宝钢Corex渣和常用矿渣性能的比较

表 1
种类 BG PG S iO2 孔径 /mm 5 . 00 2 . 50 1 . 25 32 . 99 40 . 22 7 . 77 32 . 25 38 . 51 8 . 92 2. 29 14. 62 0. 44 2. 22 14. 39 0. 47 0 . 4 0 . 4 0 . 14 98 . 86 0 . 63 0 . 44 97 . 61 0. 315 0. 160 131 . 2 43 . 5 26 . 24 8 . 70 89. 02 97. 72 160. 0 30. 1 32 . 00 6. 02 91 . 98 98 . 00 192 . 0 38 . 40 62. 78 180. 2 36 . 04 59 . 98 筛余量 /g 0 9 . 1 112 . 8
5水泥分别测定了不同细度的宝钢corex渣和常用渣不同龄期的活性指数结果见图4两种渣不同龄期活性指数随细度变化情况比表面积的增加宝钢corex渣和常用渣的早期活性指数逐渐增加比表面积大于400kg后corex渣的增幅明显高于常用渣后期活性指数在比表面积小于400mkg时逐渐增加而在比表面积大kg后逐渐走在相同比表面积时宝钢corex渣的活性指数明显高于常用矿渣特别是在早期比表面积为400kg时宝钢corex渣的d活性指数分别高于常用矿渣15和20左右并且在比表面积高于400kg时两者的活性相差会更大而在28corex渣仅比常用渣高3左右
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粉 煤 灰 综合 利 用 FLY ASH COM PREHENSIVE UTILIZATION
2010 NO. 5
专题研究
矿渣 ( BG) ; ( 2) 基准水泥 : 上海某水泥厂生产的 42 . 5 级普通硅酸盐水泥。 1 . 2 试验方法 粒度分布按 JGJ52 2006 普通混凝土用砂、 石质量 及检验方法标准 !进行测定 ; 比 表面积按 GB8074 87 水泥比表面积测定方法 ( 勃氏法 ) !测定 ; 水泥胶砂强 度测定 : 按照 GB /T 177 1999 水泥胶砂强度检验方法 ! 进行。 1 . 2 . 1 粉磨 ( 1) 振动磨: 试验采用 DF 4 型电磁式 矿石粉碎机 , 每次取样 70 g , 分别将宝钢 Co rex 渣和常 用矿 渣 粉磨 1 、2 、3 、4 、5 m in。 ( 2) 球磨 : 试验 采 用 500 mm ∀ 500 mm 的球磨 机分别 将 2 种 矿渣粉 磨 30、 60 、 90 、 120 m in 。 1 . 2 . 2 自身水硬性测定 将粉磨不同时间的两种矿 度 , 使得 Corex 渣更加致密, 从而使其容重要大于普通 高炉矿渣。
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文章 编号 : 1005 8249( 2010) 05 0006 04
WANG Zhen x ing , ZHANG Shu qing1 , W U M in2, ZHA I W e 2 i (1 . Schoo l ofM a teria l Sc ience & Eng ineer ing , T ong jiU niversity , Shanghai, 200092; 2. Shanghai Bao tian Co . L td. o f Bu ild ing M ater ia ls , Shangha,i 200942) Abstrac t : Th e physical prop erties , grindab ility, activity and self hydrat ion act ivity of the blast furnace granulated s lag and Corex slag in B ao
宝钢 Corex渣和常见矿渣的化学成分 /%
CaO O2 M gO Fe2 O 3 A l 2 O3 T i M nO SO3 ∃
2 . 2 宝钢 Corex 渣和常用矿渣含铁率及容重的比较 两种矿渣的含铁率及容重见表 2 。从表 2 可以看 出 , 宝钢 Corex 渣含铁率远高于常用矿渣, 是常用矿渣 的 2 倍左右 , 这可能是由于不同的炼铁工艺使得两者 具有不同的含铁率。此外还可看出宝钢 Co rex 渣的容 重也高于常用矿渣, 这一方面可能是由于 C orex 渣的 含铁率远高于常用矿渣, 而铁的比重远高于矿渣, 另一 方面根据国外有关 Corex 渣的研究结果 , 认为由于 Corex 渣中含有部分玻璃纤维 , 且大部分颗粒更致密, 孔隙较小, 因而具有更高决定了它们各方面的 性能有很多差异, 而 Corex 渣作为一种新的炼铁的废 弃物, 现在国内对其性能的研究还比较少。本文主要 研究了 Corex 渣与常用矿渣的物理性能、 易磨性、 活性 指数、 自身水硬性等性能的差异, 从而为 Co rex 渣的推 广应用提供理论基础。 1 试验 1 . 1 试验原材料 ( 1) 矿渣 : 取自上海宝钢的 Corex 渣 ( PG ) 和常用
2010 NO. 5
粉煤灰综合利用 FLY ASH COM PREHENSIVE UTILIZATION
专题研究
宝钢 Corex 渣和常用矿渣性能的比较
Comparison of Properties be t ween BAO steel Corex S lag and B last Furnace G ranulated S lag
图 1 宝钢 C orex 渣和常用矿渣的 X RD 分析结果
2 . 4 两种渣的粒度分布
表 3 宝钢 Co rex渣和常用矿渣的级配比 较
BG 分计筛余 /% 0 1 . 82 22 . 56 累计筛余 /% 0 1 . 82 24. 38 筛余量 /g 2. 9 22. 4 94. 4 PG 分计筛余 /% 0. 58 4. 48 18 . 88 累计筛余 /% 0 . 58 5 . 06 23 . 94
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细度模数 M x= 2. 76
细度模数 M x= 2 . 78
表 3 是两种渣的粒度分布比较。从表 3 中可以看 出 , 宝钢 Corex 渣粒径大于 2 . 5 mm 的矿渣所占比例要 高于常用矿渣, 而常用矿渣粒径小于 0 . 315 mm 的矿 渣所占比例则高于宝钢 Corex 渣。从两者的细度模数 可以看出, 两种渣的粗细程度相当。 2 . 5 两种渣易磨性的比较 分别采用实验室振动磨和球磨对两种渣进行不同 时间的粉磨 , 测定其比表面积随时间的变化关系, 结果 7
表 2 宝钢 Corex 渣和常用矿渣的含铁率及容重的比较
种类 BG PG 含铁率 /% 0. 8 1. 61 容重 / kg /L 1 . 137 1 . 231
2 . 3 两种渣的 XRD 分析 两种渣的 XRD 结果见图 1 。从图 1 中可以看出 两种渣只在 2 为 30 % 附近时出现 C2AS 的衍射峰, 其 它均为离散峰, 由此可以确定两种矿渣中大多数为玻 [ 7] 璃体, 只含有少量的结晶产物 。
王振兴 , 张树青 , 吴
1
1
旻 ,翟
2
伟
2
(1 . 同济大学材料科学与工程学院 , 上海 200092 ; 2 . 上海宝田新型建材有限公司 , 上海 200942)
摘 要 : 研究了宝钢 Corex 矿渣和常用矿渣的物理性能、 易磨性、 活性 和自身 水硬性。 结果表明 , 宝 钢 Co rex 渣和常 用矿渣的化学成分比较 接近。两 种矿渣碱度均大于 1 , 说明两者有较高的潜在水化活性。由于 Corex 渣具有较 高的致密 性、 含铁率和容重 , 使得 Corex 渣的易磨性较常用矿渣差。此外 , 在细 度接近 时 , 宝 钢 Corex 渣的 自身水硬 强度略 高于常 用 矿渣 , 但 Co rex渣的早期活性指数明显 高于常用矿渣 , 在比表面积为 400~ 450 m 2 /kg时 , Corex渣的早期 ( 3 d、 7 d) 活性 指数分别高于常用矿渣 15 % 和 20 % 以上 , 两者后期 ( 28 d) 活性相差不大。 关键词 : Co rex渣 ; 易磨性 ; 活性 ; 自身水硬性 中图分类号 : TF534. 1 文献标识码 : A
s teel w ere studied in the paper . Th e resu lt show s that , th e ch em ical com position of C orex s lag and b last fu rnace granu lated slag is closer . The alk alin ity of both of the s lag is greater than 1, so th ey h ave the potent ial hydrat ion act ivity . Com paring w ith the b last furnace granu lated slag, Corex s lag has h igher com pactness , iron conten t and bu lk dens ity, so the grindab il ity of Corex slag is low er than th e for m er . I n add it ion, in th e sam e finen ess , th e self- hyd ration activity of C orex s lag is a little higher than b last fu rnace granu lated s lag, and the early activ ity index ( 3d , 7 d) of C orex is mu ch h igh er than blast furnace granu lated slag, , wh en the specif ic surface area is 400 ~ 450m 2 / kg, the early activ ity index of Corex s lag is respectively 15% and 20 % h igher th an the b last fu rnace granulated slag, but the late act ivity show s litt le d ifference.
渣按 0 . 28 的水灰比, 成型 2 cm ∀ 2 cm ∀ 2 cm 的净浆 试块, 带模在 50# 环境下养护 1 d , 拆模后将试块放在 50 # 水中分别养护 7 d 、 28 d , 测定其抗压强度 ; 2 试验结果与讨论 2 . 1 宝钢 Corex 渣和常用矿渣化学成分比较 宝钢 C orex 渣和常用矿渣的化学成分见表 1 。从 表 1 中可以看 出常用 矿渣的 CaO 含量 略高于 Co rex 渣 , 而 M gO 和 SO3 含量要低于 Corex 渣 , 其它成分差 别不明显。宝钢 Co rex 渣和常用矿 渣的碱度 ( CaO + M gO ) /S i O 2 均大于 1 , 分别为 1 . 47 和 1 . 45 , 这说明宝 钢 Corex 矿渣与常用矿渣一样具有潜在水化活性。
收稿日期 : 2010 06 29
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目前, 上海浦钢已建成世界上技术新、 效益好、 能 耗低的第一座 COREX C3000大型环保现代化炼铁炉, 其年产铁水约为 150 万 , t 每年排 出炼铁水 渣 ( Co rex 渣 ) 约 54 万 t
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。 Co rex 渣和常用矿渣是两种不同的
K ey word s : C orex slag ; grindab ility; activity index; self hydrat ion act ivity
熔融还原法是以非焦煤为能源 , 在高温熔态下进 行铁氧化物还原 , 渣铁能完全分离, 得到类似高炉的含 碳铁水 , 其生产流程很经济 , 环境保护好、 能耗低、 应变 能力强 , 因而受到世界 各国的关注 。目前, 在世界 上的主要炼铁工艺流程 COREX、 DIOS、 A ISI 、 H Ism e lt 、 CCF和 Rom elt中 , 只有 COREX 工艺已正式步入工业 化阶段 , 其余还停留在工业性试验阶段, 有待进一步的 [ 2] 研究和改进 。 COREX 熔融还原炼铁工艺同基于用 焦煤做还原剂的传统高炉炼铁工艺不同 , 它可以直接 使用非焦煤、 球团块和天然块矿作为原燃料, 生产出的 铁水质量可与高炉相媲美, 并同样适用于之后的各种 [ 3] 炼钢用途 。