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大比例高炉渣微晶玻璃制备及其性能研究

张恒

大比例高炉渣微晶玻璃制备及其性能研究

张恒1
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作者信息

  • 1. 内蒙古科技大学
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摘要

近些年来,钢铁行业不断地发展,为我国经济发展作出了突出贡献。但是对于废弃物的回收利用不够重视,不仅对环境造成了破坏,更是对资源的不合理利用。产能过剩问题尤为严重,比如就对高炉渣而言,过多的高炉渣堆积,或者用于生产水泥、混凝土等低附加值产品。因此对高炉渣的回收利用尤为重要。 研究高炉渣配比(最低为60wt%)对微晶玻璃主要性能的影响,选取Cr2O31.0wt%和TiO23.0wt%作为复合晶核剂以促进玻璃析晶。在本文探究高炉渣引入量中,第一晶化温度下的60wt%高炉渣添加量其抗折强度高,镁黄长石和钙长石性能较差,在微晶玻璃中含量明显降低,而性能好的透辉石的含量多并且分布均匀,进而使得高炉渣微晶玻璃的性能有所提高,晶粒尺寸约在0.25um。但是随着高炉渣的添加量增多或者采用第二放热峰温度,微晶玻璃内透辉石晶体含量降低、分布不均匀、晶粒尺寸偏大并且玻璃相较多,导致微晶玻璃性能的下降。 在高炉渣配比均为70wt%,引入1.0wt%Cr2O3和TiO23.0wt%作为复合晶核剂条件下,研究基础玻璃的化学组成对微晶玻璃主要性能的影响规律。当选择基础玻璃配方中CaO、MgO含量相对较高时基础玻璃的透辉石含量偏低,析晶不可控,形成的钙镁黄长石较多,微晶玻璃性能较差。当A12O3含量相对较高时,性能较好的透辉石类的含量减少,但是玻璃相强度得到了提升,两者综合考虑,玻璃相强度的提升起到决定作用,因此微晶玻璃性能相对提高。而较高SiO2含量的基础玻璃配方,有利于微晶玻璃析晶,晶粒整体均匀分布,玻璃相较少,微晶玻璃的主要性能相对最好。 高炉渣(配比为70wt%)为主要原料制备微晶玻璃,通过实验研究了晶核剂Cr2O3、Fe2O3对玻璃熔化性能的影响规律。结果表明:基础玻璃中加入0.5wt%-2.5wt%的Cr2O3作晶核剂时,随着Cr2O3加入量逐渐提高,熔化温度呈现逐渐升高趋势,当向基础玻璃中加入1.0wt%-3.0wt%Fe2O3作晶核剂时,随着Fe2O3加入量逐渐提高,熔化温度逐渐降低。将0.5wt%-2.5%Cr2O3、1.0wt%-3.0wt%Fe2O3按一定比例配合作为复合晶核剂,总量控制在3.5wt%,Cr2O3与Fe2O3对玻璃熔化性能的影响可以互相抵消。晶核剂Cr2O3、Fe2O3的引入,可明显降低玻璃的熔化性温度,为了保证玻璃液的顺利浇注成型,至少应将温度控制在1360℃以上。

关键词

高炉渣/微晶玻璃/晶核剂/熔化性温度

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授予学位

硕士

学科专业

冶金工程

导师

王艺慈

学位年度

2018

学位授予单位

内蒙古科技大学

语种

中文

中图分类号

TQ
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