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硅酸二钙转换引发的膨胀:城市固废路用材料资源化

时间:2023-11-02 理论教育 版权反馈
【摘要】:钢渣中常见的矿物相包括镁硅钙石、橄榄石、β-C2S、α-C2 S、铁铝酸四钙C4 AF、铁酸二钙、CaO、MgO、FeO、硅酸三钙,以及RO 相的固溶液。低于500℃的温度下,β-C2 S开始转换为γ-C2 S。这一转换产生了高达10%的体积膨胀。这一相转换及由此而产生的起尘,钢包渣很典型。作为炼铁副产物的气冷高炉矿渣,也有膨胀的趋势,其机制之一就是上述的硅酸二钙转换。

硅酸二钙转换引发的膨胀:城市固废路用材料资源化

钢渣中常见的矿物相包括镁硅钙石(3CaO·MgO·2SiO2)、橄榄石(2MgO·2FeO·SiO2)、β-C2S(2CaO·SiO2)、α-C2 S、铁铝酸四钙C4 AF(4CaO·Al2 O3·Fe2 O3)、铁酸二钙(2CaO·Fe2 O3)、CaO(自由石灰)、MgO、FeO、硅酸三钙(3CaO·SiO2),以及RO 相(CaO-FeO-MnO-MgO)的固溶液。由于氧气顶吹转炉钢渣和电弧炉钢渣具有高的铁氧化物含量,因此FeO方铁矿的固溶液一般是作为主矿物相之一被观察到的。钢包渣具有较低的FeO含量,因此C2 S的多晶型物常常作为主相被观察到。

钢包渣这一高的多晶相C2S也是导致体积膨胀的原因之一。如前所述,C2 S相在所有类型的钢渣集料中都常常存在,尤作为钢包渣的主相更为富含。C2 S以四种明确的多晶型物存在:α,α′,β,γ。α-C2 S高温下(>630℃)稳定。低于500℃的温度下,β-C2 S开始转换为γ-C2 S。这一转换产生了高达10%的体积膨胀。如果钢渣冷却过程很缓慢,则晶体断裂,产生显著数量的粉尘。这一相转换及由此而产生的起尘,钢包渣很典型。(www.xing528.com)

作为炼铁副产物的气冷高炉矿渣,也有膨胀的趋势,其机制之一就是上述的硅酸二钙转换。

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