I denna uppsats används den avskalade stålslaggen från avfallsmagnesia-aluminiumoxidspinelltegel och avfallsmagnesia-aluminiumoxidspinell som de huvudsakliga råvarorna, och cement används för att framställa oförbrända tegelstenar. För att erhålla optimerade processparametrar kan den ge teknisk referens för det övergripande utnyttjandet av eldfasta material efter användning.
testa
1.1 Råvaror
Avskalad stålslagg och avfallsmagnesia-aluminiumspinell erhålls efter att ha strippats, kapats och sorterats med verktyg som hammare och skärmaskiner.
(1) Skalning av stålslagg: Efter krossning, kulfräsning och siktning erhålls tre olika specifikationer på 0-1, 1-3 och 3-5mm. Eftersom de 1-3mm och 3-5mm avskalade stålslaggråmaterialen kan fungera som skelettkomponenten i det oförbrända tegelstenen och spela en stödjande roll, förbättra styrkan hos det oförbrända tegelstenen och minska kostnaderna för tegeltillverkning , så naturlig sand läggs inte till förhållandet. Den kemiska sammansättningen av den strippade stålslaggen visas i tabell 1. Det kan ses att råvarorna för den strippade stålslaggen är stålslagg av hög järn- (Fe2O3) och högsandtyp (SiO2)-typ, och huvudfaserna i strippad stålslagg är dikalciumsilikatfas och fri kalciumoxidfas; Den skiktade strukturen är porös och inte tät, liknande mikrostrukturen hos lera, så den kan ersätta lera för att producera icke-brinnande tegelstenar. EDS-analysen visar att huvudelementen i den exfolierade stålslaggen är Si, Mg, Al, Ca, Fe och så vidare.
(2) Magnesia-aluminiumspinellavfall: passera genom en 45-nätsikt efter kulmalning för att säkerställa att provets råmaterialpartikelstorlek är mindre än 0,5 nm. Huvudkomponenterna i avfallsmagnesia-aluminiumspinell är Al2O3 och MgO; efter analys kan man dra slutsatsen att huvudfaserna av avfallsmagnesia-aluminiumspinell är periklasfas och magnesia-aluminiumspinellfas; det kan observeras att avfallsmagnesia-aluminiumspinell Sten är en skiktad struktur. Genom EDS energispektrumanalys kan man se att huvudelementen i avfallsmagnesia-aluminiumoxidspinell är Al, Mg, Si, etc., och det finns många aluminiumelement som kan ge den nödvändiga styrkan för oförbrända tegelstenar.
(3) Cement: P·O42.5, prestanda uppfyller kraven i GB175-2007 "General Portland Cement". Cement används som cementhaltig komponent och aktivator i oförbränt tegel.
1.2 Provberedning
Detta testprov framställs genom processerna batchning, blandning, formning och härdning. Batchförhållandena är: strippad stålslagg är 60 procent, 70 procent (uppdelat i tre specifikationer av 0-1, 1-3, 3-5mm), avfallsmagnesia-aluminiumspinell är 20 procent, 30 procent , cement respektive vatten är fixerade till 10 procent respektive 2 procent . Materialet blandas genom att först torrblandning i 2 minuter, och sedan tillsätta vatten och våtblandning i 2 minuter. Efter att råvarorna är jämnt blandade, antas formningsprocessen. Formens diameter är 20 mm och formtrycket är 15 MPa. Efter urformning härdades proverna vid rumstemperatur och tryck i 28 dagar, och vatten sprutades var 3:e dag för att förhindra att proverna spricker, för att erhålla oförbrända tegelprover. I gjutningsprocessen användes trycket på 10 MPa för gjutning först, och det visade sig att provet inte var helt bildat och pulvret föll av. Och genom jämförelse har det visat sig att tryckhållfastheten hos proverna som bildats under ett tryck på 15 MPa är högre än den för proverna som bildats under trycket på 10 MPa.
1.3 Strukturell karakterisering och prestandatestning
(1) Med användning av D/max-rA-modellröntgendiffraktometern från Rigaku Company of Japan, utfördes fasanalysen av råmaterialen av stålslagg och magnesiumoxid-aluminiumoxidspinell och de oförbrända tegelstenarna efter formning och härdning.
(2) S-3000N svepelektronmikroskop i Hitachi, Japan användes för att karakterisera morfologin, strukturen, formen och fördelningen av oförbrända tegelstenar.
(3) Med hjälp av en elektronisk universell testmaskin (CTM4304, China MTS Company) utfördes tryck- och böjhållfasthetstesten av de oförbrända tegelproverna.
Resultat och analys
2.1 Bulkdensitet och vattenabsorption av oförbrända tegelstenar
(1) Skrymdensiteten hos oförbrända tegelstenar visar en generellt ökande trend med ökningen av innehållet av strippad stålslagg och minskningen av innehållet av magnesia-aluminiumoxidspinell. När graderingen av de avskalade stålslaggpartiklarna är 0-1mm25 procent, 1-3mm25 procent och 3-5mm20 procent, är bulkdensiteten för den oförbrända tegelstenen störst , vilket är 2863 kg/m3. Orsaken kan vara att halten av exfolierad stålslagg i provet ökar, och densiteten av exfolierad stålslagg är högre än för avfallsmagnesia-aluminiumoxidspinell, vilket leder till att den totala bulkdensiteten hos oförbrända tegelstenar ökar. (2) När partikelgraderingen för den avskalade stålslaggen är 0~1mm15 procent, 1~3mm15 procent, 3~5mm30 procent, är vattenabsorptionshastigheten för den oförbrända tegelstenen den minsta, vilket är 6,07 procent, och orsaken kan vara 30 procent avfall magnesia-aluminium spinell. Pulvret och den 0-1 mm exfolierade stålslaggen fyllde helt tomrummen i skelettet i den oförbrända tegelstenen, vilket resulterade i en minskning av provets vattenabsorption. Och vattenabsorptionen för proverna är alla i linje med kraven för vattenabsorption mindre än 18 procent i JC/T422-2007 "Non-sintered Garbage Tailings Bricks"-standarden.
2.2 Dimensionell avvikelse för oförbränt tegel
Eftersom de aktiva komponenterna som C2S, C3S och kalciumjärn(III)aluminat i den avskalade stålslaggen är gelatinösa, kan en aktivator som kan stimulera cementens aktivitet genereras under hydratiseringsprocessen, och den aktiverade cementen kommer att leda till volymen av icke-brinnande tegelstenar. Expansion, så det har ett visst inflytande på storleken på oförbrända tegelstenar.
I detta test är mängden cement som används 10 procent, och de radiella och axiella dimensionsförändringarna av arbetsstycket är relativt små och inga sprickor uppstår på ytan. I linje med JC/T422-2007 "utseende och storleksavvikelse mindre än 2 mm krav.
Sammanfattningsvis
(1) Formningstrycket och förhållandet mellan råmaterial har en inverkan på prestanda hos oförbrända tegelstenar. De optimerade parametrarna för beredningsprocessen som erhållits genom forskning är: avskalning av stålslagg 0-1mm25 procent, 1-3mm15 procent, 3-5mm20 procent, magnesium-aluminiumspinell 30 procent, cement 10 procent, formtryck 15 MPa.
(2) Förutom den ursprungliga magnesiumoxiden och kalciumsulfatet genererar den erhållna oförbrända tegelstenen också en ny fas av serpentin. Morfologisk analys visar att de icke-brännande tegelstenarna har en beklädnad och inlagd struktur, och de fina partiklarna av magnesia-aluminiumoxidspinell är inbäddade i det oregelbundna exfolierade stålslaggsskelettet, vilket spelar en fyllande roll och gör de icke-brännande tegelstenarna täta.
(3) I detta test är den lägsta vattenabsorptionshastigheten för de förberedda icke-brännande tegelstenarna 6,07 procent, och den maximala tryckhållfastheten är 9,57 MPa, vilket uppfyller standardkraven för JC/T446-2000 "Concrete Pavement Bricks ". Denna experimentella studie är av stor betydelse för det totala utnyttjandet av eldfasta material efter användning.
