小颗粒石灰石与石灰化渣脱磷效果试验研究

为了探究转炉喷吹小颗粒石灰石炼钢的可行性,基于化渣脱磷基础试验,对比了小颗粒石灰石与石灰在相同条件下的化渣脱磷效果,并从造渣脱磷机理上进行分析。研究表明:小颗粒石灰石在熔池内分解形成高活性石灰,可同时实现在熔池内部及界面的脱磷反应,脱磷效果与石灰相当,终点铁水脱磷率均可以达到85%以上;小颗粒石灰石比石灰的前期脱磷速率快,可以在更短的时间内将大部分磷元素脱除;小颗粒石灰石与石灰均可以实现均匀化渣,石灰石化渣渣层较高,泡沫渣更为明显,渣中元素分布均匀,磷元素主要富集在Ca_(3)(PO_(4))_(2)固溶体相中。

刍议路面工业固废钢渣集料粒径规格质量提升

采用工业废弃钢渣代替天然玄武岩应用于新建公路沥青路面面层,是目前常见工业固体废渣利用的措施之一,在施工过程中发现钢渣集料的粒径规格合格率偏低,严重影响了该固废材料在道路施工中的有效利用,针对此问题,进行原因分析并提出解决措施,研究表明:影响钢渣集料粒径规格质量的主要因素钢渣与筛网间的缺陷累计频率为91.7%,根据ABC分析方法,累计百分数在0~80%的因素为主要因素,80%~90%的因素为次要因素,90%~100%的因素为一般因素。通过采取措施,钢渣与筛网间的缺陷已经由主要因素变为一般因素,不再是影响钢渣集料粒径合格率主要因素。

颗粒级配对钢渣碳化的影响

分析钢渣碳化过程中矿物变化、微观形貌及钢渣颗粒级配对其碳化的影响,探讨碳化钢渣制品经济合理的颗粒级配。结果表明:纯钢渣碳化制品的适宜颗粒级配为w(钢渣微粉)=45%,w(钢渣粗粉)=40%,w(钢渣粗颗粒)=15%;钢渣混合矿渣制品适宜的颗粒级配分别为w(钢渣微粉)=10%,w(钢渣粗粉)=35%,w(钢渣粗颗粒)=5%,w(矿渣粗颗粒)=50%。颗粒级配对钢渣碳化具有显著影响。在相同的碳化条件下,相对于钢渣粗粉,钢渣微粉更易于碳化。

转炉钢渣粉粒度分布的分形特征

采用Mastersizer2000激光衍射粒度分析仪对球磨转炉钢渣粉粒度分布进行了测试，运用分形几何理论分析了钢渣粉的分形维数，探讨了分形维数与球磨时间、比表面积、特征粒径、均匀性系数及胶砂性能之间的关系。结果显示：球磨转炉钢渣粉粒度分布具有分形特征；分形维数在2．2～2．5之间，其值大小反映了钢渣粉的细度和分布宽度；分形维数越大，钢渣粉越细，粒度分布越宽；分形维数与球磨时间、比表面积、特征粒径、均匀性系数以及胶砂（埘（标准水泥）：纠（钢渣）=70：30）流动度之间存在良好的线性相关，相关系数在0．95～1之间。在本实验条件下，存在一个最佳分形维数2．41，在此分形维数下砂浆各龄期抗压强度最高。

钢渣超微粉的粒度分布分析研究

超微粉化是实现钢渣高效利用的重要途径,粒度分布是超微粉的关键性质之一。采用激光粒度分析仪(LSA)考察了分散介质、固体质量浓度、超声分散时间以及搅拌速度对钢渣超微粉的粒度分布(用D_(10)、D_(50)和D_(90)表示,D_(10)、D_(50)和D_(90)分别是样品分布曲线中累积分布为10%、50%、90%时的等效直径)的影响。使用扫描电子显微镜(SEM)观察并计算钢渣超微粉粒度分布,将其结果与LSA测定结果对比验证。结果表明,使用激光粒度分析仪测试钢渣超微粉浓度时,无水乙醇为适宜的分散介质;固体质量浓度在0.10~0.90mg/mL范围时,随质量浓度增加,样品粒度测量结果变小,质量浓度为0.01~0.10mg/mL时,测量的D_(10)、D_(50)和D_(90)变化不大,因此适宜的测量浓度为0.01~0.10mg/mL;超声分散时间应大于30min;搅拌速度对钢渣超微粉粒度测试结果无明显影响。另外,激光粒度分析仪8次测试结果具有高度重复性,其结果与扫描电子显微镜所测粒度分布结果相一致。

X-射线小角散射法测定钢铁及合金中析出相的粒度

对钢铁及合金中各种不同粒度析出相的电解提取和化学分离方法、X-射线小角散射法测定析出相粉末的测定条件进行了研究,优选了各种测定参数,从而建立了钢铁及合金中多种析出相粒度分布分析方法。该方法被广泛应用于各种高温合金、中低合金钢、微合金化钢中碳化物、金属间化合物的粒度尺寸分布的测定。结果发现,随着回火温度的增加,低合金钢中的M3C相的数量增加,但粒度变化不大,当回火温度升至700℃时,M3C相分解而使平均粒度增加;在含铬的中低合金钢中,析出的M23C6相的粒度随时效温度的增加而增加,而MC相的粒度无明显变化;在一类高温合金中,800℃时γ′的粒度随时效时间的增加而增加,另一类高温合金富铬相α-Cr的粒度明显要比其他的析出相颗粒要粗,平均粒度达390 nm。

钢渣颗粒粒径分布对水泥强度影响的灰色关联分析

根据灰色关联原理,运用灰色关联分析方法研究了不同粒径范围内的钢渣颗粒对掺钢渣水泥各龄期强度的影响.结果表明：钢渣粉中不同粒径范围内的颗粒对水泥不同龄期抗折、抗压强度的贡献不同,其中10.0~19.9μm范围的颗粒与各龄期强度的关联度均最大,且均为正关联,是强度的关键因子;小于5.0μm和大于45.7μm的颗粒与强度的关联度均较小;而大于30.2μm的颗粒与各龄期强度均为负关联,对强度有不利的影响.在实验条件下,可以确定钢渣的最佳粉磨时间为30 min,其比表面积为431.5 m2/kg.

钢渣硅肥硅素释放规律及其影响因素研究

【目的】钢渣是缓释硅钙肥原料,钢渣中硅素释放受钢渣自身性能和外界环境条件等因素影响,本文设置了钢渣冷却方式、钢渣粒径、培养介质和培养温度四种因子,研究钢渣中硅素释放规律及其影响因素,为钢渣硅钙肥合理施用提供理论依据。【方法】选用粉末状水淬渣(S1)、粒状水淬渣(S2)和空气冷却粒状钢渣(S3)为研究对象,分别设置在土壤水溶液以及纯蒸馏水中培养97天,并设置35℃和25℃两个培养温度。定期离心取上清液,取样后补充水分继续培养,直至培养结束。【结果】钢渣在土壤溶液中培养,第一天的硅素释放主要由钢渣冷却方式决定,而在以后的培养过程中主要受温度的影响,其次为钢渣粒径;硅素累积释放量与时间的关系可以用幂函数方程y=kxm来拟合;35℃培养97天后,S1、S2与S3钢渣硅的溶出率(累积硅释放量与有效硅的比例)分别为37.3%、30.3%与27.3%;在25℃培养下,S1、S2与S3钢渣硅的溶出率分别为14.3%、7.9%与10.2%。钢渣在纯蒸馏水的培养中,第一天钢渣硅释放主要受温度的影响,而在以后的培养过程中主要受钢渣粒径的影响,温度和钢渣冷却方式对其影响甚微;硅素累积释放量与时间的关系可以用线性方程y=ax+b来拟合;在35℃,S1、S2与S3钢渣硅的溶出率分别为0.22%、0.16%与0.16%。在25℃培养下,S1、S2与S3钢渣硅的溶出率分别为0.17%、0.13%与0.14%。钢渣在土壤溶液培养,25℃培养67天,加入钢渣提高了土壤浸提液的p H值,但之后与CK基本相同;在35℃培养下,加入钢渣的土壤浸提液p H值总体都要显著高于CK处理。纯水培养介质中,两种温度培养下,在同一阶段S1浸提液的p H和EC值都要显著高于S2和S3,温度对p H和EC的影响不显著。【结论】钢渣硅素释放规律主要受培养介质和温度的影响,粒径有一定的影响。在土壤溶液中钢渣硅素释放显著高于在蒸馏水中,35℃比25℃更有利于硅素的释放,粉末状比粒状更有利于硅素的释放。由此认为,钢渣作为硅钙肥在大田施用时,将钢渣磨细做成粉末状产品,施用时随翻耕埋入土壤,初春采用保温措施等都有利于提高钢渣中硅的利用效率。

钢渣透水沥青混合料性能的影响因素研究

通过正交试验分析了钢渣集料粒径、油石比、填料3个因素对钢渣透水沥青混合料路用性能的影响。试验结果表明：钢渣集料粒径对马歇尔空隙率、稳定度和流值综合影响最显著，油石比次之，填料影响最小；最佳组合为钢渣集料粒径4．75～9．5mm，油石比为6．7％，填料为钢渣微粉。与相同集料粒径的石灰岩透水沥青混合料相比，钢渣透水沥青混合料具有更好的水稳定性、马歇尔稳定度、高温稳定性和更小的体积膨胀率。

电炉钢渣路床材料安定性能试验研究

钢渣陈化龄期与钢渣粒径对钢渣安定性影响较大。以舞钢电炉钢渣为研究对象,分析钢渣陈化龄期、钢渣粒径对游离氧化钙f-CaO、粉化率等影响规律,结合CBR膨胀量综合评价电炉钢渣路床材料体积稳定性。结果表明:电炉钢渣f-CaO含量较转炉钢渣低;随陈化龄期延长,电炉钢渣f-CaO含量呈减小趋势。各粒径范围钢渣粉化率均随陈化龄期增长呈下降趋势,但不同粒径钢渣粉化率相差较大,粒径大的钢渣颗粒较粒径小的颗粒粉化率大。钢渣CBR膨胀量随陈化龄期的增加而减小,随钢渣粒径的增大而单调增大。与路床设计4%石灰土相比,掺8%钢渣稳定土CBR膨胀量较小,工程应用验证了钢渣用于处治路床材料的可行性。

攀钢钢渣细粉对水泥胶凝性能的影响

为探究攀钢转炉钢渣作为水泥掺加料、实现钢渣高效资源化利用的可行性,以攀钢转炉钢渣和四川峨胜水泥熟料为原料,研究了不同粒度、不同掺量钢渣细粉对水泥胶凝性能的影响。结果表明:在钢渣细粉掺加量一定的情况下,掺入的钢渣细粉粒度越细,水泥的标准稠度需水量越大、初凝和终凝时间越长、水泥胶砂的强度和活性指数越高;在钢渣细粉粒度一定的情况下,水泥胶砂的强度随着钢渣细粉掺入量的增加而降低,当钢渣细粉掺入量超过钢渣复合水泥质量分数的30%时,水泥胶砂的强度将大幅下降;D50=6.21μm和D50=3.17μm的钢渣细粉按30%取代水泥时,钢渣复合水泥胶砂的强度和安定性均满足国家P.S.A 32.5级水泥标准要求。

钢渣混凝土抗硫酸盐、镁盐侵蚀性能的试验分析

在前期研究的钢渣最佳替换率的基础上,将不同粒径钢渣制成普通硅酸盐钢渣混凝土试块,分别浸泡在硫酸根离子浓度为8000 mg/L和镁离子浓度为3000 mg/L的侵蚀溶液中,分析在6个月侵蚀期内普通硅酸盐钢渣混凝土分别在侵蚀环境中的抗侵蚀性能。试验结果表明:钢渣粒径的大小对钢渣混凝土抗侵蚀性能是有影响的,钢渣粒径越小,其含有的游离活性成分越少,在其配制强度不降低反而增加的情况下,对其抗侵蚀性能有帮助。

矿渣-钢渣复合水泥的性能研究

试验利用矿渣和钢渣作为配制复合水泥的辅助性胶凝材料,研究了矿渣、钢渣细度和复合比例对复合水泥强度的影响,并从颗粒堆积和复合胶凝效应的角度探讨了矿渣-钢渣在复合水泥中的作用机理。试验结果表明:在矿渣与钢渣组成的复合体系中,矿渣细度决定了复合水泥的强度,矿渣越细,复合水泥强度越高;在辅助性胶凝材料掺量一定的情况下,矿渣占的比例越高,复合水泥的强度越高;在适宜的复合比例下,用矿渣和钢渣混合配制的复合水泥28d抗压强度高于纯水泥的28d抗压强度。

粗粒度区间钢渣微粉在UHPC中的应用研究

用粒度区间为45~80 μm的较粗钢渣微粉作为掺合料进行了UHPC的应用研究,试验结果表明,与基准混凝土相比,45~80 μm钢渣微粉在UHPC中以5%掺量取代水泥和复合掺合料后,UHPC的孔隙率降低、孔径分布得到优化、塑性黏度降低了42 Pa·s、流动性能提升(V漏斗排空时间减少了20 s)、28 d抗压强度提高了10~12 MPa、抗折强度提高了2~3 MPa。

钢渣粉磨制备方式对RO相气力选别性的影响

针对3种粉磨设备所制备的5种钢渣粉,从粉体粒度分布均匀性和RO相的粒级分布差异性角度,探索了适合RO相气力分选的钢渣粉磨方式.结果表明:5种钢渣粉粒度分布均符合RRB(Rosin-Rammler-Bennett)方程和分形维数方程;均匀性系数n和分形维数D显示钢渣粉粒度越粗均匀性越好,RO相的密度分离效应就越高;粉磨设备制备钢渣粉均匀性次序为立磨>辊压机>球磨;当钢渣粉在-55μm粒级时,5种钢渣粉中RO相含量随粒度增大而提高,表现出RO相的粒度分离效应,当钢渣粉在+55μm粒级时,RO相含量较低且随粒度增大而降低,大部分RO相与脉石以矿物集合体形式存在;挤压法破碎对RO相选择性解离作用比冲击法强,钢渣粉粗粒级中RO相含量高;根据钢渣粉筛分分选效果,粉磨方式优选次序为辊压机>立磨>球磨.工业化RO相气力分选作业中并存有密度分离效应和粒度分离效应,且前者作用更大.

钢渣粒径分布对钢渣水泥复合胶凝材料水化性能的影响

从强度和化学结合水含量两个方面,研究了钢渣比表面积对钢渣水泥复合胶凝材料水化性能的影响,并采用灰色关联分析方法探讨了钢渣颗粒粒径分布对钢渣水泥复合胶凝材料水化性能的影响规律,结果表明：16.57 ～31.39 μm范围的钢渣颗粒对其影响最大,并且确定钢渣较佳比表面积为453 m2/kg,同时,增加4.62 ～31.39 μm范围的钢渣颗粒含量,有利于提高钢渣活性,改善复合胶凝材料水化性能.

唐钢某气淬钢渣工艺矿物学研究

为了给唐钢某气淬钢渣中铁的选矿分离提供矿物学依据,采用化学分析、铁物相分析、X射线衍射分析、偏光显微镜分析等手段对该渣进行了工艺矿物学研究,查明了该渣的物质组成及其中铁的赋存状态、嵌布特征和粒度分布。根据研究结果,指出该渣选铁时的目的矿物是褐铁矿、磁铁矿和金属铁,其中褐铁矿的分离需采用磁化焙烧或直接还原等方法,而磁铁矿和金属铁可通过常规物理选矿方法进行选别,但应采用阶段磨选工艺,且最终磨矿细度应小于40μm。

钢渣微粉对自密实混凝土性能的提升作用

为研究粗粒度区间(45～80μm)钢渣微粉对自密实混凝土性能的影响,通过自密实混凝土的工作性能、抗压强度和体积稳定性综合评价其性能。结果表明:粗粒度区间钢渣微粉掺量低于15%时,自密实混凝土的塑性黏度可降低42 Pa·s左右,坍落拓展度提高20～70 mm。相较于基准样,粗粒度区间钢渣微粉能够小幅度提升自密实混凝土7和28 d的抗压强度。此外,自密实混凝土的早期收缩和长期收缩也都有一定程度的改善。

激发剂强化钢渣磁选尾渣胶凝活性的研究

钢渣是冶金工业排放的大宗量废渣,其胶凝活性的激发主要通过机械和化学两种方式。为了确定钢渣化学激发适宜的激发剂组分,以提高钢渣资源化的利用效率,本文以钢渣磁选尾渣作为研究对象,分别用硅酸盐、碳酸盐、硫酸盐等激发剂掺混钢尾渣进行机械粉磨,激发其胶凝活性,并按照相关标准,测试钢尾渣粉的粒径分布、比表面积,以及钢尾渣水泥胶砂砌块7 d和28 d的活性指数。结果表明:化学激发剂用于掺钢尾渣粉磨,掺磨w(Na_(2)SiO_(3)·9H_(2)O)为0.1%的钢尾渣粉比表面积最大为495 m^(2)/kg;钢尾渣粉的比表面积与7 d活性指数趋势相同,平均粒径与28 d活性指数趋势相反;CaSO_(4)·2H_(2)O组分适宜对钢尾渣进行化学激发,掺w(CaSO_(4)·2H_(2)O)为1%球磨100 min的钢渣粉比表面积为404 m^(2)/kg,平均粒径为54.85μm,7 d和28 d活性指数分别为52.68%和94.41%。

钢渣超细粉的粒度分布与均匀程度的研究

将钢渣助磨剂与钢渣进行混合后,利用行星式球磨机进行粉磨得钢渣超微粉并且对其进行物性分析。利用激光粒度分析仪测定钢渣超微粉的粒径分布d_(90)、d_(50)和d_(10),并且计算出钢渣超微粉的粒度分布宽度比系数Z和粒径分布宽度H。研究溶质浓度、分散剂加入量、超声功率和超声分散时间对钢渣超微粉粒径分布与均匀程度的影响。结果表明:钢渣超微粉的化学成分与物相组成复杂,存在极性物质与胶凝活性物质,易形成具有吸附性的多孔结构。钢渣超微粉的最佳分散条件:分散介质为无水乙醇、溶质(钢渣超微粉)浓度为3. 0 g/L、分散剂(PVP K30)加入量为2. 5%、超声功率为500 W、超声分散时间为45 min。以钢渣超微粉最佳分散条件对钢渣超微粉的粒径分布与均匀程度进行重复性测试,其测试结果具有良好的重复性。