高炉渣微晶玻璃的制备及其性能研究

《高炉渣微晶玻璃的制备及其性能研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、硕士学位论文摘要高炉渣是目前我国冶金工业中排放量很大的一种废渣，大部分高炉渣用作矿渣水泥的原材料，虽然可以制备出对水泥浆附着性良好、有较高强度的安全骨料，但其附加值较低，不利于推动社会经济的可持续化发展．高炉渣的主要成分为硅酸盐和铝硅酸盐，这些成分与制备玻璃的原料相近，同时其中富含的Fe203(Fe0)也可以作为微晶玻璃的有效晶核剂。以高炉渣为主要原料制备微晶玻璃对于提高高炉渣利用的附加值，以及对废弃资源的综合利用具有重要的现实意义．本文以湖南某大型钢铁企业排放的高炉渣为主要原料，通过添加石英、长石、萤石、自云石、方解石等天然矿物原料以及六偏磷酸钠、cr203等化学试剂，采用熔融法制备了ca

2、0(MgO)．A1203．si02系统高炉渣微晶玻璃，其主晶相为普通辉石(CaSi03)和透辉石(ca．Mg(si03)2)。运用Dsc、xRD和sEM等现代检测分析手段对高炉渣微晶玻璃的核化晶化温度、物相组成和显微结构进行了分析，测定了其力学性能，探讨了晶核剂的选择、热处理工艺制度以及高炉渣用量对玻璃的熔制、微晶玻璃的理化性能、晶相组成及其显微结构的影响。高炉渣的引入量对微晶玻璃的制备有一定的影响。当配方中高炉渣的引入量为20一45wt％时，玻璃熔制良好，成型后的玻璃出现乳浊，说明玻璃内部发生了分相，有利于玻璃的成核和析晶。当引入量超过50wt％以上时，玻璃在熔制过程中表层会产生浮渣，且成

3、型后的玻璃不易发生分相，晶化比较困难。随着高炉渣引入量的增加，所制备的微晶玻璃晶相含量有所降低，力学性能也随之变差。选用合适的晶核剂并优化热处理工艺参数可以改善高炉渣引入量增加带来的缺陷。通过选择适当的晶核剂可以制得性能优良的高炉渣微晶玻璃材料。本文实验采用以CaF2为主的复合晶核剂制备高炉渣微晶玻璃，可以有效提高微晶玻璃的机械性能和抗化学侵蚀性能。优化高炉渣玻璃的热处理工艺参数也可以有效的提高微晶玻璃的综合性能。本文经优化后最佳的热处理工艺参数为：退火温度600℃；核化温度840℃，保温1h；晶化温度910℃，保温1h。升温速率为：840℃以前5一10℃／min，840～910℃之间3。5

4、℃／min。关键词：微晶玻璃；高炉渣；晶核剂；热处理；性能高炉渣微晶玻璃的制各及其性能研究ABSTRACTAlongwiththeboomingofmetanurgyindustryinourcountry，theamountofblastslagisincfeasingrapidly，whichcausedaseriousimbalancebetweenman姐dnature．Theblastslagcanbeusedtoproducecement，butitisnotthemosteffectiVewaytosolvctheenvir∞m吼tproblemscausedbythiskin

5、dofsolidwaste．Theblaslslagismostlycomposedofsilicateandaluminumsilicate，whichafcclosedtolhecompositionsof91ass—ceramicsmaterials．Funhemore，Fe203(Fe0)intheblastslagisaneffectivemIcleationagentintheglass—ceramicssystem．Soitisapromisingmethodtopreparcglass—ceramicsmaterialsbyusingtheblastslag．Inthisp印

6、er’a

7、【indOfblastslagproduccdbyaccnainsteelcOrporationinHunanprovincewasusedasrawmaterialstogetherwithmincralmatcrialssuch鹋quartz，fcldspar'nuorite，dolomite，calc“eandothcrchemicalreagentssuch舔sodiumhexametaphosphatcandCr203，toprep缸eglass-ceramicsbymeItingmethod．Themajorcrystanincoftheglass—cer锄icswas

8、augite(CaSi03)anddiopside(Ca．Mg(Si03)2)．DSCwasuscdtoascenainthcheat—trcatmenttcmperaturesystem，姐dXRDtOgetherw“hSEMtOcharactcrizethephasecompOsitiOnandmicrostructurcOfthcglass-ceramics，andsomeOth盯physicalpro