Разработка технологии производства строительных материалов на основе комплексного использования металлургических шлаков и других отходов Чусовского металлургического завода

Разработка технологии производства строительных материалов на основе комплексного использования металлургических шлаков и других отходов Чусовского металлургического завода

Автор: Курякова, Наталия Борисовна

Шифр специальности: 05.23.05

Научная степень: Кандидатская

Год защиты: 2003

Место защиты: Пермь

Количество страниц: 209 с. ил.

Артикул: 2617974

Автор: Курякова, Наталия Борисовна

Стоимость: 250 руб.

ВВЕДЕНИЕ
Глава 1. АНАЛИЗ ДАННЫХ ЛИТЕРАТУРНЫХ ИСТОЧНИКОВ О ШЛАКАХ ЧЕРНОЙ
МЕТАЛЛУРГИИ И ПОСТРОЕНИЕ РАБОЧЕЙ ГИПОТЕЗЫ
1.1 Основные сведения о металлургических шлаках и шлакохранилишах.
1.2 Разновидности шлаков черной металлургии и место среди них шлаков ЧМЗ.
1.2.1 Шлаки доменного производства
1.2.2 Шлаки ферросплавного производства.
1.3 Использование шлаков черной металлургии в производстве строительных материалов.
1.4 Свойства шлаков черной металлургии.
1.4.1 Устойчивость структуры, виды распада и способы стабилизации структуры шлака.
1.4.2 Физические свойства шлаков
1.4.3 Вяжущие свойства шлаков.
1.4.3.1 Активаторы и активированные вяжущие
1.4.3.2 Твердение шлаков.
1.4.3.3 Степень гидравличности.
1.4.4 Механическая активация шлаков.
1.4.4.1 Тспловлажностная обработка шлаков
1.4.4.2 Механическая активация шлаков прессованием.
1.4.4.3 Влияние тонкости помола шлака на его вяжущие свойства
1.5 Анализ согласованности результатов проведенных ранее исследований
Основные выводы и обоснование цели проводимого исследования
Глава 2. МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ И ХАРАКТЕРИСТИКА ИСХОДНЫХ
МАТЕРИАЛОВ.
2.1 Методы и методика исследований.
2.1.1 Стандартные методы испытаний
2.1.2 Рентгенофазовый анализ РФА
2.1.3 Методика пересчета химического состава шлака в минералогический.
2.1.4 Петрографический анализ.
Р 2.1.5 Электронномикроскопический анализ
2.1.6 Кристаллохнмнческий способ регулирования фазового состава феррованадисвого шлака.
2.1.7 Методы исследования шлаковых вяжущих и камней из шлакового связующего.
Особенности их приготовления.
2.1.8 Метод расчета фракционного состава композиции.
2.2 Математические методы.
2.2.1 Построение гистограмм.
2.2.2 Метод последовательного отсеивания факторов.
2.2.3 Математическое планирование эксперимента
2.3 Характеристика исходных материалов
2.3.1 Классификация шлаков ЧМЗ
2.3.2 Характеристика шлаков ЧМЗ.
2.3.2.1 Характеристика сливного отвального доменного шлака.
2.3.2.2 Характеристика гранулированного доменного шлака
2.3.2.3 Характеристика самораспадающегося феррованадиевого шлака.
2.3.2.4 Характеристика гранулированного феррованадиевого шлака.
2.3.3 Характеристика сернокислого стока феррованадиевого производства.
2.3.4 Характеристика шламов производства технического оксида ванадия
2.3.5 Характеристика заполнителя
2.3.6 Характеристика материалов, использованных для активации шлаков
2.3.7 Характеристика воды.
Выводы по главе.
Глава 3. ИССЛЕДОВАНИЕ СВОЙСТВ ШЛАКОВ ЧМЗ КАК СЫРЬЯ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ВЯЖУЩЕГО
3.1 Теоретические предпосылки проведения исследований.
3.2 Исследование возможности неактивированной гидратации шлаков.
3.2.1 Определение прочностных характеристик шлаковых вяжущих
3.2.2 Исследование процесса гидратации феррованадиевого шлака при неактивированном твердении
3.3 Исследование возможности активации шлаков клинкером.
3.4 Исследование возможности щелочной активации шлаков
3.5 Исследование возможности сульфатной активации шлаков
3.5.1 Исследование систем шлак гипс и шлакшлам
3.5.1.1 Исследование системы шлакгипс
3.5.1.2 Исследование системы шлакшлам
3.5.2 Исследование систем шлак сток
3.5.2.1 Исследование системы шлаксток
3.5.2.2 Исследование системы шлакмодель стока.
3.5.2.3 Исследование системы шлак сток с корректировкой содержания в нем 2.
3.6 Исследование возможности взаимной активации шлаков.
3.7 Исследование возможности механической активации шлаков гиперпрессованием
3.8 Исследование возможности тепловлажностной обработки шлаковых систем
3.9 Композиционные вяжущие для производства товарной продукции ЧМЗ.
Выводы по главе
Глава 4. ИССЛЕДОВАНИЕ ВОЗМОЖНОСТИ КРИСТАЛЛОХИМИЧЕСКОГО СПОСОБА РЕГУЛИРОВАНИЯ ФАЗОВОГО СОСТАВА ФЕРРОВАНАДИЕВОГО ШЛАКА.
4.1 Предпосылки для проведения исследований по регулированию фазового состава феррованадиевого шлака
4.2 Расчет эффективного заряда кремния ортосиликата кальция.
4.3 Определение возможности инициации вяжущих свойств феррованадиевого шлака
4.4 Исследование вяжущих свойств спеков.
Выводы по главе.
Глава 5. ИССЛЕДОВАНИЕ ДОМЕННЫХ ОТВАЛЬНЫХ ШЛАКОВ ЧМЗ КАК СЫРЬЯ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ЗАПОЛНИТЕЛЕЙ ДЛЯ СТРОИТЕЛЬНЫХ СМЕСЕЙ
5.1 Предпосылки использования доменного отвального шлака в качестве заполнителя.
5.2 Технология получения шлакового щебня из доменного отвального шлака.
5.3 Исследование свойств щебня из обогащенного доменного отвального шлака.
5.4 Расчет фракционного состава заполнителя из дробленного отвального шлака для
бетонов различных типов.
Выводы по главе.
Главе 6. РАЗРАБОТКА РЕЦЕПТУРЫ И ТЕХНОЛОГИИ ПРОИЗВОДСТВА СТРОИТЕЛЬНЫХ ИЗДЕЛИЙ НА ОСНОВЕ ПОЛУЧЕННЫХ МАТЕРИАЛОВ.
6.1 Основания для разработки рецептуры и технологии производства изделий на основе шлаков ЧМЗ.
6.2 Производство шлакового кирпича
6.2.1 Влияние рецептурнотехнологических параметров на свойства кирпича
6.2.2 Технологическая схема производства шлакового кирпича.
6.3 Производство тротуарных плиток
6.3.1 Технологическая схема производства тротуарных плиток.
6.3.2 Влияние рсцсптурнотсхнологичсских параметров на свойства тротуарных плиток.
6.4 Экономическая эффективность производства строительных материалов на основе шлаков ЧМЗ.
6.4.1 Расчет себестоимости изделий, изготовленных с использованием щебня из отвального шлака.
6.4.2 Техникоэкономическая эффективность разработанной технологии производства шлакового кирпича и тротуарной плитки
Выводы по главе.
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ


Как видно из таблицы 1. ЧМЗ занимает одно из первых мест по содержанию металла в шлаке. Количество возвращаемого металла можно повысить до при условии измельчения шлака до фракции менее 0,1мм 8. На некоторых заводах шлак вместо сброса в отвал подвергают грануляции. В результате быстрого охлаждения закалки горячего шлакового расплава водой, сжатым воздухом или паром образуются пористые и хрупкие отдельные зерна гранулы размером до мм преимущественно стекловидной структуры. В фазовом составе гранулированного шлака преобладает стекловидная фаза. В отдельных случаях содержание кристаллической фазы может доходить до . Грануляции подвергают преимущественно кислые шлаки, так как после грануляции они содержат меньше кристаллической фазы, чем основные шлаки 4. Образование из одного и того же расплава шлаков разного фазового состава объясняется следующим. Исходный шлаковый расплав по Есину 5 имеет ионное строение. В зависимости от химического состава и температуры в расплаве могут присутствовать простые катионы, анионы кислорода и серы, а так же комплексные анионы различной сложности, устойчивость которых определяется природой катионов. При этом катионы и комплексные, преимущественно кремнекислородные, анноны могут давать группировки, встречающиеся, как правило, чаще, чем по закону случая 9. Установлено, что чем выше температура расплава, тем проще строение комплексных анионов и ионных группировок. Понижение температуры расплава сопровождается увеличением вязкости изза усложнения строения этих группировок 9. При быстром охлаждении закалке, грануляции микронеоднородное строение шлакового расплава в той или иной мерс фиксируется в шлаковом стекле. При более медленном охлаждении ионные группировки, сформировавшиеся в расплаве, подстраиваются параллельно к соответствующим группам ближайшего центра кристаллизации. Первоначально кристаллизуются сульфиды кальция и марганца, присутствующие в шлаковом расплаве в небольших количествах. Дальнейший ход кристаллизации определяется составом расплава, его исходной температурой обуславливающей характер и устойчивость ионных группировок и режимом охлаждения. Наиболее сложен ход кристаллизации расплавов, фигуративные точки составов которых находятся у границ полей первичной кристаллизации различных фаз. В табл. Из данных табл. Отвальные шлаки состоят преимущественно из кристаллических фаз силикатов кальция ортосиликата, ранкинита, псевдоволластонита и алюмосиликатов кальция и магния мелилнтов. Практически во всех отвальных шлаках присутствуют сульфид гф кальция ольдгамит и стекло. В магнезиальных шлаках при содержании МйО более 8 преобладающими минералами являются силикаты кальция и магния мервиннт, моптичеллит. А так же мслилит с преобладанием окер. В наиболее кислых разностях диопсид. Кислые высокоглиноземистые шлаки иногда содержат анортит, а титанистые перовскит, нефелин. Таблица 1. Химический состав доменных шлаков заводов России и других стран на г. Название шлака Соде ржание оксидов, масс. Криворожский 0,6 ,5 6, 0, . Тульский отв. Липецкий , ,5 1, , 7. Магнитогорск. НижнеТагнльс. Челябинск, отв. Чусовской отв. Карагандинский ,0 ,5 0, ,6 6,3 1. Саткинский ,5 9. ОрскоХалилов. США 8 до 0,,5 1. Франция 0,,5 0,. Далее в табл. Ксж мелкозернистых бетонов изготовленных на вяжущих из этих шлаков 9. Новолипецкий гранул отвал 1,5 Пссвдоволластонит , мслилит , ольдгамит 3, ЗСгЭ Мелилит, ранкинит , ольдгамит 2, псевдоволластонит , рудные матер. Челябинский гранул отвал 1,9 Геленит 5, волластонит, анортит Ранкинит . Чусовской гранул отвал 1,9 Мелилит в т. На основании данных табл. Важно отметить, что грануляция не во всех случаях дает ожидаемый эффект. Особняком среди доменных шлаков стоят шлаки, получаемые при плавке титаномагнетитов Урала 3,7, данные табл. Отличительной их особенностью является высокое содержание в них ТЮ2 6 и повышенное М0 от и более, что оказывает существенное влияние на гидратацию шлаков 5. Пути использования титаномагнетитовых доменных шлаков на предприятиях строительной индустрии недостаточно освещены.

Рекомендуемые диссертации данного раздела

28.06.2016

+ 100 бесплатных диссертаций

Дорогие друзья, в раздел "Бесплатные диссертации" добавлено 100 новых диссертаций. Желаем новых научных ...

15.02.2015

Добавлено 41611 диссертаций РГБ

В каталог сайта http://new-disser.ru добавлено новые диссертации РГБ 2013-2014 года. Желаем новых научных ...


Все новости

Время генерации: 0.302, запросов: 241