钢渣活化处理试验研究-材料学专业论文.docxVIP

2 2 西安建筑科技大学硕上论文 1.1.2 钢渣的化学性质 ( I)钢湾的化学组成 钢渣的 主要化学成分为 CaO 、Si02、FexOy 、MgO 、f-CaO 等 (一般 CaO 40 %-50% 、Mg05 % 10% 、Si0210 %20% 、FeO 和 Fe20315% 25 %)，它与水 泥熟料的化学成分相似， 且具有 水硬胶凝性，肉此被人们称为劣质熟料 。农川 列出了 4 个钢厂转炉钢渣的化学成分(3) 。 表川 宝钢等 4 个炼钢厂转妒钢渣化学成分 钢厂 CaO MgO Si02 AI20J FeO Fe20J MnO P20S f-CaO 宝钢 40 49 4 7 J3 17 1 3 11 22 4 1O 5 6 1 1.4 2-9.5 马钢 45 50 4 5 10-川 1-4 1O 18 7-10 0.5-2.5 3-5 5-11 上钢 45-51 5-12 8-10 0.6-1 5-20 5-10 1.5-2.5 2-3 4-10 郎钢 42-54 3-8 12-20 2 6 4 18 2.5-13 1 2 0.2-1.3 2-10 (2) 钢渣的矿物组成 钢渣的矿物相以 ?-硅酸二钙、硅酸 三钙、钙镶橄榄石、钙嵌苗穰辉石、铁酸 二 钙、 RO(R代表镜、铁、锚的氧化物，即 FeO、MgO 、MnO形成的固熔体)、 f一CaO 等为 主。不同碱度转炉钢渣的矿物组成如表1卫41所示。 表1.2 不同碱度转炉钢渣的矿物组成 碱度 CJS C2S CMS C3MS2 C2AS CaCOJ RO 4.24 50-60 1-5 15-20 3.07 35-45 5-10 15-20 2.73 30-35 20-30 3-5 2.62 20 30 \0-20 15-20 2.56 15-25 20-25 40-50 2.11 少提 20 30 5 10 15-20 1.24 5-10 20-25 20-30 5-10 7-15 Mωon(5) 按照钢渣矿物组分及其碱皮值 [CaO/ (Si02+P205) ]的大小 ，将钢渣 分为模撒榄石渣、钙馁蔷蔽辉石渣、硅酸 二钙渣和硅酸三钙渣等儿炎。 文-论 E士E硕 E 文- 论 E 士E 硕 E 子 E 大E 技E }E #tTE z- 配- -主E 1川 四E l 另 类 街 c期如: ·u·…地 c 期 如 : · u · …地 川肌 dSM3石m川葡蔷 d S M 3 石 m川 葡 蔷 钙 硅酸二钙渣(C2S) 1.6 2.4 硅酸三钙渣(C3S) 2.4 由于通常钢渣中P20S含量相对于 CaO和Si02的含量极少，本论文中将碱度定义 为CaO/Si02 o 1.1.3钢渣的形成过程 在钢的冶炼过程中 ，由于不断添加石灰，碱度不断增加，其矿物组成也随碱 度而变化。炼钢初期，制渣中碱度低，其主要矿物为橄榄石，随着过程中不断添 加石灰，碱度逐渐提高，则依次发生下列取代反应: CaO+ RO+ Si02一一→ CaO.RO.Si02 2 (CaO.RO.Si02)+CaO 一一→ 3CaO.RO.2Si0 2+RO 3 CaO.RO.Si02+CaO 一一→2(2CaO.Si02) +RO 2CaO.Si02+CaO 一一→ 3CaO.Si02 唐明述[6]分析了钢渣矿物的形成过程，认为在高碱度钢渣中矿物的形成规律如 下: 若渣中有 F，则先生成氟磷灰石，磷有余再生成纳盖斯密特石.F有余而磷不 够则生成萤石:对铁铝酸相，先满足 CAF，若铝有余则生成铝酸三钙:若铁有余 则生成铁酸二钙:对硅酸盐棚，先生成硅酸二钙，若氧化钙除去与 F ，P20S、A 1203、 Fe203 等，反应的最后仍有余，则生成硅酸 三钙。 FeO、MgO 、MnO 则全部生成互 溶的固溶体即 RO 相。 同水泥熟料相比，钢渣 PC2S和C)S矿物的形成过程大不一样 。首先 ，炼钢时 熔炉炉混高达 1650.C左右:而水泥的最高锻烧温度为 1450.C左右，两者相差高达 200.C ，因此钢渣中的C娟、 C2S结晶粗大，完整，缺陷减少，活性与水泥熟料中的 同种矿物相比大大降低。再则，钢渣巾的 C舟、 C2S等与水泥熟料中的同种矿物的 形成环境大不一样，其中的RO相主要是FeO、MnO等，导致C娟、 C2S的困溶物与 水泥熟料的不同，这也会影响到钢渔中 C)S、C2S等矿物的活性。以电炉炼钢的还 原渣(以氧化铁的成份多少来划分， FeO含量高的称还原渣， FeO含量低的称氧化渣) 为例，其成分近似于 C2S. 但因罔溶有较多的FeO而更易发生多品转变并导致粉化 。 PAGE PAGE 5