Міцність на стиск і мікроструктурні властивості лужно-активованих систем із шлаком доменної печі, шлаком десульфурації та гіпсом

1 Головний дослідник, Науково-дослідна група з питань навколишнього середовища та ресурсів, Науково-дослідний інститут промислової науки та технологій, Поханг 37673, Республіка Корея

стиск

2 помічник менеджера, Центр досліджень та розробок планування підтримки, ASIA Cement Co, Йонгін, Республіка Корея

3 професор кафедри архітектурної інженерії Університету Вонванг, 460 Іксан-Даеро, Іксан 54538, Республіка Корея

Анотація

1. Вступ

У цьому дослідженні ми досліджували придатність десульфураційного шлаку (ДС) як активатора лугу в системі, що активується лугами. DS отримують у реакторі Камбари з розплавленого заліза, виробленого в процесі виробництва сталі. Загалом розплавлене залізо містить невелику кількість сірки (0,1–0,5%), і це негативно позначається на якості сталевих виробів. Отже, процес десульфуризації необхідний для зменшення кількості сірки приблизно на 0,05%.

У цьому процесі механічне перемішування здійснюється після додавання десульфуруючого агента (СаО). Сірка в розплавленому залізі реагує з CaO, утворюючи сполуки типу CaS, включаючи CaS та CaSO4. Оскільки швидкість реакції СаО становить 30% або менше, непрореагував СаО залишається. Питома вага сполуки CaS та непрореагував CaO низька; отже, вони спливають до верху розплавленої сталі і змішуються в шар шлаку. Шлак, що утворюється в процесі десульфурації, є DS [25, 26].

DS, заповнений рухомим горщиком, передається на охолоджувальний двір. Далі розпорошується вода, щоб контролювати розсіюється пил і досягти швидкого охолодження. Після розпилення води залізо відновлюється із шлаку шляхом дроблення та магнітного розділення. Відновлене залізо переробляється як замінник залізної руди або брухту в процесі виробництва заліза та сталі. Немагнітний DS, остаточний залишок у процесі, складається із зерен у формі піску діаметром 2 мм або менше. Застосовується лише для дорожньої основи або звалища із сумішшю конвертованого шлаку. Корейські виробники сталі виробляють приблизно 300 000 т/рік немагнітної DS, але вона ще не використовується, крім як матеріалів для будівельних робіт.

Оскільки DS охолоджується водним розпилювачем, більша частина СаО перетворюється на Са (ОН) 2, який розчиняється у воді з Са 2+ і 2ОН -, утворюючи середовище з високим рН. У цьому дослідженні досліджували міцність на стиск та характеристики мікроструктури систем, що базуються на BFS, що активуються лугами, з використанням DS та гіпсу (G) як активаторів. Кінцевою метою цього дослідження є показати, що DS, промисловий побічний продукт, може бути використаний більш ефективно і ефективно в системах, що активуються лугами.

2. Матеріали та методи

2.1. Матеріали

Використовували тип ASTM Ι OPC. BFS, DS та G (природний безводний гіпс) використовувались як складові системи, що активується лугами. BFS використовували як порошкоподібний продукт.

Крім того, суміш лише з OPC та суміш із 50% OPC та 50% BFS використовувались для порівняння показників активованої лугом системи. DS був виготовлений з корейської компанії P, а блейнова тонкість становила 404 м 2/кг, тоді як для OPC, G та BFS, використаних у цьому дослідженні, було 341, 433 та 453 м 2/кг відповідно.

Хімічний склад представлений в таблиці 1.