山西省是我國重要的煤化工、煤電產(chǎn)業(yè)基地。長期以來一直是國家重要的能源輸出基地和重工業(yè)省份,為國家的經(jīng)濟(jì)建設(shè)做出了卓越貢獻(xiàn),同時(shí)也產(chǎn)生和堆存了大量的煤基工業(yè)固體廢棄物,如粉煤灰、煤矸石、脫硫石膏、鎂渣和鋼渣等。由此帶來的如環(huán)境、生態(tài)安全和固體廢棄物資源利用等一系列問題亟待解決。利用煤基固體廢棄物研發(fā)和生產(chǎn)建筑材料是當(dāng)前和今后一段時(shí)期實(shí)現(xiàn)資源循環(huán)利用的主要途徑,但是總體利用率偏低仍然是制約固體廢棄物快速消納的重要因素。利用固廢資源開發(fā)研究新的高附加值產(chǎn)品并實(shí)現(xiàn)廣泛應(yīng)用是緩減當(dāng)前產(chǎn)消矛盾的重要方式。本論文在前人對(duì)粉煤灰礦物棉纖維研究的基礎(chǔ)上,拓展研發(fā)粉煤灰基連續(xù)纖維,這是粉煤灰高附加值利用的重要方式,也為國內(nèi)無機(jī)連續(xù)纖維產(chǎn)業(yè)的基礎(chǔ)研究和發(fā)展開辟一個(gè)新的領(lǐng)域。本文選用粉煤灰和鎂渣為主要原料,依照化學(xué)組分制備出不同配方的原料,通過灰熔融點(diǎn)測(cè)定儀、X射線衍射儀、紅外吸收光譜等設(shè)備研究其升溫過程中的熔融特性及晶態(tài)結(jié)構(gòu)變化,使用高溫旋轉(zhuǎn)粘度測(cè)量儀測(cè)量其降溫過程溫度粘度變化等性質(zhì),并在實(shí)驗(yàn)室使用部分原料試制無機(jī)纖維。本文的主要研究內(nèi)容及結(jié)論如下:（1）以粉煤灰和鎂渣為主要原料,依據(jù)酸度系數(shù)配比M

【文章來源】：山西大學(xué)山西省

【文章頁數(shù)】：88 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

灰熔融溫度示意圖

第一章文獻(xiàn)綜述7由于礦物相的高熔點(diǎn)而升高[56]。由于固體廢棄物中化學(xué)組分和礦物組分的復(fù)雜性，在加上化學(xué)組分和礦物組成之間相互影響，這些都對(duì)原料的熔融溫度有著不可忽略的影響，本文將從化學(xué)組分和晶體兩方面探究原料熔融溫度的變化規(guī)律。1.5粉煤灰等硅酸鹽熔體粘流性能研究1.5.1流體粘度定義原料的粘流性能是纖維生產(chǎn)過程中的重要參數(shù)，而固體廢棄物熔體粘流性的研究同樣復(fù)雜。粘度是用來描述流體對(duì)運(yùn)動(dòng)的抵抗性的物理量，與流體的內(nèi)摩擦力有關(guān)。使用流體流動(dòng)中最常見的剪切流動(dòng)來解釋：如果一個(gè)力作用于流體表面使其流動(dòng)，此時(shí)流體將在力的平行方向上產(chǎn)生移動(dòng)。將流體從厚度方向可以分成若干層，由于粘度的存在，每一層的流體與其相鄰層之間都存在相對(duì)移動(dòng)，且最上層的移動(dòng)速度最快而最下層的移動(dòng)速度為零，處于這中間的流體運(yùn)動(dòng)速度呈線性分布。如圖1.3所示，設(shè)力F的作用面積為S，流體厚度為h，力方向的最大位移為x。圖1.3流體剪切流動(dòng)示意圖流體學(xué)中將單位面積的應(yīng)力稱為剪切應(yīng)力：=將水平位移與流體厚度之比稱為剪切應(yīng)變：=

粉煤灰基無機(jī)纖維制備及其原料熔融特性研究8而剪切速率為單位時(shí)間的剪切應(yīng)變：=牛頓將作用在流體上的剪切應(yīng)力與流體剪切速率的比值定義為粘度：=（1.1）式中，的單位為Pa，單位為s-1，的單位為1.5.2流體粘度測(cè)試方法測(cè)量流體粘度的方式有很多，常見的有以下幾種：毛細(xì)管粘度測(cè)量法是最早的粘度測(cè)量方法之一，最早在十九世紀(jì)初由Hagen實(shí)驗(yàn)成功，由于這種方法成本低廉、操作簡單，一直是近兩個(gè)世紀(jì)以來主要的粘度測(cè)量手段。這種方法的缺點(diǎn)是毛細(xì)管清理麻煩，且不易于測(cè)量粘度較小的液體[57-58]。落球測(cè)量法以斯托克斯定律為基礎(chǔ)，是一種在實(shí)驗(yàn)室中常用的方法，其原理是讓球體在溶液中下落或上升，通過測(cè)量球體經(jīng)過固定兩點(diǎn)所需要的時(shí)間等參數(shù)來計(jì)算粘度。這種方法局限性較大，往往需要根據(jù)溶液的情況調(diào)整小球的直徑，且實(shí)驗(yàn)過程需要靠人的肉眼來判斷小球的運(yùn)動(dòng)過程，主觀性較強(qiáng)，容易出現(xiàn)誤差[59-60]。旋轉(zhuǎn)粘度計(jì)是目前應(yīng)用最廣泛的粘度測(cè)量方法，相對(duì)操作簡單、測(cè)量精確[61]，適用于各種類型的流體。原理示意圖如圖1.4。圖1.4旋轉(zhuǎn)粘度測(cè)量示意圖由轉(zhuǎn)桿連接測(cè)頭，使測(cè)頭深入流體內(nèi)一定深度，通過電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)游絲轉(zhuǎn)動(dòng)，游

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]淺談玄武巖連續(xù)纖維生產(chǎn)技術(shù)與應(yīng)用[J]. 于守富,譚良,孫振海,李衛(wèi)軍,張建輝,呂士武.  玻璃纖維. 2019(04)
[2]鈣鎂復(fù)合助熔劑對(duì)長平煤灰熔融特性影響研究[J]. 段錦,李寒旭,郝華東,陶然.  硅酸鹽通報(bào). 2016(12)
[3]高爐熱態(tài)熔渣直接生產(chǎn)礦棉工藝技術(shù)的探討[J]. 吳偉.  寶鋼技術(shù). 2016(04)
[4]酸度系數(shù)對(duì)礦渣棉理化性能的影響[J]. 龍躍,杜培培,李智慧,張良進(jìn),張玉柱.  鋼鐵. 2016(05)
[5]玻璃纖維的制備及性能應(yīng)用[J]. 佟威,郝建軍,王寶.  遼寧化工. 2016(03)
[6]幾種常見無機(jī)纖維改性研究進(jìn)展[J]. 郭昌盛,楊建忠,朱明輝.  紡織科技進(jìn)展. 2015(02)
[7]赤泥制備無機(jī)纖維的研究[J]. 劉焦萍,張建平,李壯,曹國喜.  輕金屬. 2014(08)
[8]高爐渣礦棉的研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)[J]. 肖永力,李永謙,劉茵,范建峰,石福志.  硅酸鹽通報(bào). 2014(07)
[9]利用高爐渣制造巖礦棉工程化技術(shù)研究[J]. 王曉磊,劉曉鵬.  新技術(shù)新工藝. 2014(01)
[10]高爐渣制備礦棉工藝的比較分析及發(fā)展趨勢(shì)[J]. 裴晶晶,邢宏偉.  河南冶金. 2013(06)

博士論文
[1]典型煤灰與混合灰熔融特性及粘溫特性研究[D]. 許潔.華東理工大學(xué) 2015

碩士論文
[1]鈣鎂協(xié)同作用對(duì)煤灰熔融特性的影響研究[D]. 張子利.安徽理工大學(xué) 2013
[2]氧化鋯纖維對(duì)氧化鋁陶瓷抗熱震性能的影響[D]. 丁寅森.濟(jì)南大學(xué) 2012



本文編號(hào)：3208671