还原反应,有利于减少SNCR(选择性非催化还原)系统的喷氨量。在炉窑满负荷下,维持SNCR系统与干污泥掺烧量工况稳定,随着脱硫废水喷入量的增加,NO_(x)排放浓度逐步减小;在废水喷入量为5.5 m^(3)/h工况下时NO_(x)排放浓度达到最低值;脱硫废水在篦冷机高温段处蒸发会降低二次风和三次风的温度,可抑制分解炉中热力型NO_(x)生成;脱硫废水在高温环境下蒸发会生成HCl和SO_(2)气体,对湿法脱硫效率有一定的影响。

适于海洋深水固井的零稠化转化时间低温水泥浆体系研究

介绍了一种新型的用于海洋深水低温浅层流固井作业用的零稠化转化时间低密度水泥浆体系,该水泥浆体系采用新型高强快速凝固水泥制备。对体系中使用的各种水泥浆外加剂的系统评价研究表明,采用这种新型水泥制得的水泥浆体系不仅具有良好的低密度下的低温强度,而且具有较好的稠化安全性能和低温稠化转化性能,能保证深水低温低密度固井作业的有效实施和深水固井过程对浅层流的有效抑制,可以有效地解决深水固井作业中遇到的问题。

高盐脱硫废水水泥化固定技术的研究现状与发展

脱硫废水作为电厂的末端废水,产生背景复杂,水质水量特征受燃煤、石灰石以及脱硫系统运行等多因素影响,处理难度大。本文从脱硫废水污染物成分示踪角度介绍了脱硫废水的性质和产生背景,归纳了当前主流的脱硫废水零排放处理技术,将其分解为预处理、浓缩减量以及转移与固化3个单元:预处理主要是双碱法,浓缩减量分为膜浓缩和蒸发浓缩两大类,转移与固化主要包括蒸发结晶、旁路蒸发和固定/稳定化等技术。结合目前脱硫废水零排放进展,提出了一种水泥固定/稳定化脱硫废水工艺,综述了水泥固化脱硫废水的研究进展,同时对水泥行业中影响氯离子固定的各项因素进行了总结,水泥固定/稳定化脱硫废水技术发展前景广阔,但需要从提升固化体性能角度开展更多研究。

负温水泥基灌浆料的抗压强度研究

研究了防冻剂、早强剂、水泥复配合比例以及胶砂比等参数对水泥基灌浆料抗压强度的影响规律,研究结果表明:随着胶凝材料中硫铝酸盐水泥含量的提高,灌浆料抗压强度呈先增大后降低的趋势,最佳复配合比例为8.5:1.5;随灰砂比增大,灌浆料各龄期抗压强度均增大,但是灰砂比从1:1提高到1.1:1时,抗压强度增长幅度较小;在负温养护阶段,防冻剂对灌浆料抗压强度具有较大影响,掺加防冻剂灌浆料-1、-3 d抗压强度是未掺加防冻剂灌浆料的2倍以上,(-3+28)d强度比未掺加防冻剂灌浆料高出20%;碳酸锂、甲酸钙等早强剂对负温条件下灌浆料的抗压强度影响不大,甚至有负面影响,但是对转入标准养护后的抗压强度有一定的提高作用。

燃煤电厂脱硫废水零排放技术现状与发展

燃煤电厂脱硫废水存在水质差、水量大、处理成本高等问题,废水处理技术也在不断更新换代。不同电厂其脱硫废水的水质、水量相差较大,处理技术的选择也存在较大区别,为了更科学有效地选择脱硫废水处理技术,汇总分析了目前燃煤电厂脱硫废水处理技术,根据实际案例详细分析各处理技术的优缺点,为燃煤电厂对脱硫废水零排放技术的选择提供参考。研究结果显示,目前燃煤电厂脱硫废水零排放处理技术主要包括脱硫废水的预处理技术、浓缩减量技术、蒸发结晶技术以及转移固化技术,各废水零排放处理技术参差不齐。详细分析了预处理技术中的三联箱法、双碱法,根据废水特点,该预处理环节可省略,以减少投资成本;浓缩减量技术包含膜法浓缩(RO、FO、ED等)和热法浓缩(利用蒸汽浓缩、烟气余热浓缩),膜法浓缩可实现较高的浓缩倍率且系统稳定,但其较高的投资运行成本有待解决;热法浓缩依靠其低成本、高效率逐渐成为主流浓缩技术。蒸发结晶技术利用烟气余热蒸发(旁路烟道蒸发、烟道蒸发),其运行中的腐蚀、结垢问题有待解决;转移固化技术中的水泥化固定技术,不仅能够固定脱硫废水中的高浓度氯离子,同时对废水中的多种重金属离子具有较好的固定效果,该技术对处理产生的终端高浓度含盐水指明去处,其固化体得以二次利用;高浓度氯离子也可制备净水剂,实现废水中盐分的二次利用。同时,提出了脱硫废水处理技术选择的四原则。低成本、低风险、高成效的脱硫废水零排放工艺路线更符合当前企业需求。

浆水回收再利用在混凝土中的试验与应用

预拌混凝土行业迅猛发展,混凝土搅拌站刷车剩余大量的浆水和废料,这使混凝土生产产生的废料再利用成了预拌混凝土行业的一个重要课题,对剩余的浆水进行胶砂强度试验和混凝土试验。浆水在采取一定措施后,完全能够回收并作为搅拌用水重新利用,实现浆水零排放,创造了很好的经济效益和社会效益。

土基模量对水泥混凝土路面轮载疲劳开裂损伤的影响

基于有限元软件KENSLABS,构建了水泥混凝土路面轮载损伤计算模型,引入地基季节调整系数与零养护疲劳准则,分析了土基模量整体削弱对路面疲劳开裂指数的影响,探讨了当量轴载系数与多轴通过一次的计算次数对土基模量的依赖性,研究了不同土基模量下板厚、水泥混凝土抗弯拉强度、单轴轴重、单轴每日重复作用次数等核心路面设计参数与路面开裂指数的关系。研究结果表明:水泥混凝土路面疲劳开裂指数随着地基季节调整系数的减小而增大,增大速度随地基季节调整系数的减小而加快,当地基季节调整系数从1.0减小为0.8和从0.4减小为0.2时,在单轴、双轴和三轴荷载作用下,路面开裂指数分别增大了2.8、2.9、1.5倍和49.8、269.0、1 351.4倍;当量轴载系数与多轴通过一次的重复计算次数受到板厚与土基模量的影响,在土基模量为60 MPa,板厚为15cm或35cm时,单轴荷载比双轴荷载更易产生损伤,双轴荷载比三轴荷载更易产生损伤,在土基模量为20MPa,板厚为15cm时也是如此,但在土基模量为20MPa,板厚为35cm时,结论则与前相反;水泥混凝土路面疲劳开裂指数随着面板厚度、水泥混凝土抗弯拉强度、单轴轴重、单轴每日重复作用次数而改变的幅度与土基模量直接相关,当土基模量为20、60 MPa时,面板厚度从21cm增加到25cm,疲劳开裂指数分别减小1.18×10、1.18×10^(-2),当混凝土抗弯拉强度从4.0 MPa增大到4.4 MPa,疲劳开裂指数分别减小1.28、2.20×10^(-3),当单轴轴重从80kN增大到160kN时,疲劳开裂指数分别增大5.48、7.36×10^(-3),当单轴荷载每日重复作用次数从50增加到90时,疲劳开裂指数分别增大2.05×10-1、5.07×10^(-4);增设厚度为15cm的水泥稳定基层后,设定工况下的路面疲劳开裂设计寿命增加3.42年;在提高土基模量的同时,宜优先考虑适当增加板厚,严禁超载,设置水泥稳定基层等措施,可以控制水泥混凝土路面受轮载作用的疲劳开裂破坏。

–10℃条件下氯化钙溶液对硫铝酸盐水泥性能的影响

研究了–10℃条件下氯化钙冷溶液拌合冷硫铝酸盐水泥所获得浆体的凝结硬化及试样的强度发展、物相组成、显微结构和氯离子含量。结果表明:分别采用16%(质量分数)、28%氯化钙冷溶液拌合的浆体存在明显而持续的水化温升过程,证实了该条件下水泥水化的启动与持续进行;提高溶液浓度,浆体达到水化温升最高温度对应的时间延长,从16%时约90 min延长至28%时约150min。采用16%氯化钙冷溶液拌合,浆体凝结硬化快、试样抗压强度高(初凝和终凝时间分别为15min和24 min,1 d和28 d抗压强度分别为41.0 MPa和85.2 MPa);而采用28%氯化钙冷溶液拌合,浆体凝结硬化慢、试样抗压强度低(初凝和终凝时间分别为85 min和155 min,1 d和28 d抗压强度分别为24.3 MPa和57.7 MPa)。溶液浓度16%时,水化产物主要为钙矾石,以针棒状晶体存在,试样中结合氯离子含量极低;而溶液浓度28%时,水化产物主要为F盐,以花瓣形六方板状晶体存在,试样中含有0.95%左右结合氯离子。–10℃条件下采用同处于负温环境的氯化钙冷溶液拌合冷硫铝酸盐水泥可实现冷物料拌合,防止浆体结冰,保证水泥持续水化,其中16%~20%氯化钙溶液拌合时可以获得较短凝结时间和较高强度。

浆水在商品混凝土中应用的研究

通过在混凝土中加入浆水进行试验,结果表明浆水在采取一定措施后,适用于混凝土的生产,从而实现了浆水的零排放,减少对环境的污染。