钢渣微晶玻璃的试验研究

!!钢渣微晶玻璃的试验研究姚强陆雷江勤#南京工业大学材料科学与工程学院，南京$!%%%&’摘要介绍了以宝钢钢渣为主要原料制备微晶玻璃的方法。用()*+,-(等方法研究了微晶玻璃的晶化制度、析出晶相+探讨了基础玻璃的组成、晶核剂的选择。对钢渣微晶玻璃的主要性能进行了测试。关键词钢渣微晶玻璃晶核剂矿渣微晶玻璃自$%世纪.%年代问世以来，由于其有很高的机械强度和耐磨等性能而受到人们的关注。近几十年来在用高炉渣、铬渣、灰渣和尾矿等矿渣制造微晶玻璃方面国内外已做了大量研究/!0!%1，但是用钢渣为主要原料制造微晶玻璃的报道不是很多。本次研究采用上海宝钢的钢渣为主要原料，并添加其它辅助原料利用熔融法制备出了性能优越的钢渣微晶玻璃。对晶核剂的选择进行了研究，制定了合理的核化和晶化制度，对钢渣微晶玻璃的主要性能进行了测定。本研究对于开发新材料品种，合理利用工业废渣及综合治理环境具有积极的作用。!试验及结果!!钢渣的性质钢渣是钢铁冶炼过程中排放出来的固体废弃物，钢渣一般呈黑色，外观像结块的水泥熟料，其中夹带部分铁粒，硬度大，密度为!%%0$%%%23456+其排放量约为粗钢产量的!780$%8#质量分数’，在冶金工业渣中，仅次于高炉矿渣的排放量，但其利用率远低于高炉渣，质量分数仅为!%8左右。钢渣的形成温度在!7%%0!%%9，其主要组成为:;<，=>$<6#=><’，?@<$等；次要组成有A3<，*B$<6，C$<7等；有的钢渣还含有D$<7，:E$<6和)@<$等。本次试验用钢渣经过预粉磨处理，经粒度分析得知小于F7!5的颗粒占了&78。,-(分析表明钢渣的主要矿物为硅酸二钙、铁铝酸钙等（见图!）。经化学法分析得知钢渣中的化学组成主要为氧化钙、二氧化硅、氧化铁、氧化亚铁、氧化镁、氧化锰、五氧化二磷等，具体含量见表!。!#基础玻璃的制备根据钢渣的主要成分，确定试验的微晶玻璃属于:;<G*B$<6G?@<$三元系统。根据微晶玻璃的主晶相来确定基础玻璃的配方，经反复试验最后确定基础玻璃的化学组成范围（见表$）。配方中钢渣的引入量为6780F78，其它不足的化学成分用化学试剂来补充。例如二氧化硅、氧化铝、碳酸钠。用硼酸引入H$<6作为助熔剂，以廉价的二氧化钛和萤石作为晶核剂。