转炉钢渣中物相易磨性及胶凝性的差异侯贵华1,李伟峰2,王京刚2(1.江苏省生态环境材料重点建设实验室,盐城工学院,江苏盐城224003;2.北京化工大学化学工程学院,北京100029摘要:将钢渣粉磨后分级,得到7种不同粒径的试样,用X射线衍射仪分析了它们的矿物成分,研究了粗粒子试样在硅酸钠作用下的胶凝性,并以矿渣为参比样,比较研究了钢渣细粉与矿渣易磨性及胶凝性的差异,用扫描电子显微镜及X射线能谱仪分析了钢渣中硅酸盐矿物硅酸三钙(C3S和硅酸二钙(C2S的固溶组分。结果表明:钢渣中难磨组分为铁铝酸钙[Ca2(Al,Fe2O5]和镁铁相固溶体(MgO·2FeO,且它的水化反应活性很低;钢渣中C3S和C2S具有较好的易磨性,其易磨性比矿渣的略好,但其水化反应活性明显比矿渣的差,钢渣中的C3S和C2S固溶了较多的异离子;钢渣水化活性低是由于它所含的矿物Ca2(Al,Fe2O5,MgO·2FeO无水硬性,C2S呈γ型,水硬性低,而C3S是在长时间高温下形成的,它具有较稳定的结构,其水化活性亦相对较低。关键词:钢渣;易磨性;胶凝性中图分类号:O482.54文献标志码:A文章编号:0454–5648(200910–1613–05DIFFERENCEOFGRINDABILITYANDCEMENTITIOUSPERFORMANCEAMONGMINERALSINSTEELSLAGHOUGuihua1,LIWeifeng2,WANGJinggang2(1.KeyLaboratoryforEcological-MaterialsofJiangsu,YanchengInstituteofTechnology,Yancheng224003,Jiangsu;2.DepartmentofChemicalEngineering,BeijingUniversityofChemicalTechnology,Beijing100029,ChinaAbstract:Steelslagwasground,thengradedbysievetosevensampleswithdifferentparticlesizes.TheirmineralcomponentsweredeterminedbyX-raydiffractionanalysis,andthecementitiousperformanceofcoarseparticlesamplesinsilicatesodiumsolutionwasstudied.Thegrindabilityandcementitiousperformanceoffinepowderofsteelslagwerecomparedwithhighblastfurnaceslag,andsolidsolutioncomponentinsilicatephases(C3SandC2SofsteelslagwasdeterminedbyscanningelectronmicroscopywithenergydispersiveX-raydiffractionanalysis.TheresultsshowthatCa2(Al,Fe2O5andMgO·2FeOhavetheworstgrindabilityofallmineralsintheslag,andtheyhavelittlehydratingactivity.However,thegrindabilityofC3SandC2Swasslightlybetterinsteelslagthaninhighblastfurnaceslag,butthehydratingactivityoftheC3SandC2Sismarkedlylowerthaninhighblastfurnaceslag.TheresultsalsoshowthatagreatamountofcationexistsinC3SandC2S.ItispointedoutthattheinherenceoflowhydratingactivityofsteelslagisthatCa2(Al,Fe2O5,MgO·2FeOandγ-C2Shavelittleactivity,andC3Sisformedathightemperatureandafteralongtime;thus,italsohaslowactivity.Keywords:steelslag;grindability;cementitiousperformance钢渣是炼钢时产生的废渣,它的主要矿物成分为硅酸三钙(C3S,硅酸二钙(C2S,[1–2]铁铝酸钙[Ca2(Al,Fe2O5]及镁铁相固溶体[MgO·2FeO]。[3]近几年来,人们大量研究了钢渣胶凝性的激化途径。[4–5]但钢渣的利用率仍然较低,这反映出在钢渣基础性质研究方面仍存在不足。已有的文献普遍是在未考虑到钢渣中各组分的易磨性存在差异的前提下进行其机械力活化的研究,从而得到了钢渣易磨性很差的结论。[6]另一方面,钢渣中C3S和C2S的质量含量可达到45%,[2]但其胶凝活性低的本质原因尚未见报道。因此,开展转炉钢渣中物相易磨性的差异及胶凝活性低的本质的研究,对确定它的活性激发途径及其资源化方法具有意义。1实验1.1原材料选用2种钢渣,分别取自鞍山和宝山钢铁有限公司(鞍钢、宝钢的转炉钢渣,并记为Ⅰ,Ⅱ。高收稿日期:2008–11–02。修改稿收到日期:2009–04–12。基金项目:江苏省科技支撑计划(BE2008653;江苏高校自然科学重大基础研究项目(06KJA43009资助。第一作者:侯贵华(1963—,男,博士,教授。Receiveddate:2008–11–02.Approveddate:2009–04–12.Firstauthor:HOUGuihua(1963–,male,Ph.D.,professor.E-mail:hghgw945@163.com第37卷第10期2009年10月硅酸盐学报JOURNALOFTHECHINESECERAMICSOCIETYVol.37,No.10October,2009硅酸盐学报·1614·2009年炉矿渣...