承钢高炉重矿渣用作混凝土粗骨料的试验研究.docx

承钢高炉重矿渣用作混凝土粗骨料的试验 研究承钢技术2003年第1期承钢高炉重矿渣用作混凝土粗骨料的试验研究赵学龙(宏达公司)摘要:对承钢高炉重矿渣的基本性质，力学性能进行了深入分析，通过混凝土试验阐明了 承钢高炉重矿渣用作混凝土粗骨料的现实可能性.关键词:高炉重矿渣钙钛矿1前言目前,承钢每年生产高炉重矿渣约60万吨左右，经过热泼，水淬，冷却等工艺简单处理后，装车运到风凰沟渣场排弃，不仅污染了环境，占用了耕地，还浪费了大量的人力和物力,已形成了明显的社会公害.经过分析可知，承钢高炉重矿渣中含有大量的钙，镁，钛，锐，它们或具有较高的建材价值，或具有较高的冶金价值,不论从哪个角度看,高炉重矿渣都是承钢的一种宝贵资源，如何才能将它的经济价值充分挖掘出来呢?为此进行了一系列的探索，如：(1) 将高炉重矿渣用作水泥混和材；(2) 把高炉重矿渣用选矿方法富集钛精粉；(3) 把高炉渣用作钛化物进行护炉.经过大量的实践，攀枝花钢铁公司在上世纪90年代，成功地把高炉重矿渣用作混凝土粗骨料，在提帆厂房，铸造厂房，水泵站，物资处公路，兰尖水池挡墙,石灰石矿厂房等工程中大量应用重矿渣混凝土，经当地工程质量监督部门检验，工程优良率为96,合格率99,不仅大幅度地降低了工程成木，也明显地改善了工程质暈.受此启发，宏达公司与北京冶金建筑研究院合作，成功开发了”承钢高炉重矿渣用作混凝土粗骨料技术冷现将有关情况介绍如下：渡板,将原来和主回油管相通的泄油口堵 上，单引出一个泄油管路直接和油箱相通, 管仲到油箱内部液面以下，不在加背压阈, 使保压时（平台在高位停止时）液控单向阈 液控口压力降到接近"（F,这样单向阈就可 以完全关闭，起到保压作用.按此想法加工 了 一个过渡板安上以后，再没出现过底车昆 平台自动下降的现象.3改造后取得的效果这一现象的消除，使热卷箱的故障时 间大大降低，提高了设备作业率，保证了轧 钢的顺利进行.21—2承钢高炉重矿渣的基本性质2.1物理性质在锐钛磁铁矿进行冶炼过程中，熔融 的钛渣粘度大，渣中气体不易排出.晶核出 现早，结晶能力强，呈现细晶微晶结构.承 钢高炉重矿渣属钛质石材，外观呈灰黑色, 带有微孔结构•按其外观特点可以分成三 类，第一类为黑色密实体,杂质少，坚硬，占 总量的85以上;第二类为褐灰色较密实 体，孔径1-3毫米掺杂少量铁粒，较坚硕, 占总量的12%以上,第三类为褐色浮石状 多孔体，孔径3-6毫米，质地较软弱，低于 总量的3.承钢高炉重矿渣是经过热泼， 水淬，冷却等生产工艺形成的，在形成过程 中,它会自动裂解成较小的块体，多数块径 为1—15厘米.2.2化学成分见表1表1承钢高炉重矿渣化学成分通过化学成分计算碱性率 碱性率M=—一 1.04>l当M>l时为碱性矿渣，这说明承钢 高炉重矿渣属于碱性矿渣.2.3矿物组成见表2表2矿物组成22—2.4稳定性高炉重矿渣分解有三种形式:硅酸盐 分解，铁镒分解及石灰分解.(1) 硅酸盐分解是指在碱性重矿渣中,因硅酸二钙晶形转变(即8 一型硅酸二 钙转变为7 一型硅酸二钙),体积增加十儿 倍的现象，这种现象会导致结构物稳左性 的破坏，它在温度变化速度很低时，是不会 轻易发生的.经过分析可知,承钢高炉重矿 渣中,硅酸二钙的含量低于1,高炉重矿 渣在其形成过程中,又以缓慢冷却为其显 着特点，所以,8 —型硅酸二钙发生晶型转 变对混凝土质量的影响是微乎其微的•另 外，据调查资料，在几十年内，我国从未发 生过因使用高炉重矿渣作骨料而发生硅酸 盐分解，导致工程破坏的,我们按 YBJ205-84进行了力学检验，检验结果 表明,硅酸盐分解没有影响到承钢高炉重 矿渣混凝土结构的稳定性.(2) 铁猛分解铁镭分解是指重矿中FeS和MnS在 水作用下产生Fe(OH2)和Mn(OH)时， 体积分别膨胀38和24的现象，这种现 象严重吋会导致构筑物破坏.承钢高炉重 矿中FeO的含量为1.2,MnO为 0.4,而S仅为0.6 9/5,铁猛分解现象对 构筑物稳定性的影响理应极其微小，我们 按YBJ205-84进行检验的结果也表明了 这一点.(3) 石灰分解石灰分解是指高炉重矿渣中的fCaO 遇水生成Ca(OH),体积膨胀1——2倍 的现象，此种现象会导致构筑物内产生较 大的内应力，从而发生工程结构破坏现象. 科学研究表明，矿渣内fCaO含量在 2——3时，基本不会产生分解现象.由 此可以断定,承钢高炉重矿渣的石灰分解 现象并不严重•我们按标准YBJ205——84承钢技术2003年第1期进行检验，其结果表明:承钢高炉重矿渣内 石灰分解现象对构筑物结构的稳定性并没 有影响.3承钢高炉重炉渣的力学性能3.1强度强度是骨料的重要指标，与混凝土强 度有直接关系.按YBJ2O5——84规定，重 矿渣碎石强度用松散容重和压碎指标表示 即可.不同标号混凝土所用矿渣碎石的松 散容重或压碎指标应符合表3要求： 表3强度指标按YBJ205——84标准检测可知:承 钢重矿渣松散容重为1458Kg/m.,压碎指 标为9.3,可以当作500号混凝土骨料 之用.3.2玻璃体，粉尘和含硫量(1) 玻璃体含量玻璃体含量是影响混凝土强度的重要 因素•承钢高炉重矿渣中含TiO较多，相 对于一般重矿渣來讲SiO含量较低，经缓 慢冷却结晶，玻璃体含量很少，按 YBJ2O5——84规定的操作程序,在高炉 重矿渣试样中选不出外观呈玻璃光泽的颗 粒，完全符合500号混凝土玻璃体含量不 大于1O%的规定，即玻璃体含量合格.(2) 粉尘含量矿渣中粉尘含量，相当于天然骨料中 的含污泥量,直接影响到混凝土强度，按 YBJ2O5——84标准检验,承钢重矿渣中 粉尘含量为0.32,满足50()号混凝土不 大于2%的要求，亦即粉尘含量合格.(3) 含硫量矿渣中硫含量是与矿渣颗粒稳定性有 关系的指标，按YBJ2O5——84标准规定， 混凝土标号为500时,硫含量不大于2%, 承钢重矿渣硫含量为0.75%,完全符合 500号混凝土的要求.4承钢重矿渣粗骨料混凝土强度检验 为充分说明承钢重矿渣粗骨料混凝土 的强度情况，我们在做重矿渣粗骨料混凝 土强度试验时，也做一个天然普通碎石粗 骨料混凝土试验,以便于两者相比对.4.1试验用原材料(1) 胶结材：425号矿渣水泥⑵粗骨料:承钢重矿渣碎石，天然普通碎石⑶细骨料潢砂4.2混凝土的配制重矿渣混凝土配合比设计，施工工艺与普通混凝土相同.承钢高炉重矿渣碎石相对于普通碎石 來说,孔隙率和吸水率较大，骨料表面粗 糙，在拌制混凝土时,矿渣碎石耍从混凝土 拌合物中吸收部分水份，致使混凝土拌合 物和易性变差•因此，在拌制混凝土时，补 添附加水，同时为克服矿渣表血粗糙而带 来的颗粒间摩擦阻力加大,致使矿渣的流 动性变差，砂率比混凝土提高2%—— 59,6,水泥用量相同.4.3强度检验各龄期强度检验结果，见表4 表4各龄期强度检验结果 混凝土类别抗压强度（MPa） !Q承铜重矿渣租骨辩混爱土 16.621.326.4 普通碎石租骨辩混媼土 14.717.120.723—煤气苯含量测定方法改进 崔兴元刘墨菊张延军孙素珍 （焦化公司）（质管处） 摘要:利用色谱分离技术.通过大量实验并优化分析条件，快速分析出煤气中苯含量，为 生产调节提供准确数据.关键词:苯含量测定方法改进气相色谱法优化1课题的由来苯含量的高低是反映煤气质量优劣的项重要指标，没有统一的国家和行业检 验标准•目前煤气苯含量的测定大多采用 活性炭吸收和气相色谱两种方法;活性炭 吸收法的原理是一定体积的煤气通过装有 活性炭的装置，利用活性炭的吸附性吸收 煤气中的苯,再用蒸汽蒸提出来，根据苯的 比重计算出含量.该法用时近5小时，误差 为109,5以上，且成功率低.气相色谱法各 厂家因设备各异方法不一样，误差也在 109,5左右.为使化验结果更加准确,快捷， 利用好自己的检验设备，我们在参照北京 焦化厂苯分析方法的基础上n］，利用GC 一 102型气相色谱议开展攻关实验，通过大 量试验并优化，确定色谱分析条件;实践证 明在该分析条件下，色谱稳定性好,苯和甲苯的分离性好，基线直,峰形好，分析范围 广泛,可分析0.2—Og/Nm.的样品，分析 速度快,4分钟多点检测一个样品，収得满 意结果，能很好的满足生产要求.2改进检测方法的思路2.1根据一般分析方法，从柱箱温度，气 由表4可见，承钢重矿渣粗骨料混凝 土与普通碎石粗骨料混凝土的水泥用量相 同，但其标号却略有增加.5结论(1) 承钢高炉重矿渣碎石用作混凝 土粗骨料经各项指标检验，完会符合YBJ205——84冶金部颁标准”混凝土用 高炉重矿渣碎石技术条件二(2) 承钢高炉重矿渣因TiO含量较高，用作混凝土粗骨料时,其强度，硬度，耐 磨性，稳定性等力学指标比一般碎石要好， 所以，它的应用范围更广阔.24—(3) 承钢高炉重矿渣碎石用作粗骨 料配制混凝土的标号设计与一般天然普通 碎石相同，但需增加附加水19,5——29,5.参考文献[1]承钢高炉重矿渣用于混凝土粗骨料性能 检验报告.北京冶金建筑研究院.1-2-1冶金工业废渣处理工艺与利用科技成果 汇编.北京冶金建筑研究院.[3] 混凝土用高炉重矿渣碎石技术条件 (YBJ2O5——84).冶金工业部.[4] 帆钛磁铁矿高炉冶炼.冶金工业出版 社.。