في هذا البحث ، يتم استخدام خبث الفولاذ المجرد من نفايات طوب الإسبنيل المغنيسيوم والألومينا ونفايات المغنيسيا والألومينا الإسبنيل كمواد خام رئيسية ، ويستخدم الأسمنت في تحضير الطوب غير المحترق. للحصول على معلمات عملية محسّنة ، يمكن أن توفر مرجعًا تقنيًا للاستخدام العام للمواد المقاومة للحرارة بعد الاستخدام.
امتحان
1.1 المواد الخام
يتم الحصول على خبث الفولاذ المقطوع ونفايات الإسبنيل المغنيسيوم والألمنيوم بعد تجريده ، وقطعه وفرزه بأدوات مثل المطارق وآلات القطع.
(1) نزع خبث الصلب: بعد التكسير والطحن بالكرات والغربلة ، يتم الحصول على ثلاثة مواصفات مختلفة وهي 0-1 و 1-3 و 3-5 ملم. نظرًا لأن المواد الخام الخبثية الفولاذية المجردة من 1-3 مم و 3-5 مم يمكن أن تعمل كمكوِّن هيكلي في الطوب غير المحترق وتلعب دورًا داعمًا ، وتحسين قوة الطوب غير المحترق وتقليل تكلفة صنع الطوب ، لذلك لا يضاف الرمل الطبيعي إلى النسبة. يظهر التركيب الكيميائي لخبث الفولاذ المجرد في الجدول 1. ويمكن ملاحظة أن المواد الخام لخبث الفولاذ المجرد هي الحديد العالي (Fe2O3) ونوع الرمل العالي (SiO2) ، والمراحل الرئيسية من خبث الفولاذ المجرد هو طور سيليكات ثنائي الكالسيوم ومرحلة أكسيد الكالسيوم الحرة ؛ هيكل الطبقات مسامي وغير كثيف ، على غرار البنية الدقيقة للطين ، لذلك يمكن أن يحل محل الطين لإنتاج الطوب غير المحترق. يوضح تحليل EDS أن العناصر الرئيسية لخبث الفولاذ المقشر هي Si و Mg و Al و Ca و Fe وما إلى ذلك.
(2) نفايات الإسبنيل المغنيسيوم والألومنيوم: تمر عبر غربال شبكي 45- بعد طحن الكرة للتأكد من أن حجم جسيمات المادة الخام للعينة أقل من 0. 5 نانومتر. المكونات الرئيسية لنفايات الإسبنيل المغنيسيوم هي Al2O3 و MgO ؛ بعد التحليل ، يمكن استنتاج أن المراحل الرئيسية لنفايات المغنيسيا والألومنيوم الإسبنيل هي طور البريكلاز ومرحلة الإسبنيل المغنيسيا والألمنيوم ؛ يمكن ملاحظة أن نفايات حجر الإسبنيل المغنيسيوم عبارة عن هيكل متعدد الطبقات. من خلال تحليل طيف الطاقة EDS ، يمكن ملاحظة أن العناصر الرئيسية لنفايات المغنيسيا والألومينا الإسبنيل هي Al ، Mg ، Si ، وما إلى ذلك ، وهناك العديد من عناصر الألومنيوم ، التي يمكن أن توفر القوة اللازمة للطوب غير المحترق.
(3) الأسمنت: P · O42.5 ، الأداء يلبي متطلبات GB 175-2007 "أسمنت بورتلاند العام". يستخدم الأسمنت كعنصر أسمنتي ومنشط في الطوب غير المحترق.
1.2 تحضير العينة
يتم تحضير عينة الاختبار هذه من خلال عمليات الخلط ، والخلط ، والقولبة ، والمعالجة. شروط الخلط هي: خبث الصلب المنزوع 60 بالمائة ، 70 بالمائة (مقسم إلى ثلاثة مواصفات 0-1 ، 1-3 ، 3-5 مم) ، إسبنيل المغنيسيا والألومنيوم 20 بالمائة ، 30 في المائة ، تم إصلاح الاسمنت والماء على التوالي بنسبة 10 في المائة ، 2 في المائة. يتم خلط المادة عن طريق الخلط الجاف الأول لمدة دقيقتين ، ثم إضافة الماء والخلط الرطب لمدة دقيقتين. بعد خلط المواد الخام بالتساوي ، يتم اعتماد عملية التشكيل. قطر القالب 20 مم وضغط التشكيل 15 ميجا باسكال. بعد إزالة القوالب ، تمت معالجة العينات في درجة حرارة الغرفة وضغطها لمدة 28 يومًا ، ورش الماء كل 3 أيام لمنع العينات من التكسير ، وذلك للحصول على عينات من الطوب غير المحترق. في عملية التشكيل ، تم استخدام ضغط 10MPa للتشكيل أولاً ، ووجد أن العينة لم تتشكل بالكامل ، وأن المسحوق سقط. ومن خلال المقارنة تبين أن مقاومة الانضغاط للعينات المتكونة تحت ضغط 15 ميجا باسكال أعلى من تلك الخاصة بالعينات المتكونة تحت ضغط 10 ميجا باسكال.
1.3 التوصيف الإنشائي واختبار الأداء
(1) باستخدام مقياس حيود الأشعة السينية طراز D / max-rA لشركة Rigaku اليابانية ، تم إجراء تحليل الطور للمواد الخام من خبث الصلب وإسبينيل المغنيسيا والألومينا والطوب غير المحترق بعد التشكيل والمعالجة.
(2) تم استخدام المجهر الإلكتروني الماسح S -3000 لشركة هيتاشي ، اليابان لتوصيف التشكل والبنية والشكل والتوزيع للطوب غير المحترق.
(3) باستخدام آلة اختبار عالمية إلكترونية (CTM4304 ، شركة China MTS) ، تم إجراء اختبارات مقاومة الانضغاط وقوة الانثناء لعينات الطوب غير المحترق.
النتائج والتحليل
2.1 كثافة الكتلة وامتصاص الماء من الطوب غير المحترق
(1) تُظهر الكثافة الظاهرية للطوب غير المحترق اتجاهًا عامًا متزايدًا مع زيادة محتوى خبث الفولاذ المجرد وانخفاض محتوى الإسبينيل المغنيسيوم والألومينا. عندما يكون تدرج جسيمات خبث الفولاذ المقشر 0-1 مم 25 بالمائة و 1-3 مم 25 بالمائة و 3-5 مم 2 0 بالمائة ، تكون الكثافة الظاهرية للطوب غير المحترق هي الأكبر ، وهو 2863 كجم / م 3. قد يكون السبب هو زيادة محتوى خبث الفولاذ المقشر في العينة ، كما أن كثافة خبث الفولاذ المقشر أعلى من كثافة نفايات المغنيسيا والألومينا الإسبنيل ، مما يؤدي إلى زيادة الكثافة الظاهرية الإجمالية للطوب غير المحترق. (2) عندما يكون تدرج جسيمات خبث الفولاذ المقشر 0 ~ 1 مم 15 بالمائة ، 1 ~ 3 مم 15 بالمائة ، 3 ~ 5 مم 30 بالمائة ، يكون معدل امتصاص الماء للطوب غير المحترق هو الأصغر ، وهو 6.07 بالمائة ، وقد يكون السبب هو 30٪ نفايات الإسبنيل المغنيسيا والألومنيوم. ملأ المسحوق وخبث الفولاذ المقشر 0-1 مم الفراغات الموجودة في الهيكل العظمي للطوب غير المحترق ، مما أدى إلى انخفاض امتصاص الماء للعينة. وامتصاص الماء للعينات يتماشى مع متطلبات امتصاص الماء أقل من 18 في المائة في معيار JC / T 422-2007 "طوب مخلفات القمامة غير الملبد".
2.2 انحراف الأبعاد للطوب غير المحترق
نظرًا لأن المكونات النشطة مثل C2S و C3S وألومينات الكالسيوم الحديدي في خبث الفولاذ المقشر هي مادة هلامية ، يمكن إنشاء المنشط الذي يمكن أن يحفز نشاط الأسمنت أثناء عملية الترطيب ، وسيؤدي الأسمنت المنشط إلى زيادة حجم طوب غير محترق. التوسع ، لذلك يكون له تأثير معين على حجم الطوب غير المحترق.
في هذا الاختبار ، تبلغ كمية الأسمنت المستخدمة 10 بالمائة ، وتكون تغيرات الأبعاد الشعاعية والمحورية لقطعة العمل صغيرة نسبيًا ، ولا تظهر أي تشققات على السطح. تمشيا مع JC / T 422-2007 "انحراف المظهر والحجم أقل من 2 مم.
ختاماً
(1) يؤثر ضغط التشكيل ونسبة المواد الخام على أداء الطوب غير المحترق. معلمات عملية التحضير المُحسَّنة التي تم الحصول عليها من خلال البحث هي: تقشير خبث الصلب 0-1 مم 25 بالمائة ، 1-3 مم 15 بالمائة ، {{5} مم 20 بالمائة ، إسبنيل مغنيسيوم وألومنيوم 30 بالمائة ، أسمنت 10 بالمائة ، ضغط القولبة 15 ميجا باسكال.
(2) بالإضافة إلى أكسيد المغنيسيوم الأصلي وكبريتات الكالسيوم ، فإن الطوب غير المحترق الذي تم الحصول عليه يولد أيضًا مرحلة جديدة من السربنتين. يُظهر التحليل المورفولوجي أن الطوب غير المحترق له هيكل مكسو ومطعم ، وجزيئات إسبنيل المغنيسيا والألومينا مغروسة في الهيكل العظمي الخبث الفولاذي المقشر غير المنتظم ، والذي يلعب دور ملء ويجعل الطوب غير المحترق كثيفًا.
(3) في هذا الاختبار ، يبلغ الحد الأدنى لمعدل امتصاص الماء للطوب غير المحترق 6.07 في المائة ، وأقصى مقاومة للضغط هي 9.57 ميجا باسكال ، وهو ما يفي بالمتطلبات القياسية لـ JC / T 446-2000 "طوب الرصف الخرساني" ". هذه الدراسة التجريبية ذات أهمية كبيرة للاستخدام العام للمواد المقاومة للحرارة بعد الاستخدام.
