本文關(guān)鍵詞：晶核劑對(duì)高爐渣微晶玻璃顯微結(jié)構(gòu)的影響

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【摘要】：高爐渣是高爐煉鐵的副產(chǎn)品,目前的處理工藝主要是水沖渣,然后用于制造水泥、渣棉等,產(chǎn)品附加值低,并且高爐渣所攜帶的顯熱不能充分利用。高爐渣的主要成分是SiO_2、CaO等。利用高溫熔融態(tài)高爐渣為主要原料完成微晶玻璃的制備,具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。以高爐煉鐵生產(chǎn)的現(xiàn)場(chǎng)高爐渣為主要原料,通過(guò)添加SiO_2、Al_2O_3、Mg O、K_2O、Na_2SO_4、TiO_2、CaF_2等化學(xué)試劑調(diào)制微晶玻璃成分,采用熔融法制備高爐渣微晶玻璃。運(yùn)用高溫熔體物性測(cè)定儀、拉曼光譜儀、高溫綜合熱分析儀、X射線衍射儀、場(chǎng)發(fā)射掃描電子顯微鏡等現(xiàn)代檢測(cè)技術(shù)分析CaO/SiO_2、TiO_2和CaF_2對(duì)微晶玻璃的熔制、基礎(chǔ)玻璃結(jié)構(gòu)、形核結(jié)晶溫度、物相組成和顯微結(jié)構(gòu)的影響,并評(píng)價(jià)高爐渣微晶玻璃的密度、吸水性、耐酸堿腐蝕性能。試驗(yàn)結(jié)果表明,高爐渣微晶玻璃的晶相為透輝石、普通輝石和鈣鎂黃長(zhǎng)石。隨著CaO/SiO_2的增加,微晶玻璃中鈣鎂黃長(zhǎng)石的含量增加,微晶玻璃的吸水率升高,耐酸堿腐蝕性能降低。綜合考慮高爐渣利用率和微晶玻璃性質(zhì),最終確定CaO/SiO_2為0.44。在添加晶核劑TiO_2和CaF_2的微晶玻璃中,Ti_4~+能夠置換硅氧四面體中的Si_4~+,F~-可以置換O_2~-,從而破壞硅氧四面體結(jié)構(gòu),降低玻璃液粘度,有利于玻璃的熔制并增加基礎(chǔ)玻璃的不穩(wěn)定性;在熱處理過(guò)程中,鈦和氟從玻璃基體中析出,使基礎(chǔ)玻璃分相。添加晶核劑TiO_2和CaF_2能夠降低微晶玻璃的形核析晶溫度,促進(jìn)微晶玻璃析晶。當(dāng)TiO_2含量為4%時(shí),微晶玻璃晶體含量高、晶粒細(xì)小并且排列致密。當(dāng)CaF_2含量大于4%時(shí),微晶玻璃中會(huì)生成新晶相—槍晶石;當(dāng)CaF_2添加量為6%時(shí),微晶玻璃晶粒平均粒度為100nm,具有良好的耐酸堿腐蝕性能。
【關(guān)鍵詞】：晶核劑 高爐渣 微晶玻璃 析晶 顯微結(jié)構(gòu)
【學(xué)位授予單位】：華北理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：X757;TQ171.733
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 引言8-9
• 第1章 文獻(xiàn)綜述9-22
• 1.1 高爐渣的資源化利用現(xiàn)狀9-13
• 1.1.1 高爐渣的基本特性9-10
• 1.1.2 高爐渣物理顯熱的回收利用情況10-12
• 1.1.3 高爐渣的資源化利用現(xiàn)狀12-13
• 1.2 微晶玻璃的研究現(xiàn)狀13-18
• 1.2.1 微晶玻璃的分類13-14
• 1.2.2 微晶玻璃的制備工藝14-16
• 1.2.3 影響微晶玻璃性質(zhì)的主要因素16-17
• 1.2.4 微晶玻璃的熱處理制度17-18
• 1.3 高爐渣微晶玻璃的發(fā)展及現(xiàn)狀18-20
• 1.4 課題的提出20-21
• 1.5 本文的研究?jī)?nèi)容21-22
• 第2章 研究方案及方法22-28
• 2.1 研究方案22-24
• 2.2 技術(shù)路線24-25
• 2.3 分析測(cè)試方法25-27
• 2.4 本章小結(jié)27-28
• 第3章 CaO/SiO_2及熱處理制度對(duì)微晶玻璃顯微結(jié)構(gòu)的影響28-41
• 3.1 CaO/SiO_2對(duì)基礎(chǔ)玻璃熔制的影響28-29
• 3.2 CaO/SiO_2對(duì)基礎(chǔ)玻璃差熱分析的影響29-31
• 3.3 CaO/SiO_2及熱處理制度對(duì)微晶玻璃晶相的影響31-34
• 3.4 CaO/SiO_2對(duì)微晶玻璃顯微結(jié)構(gòu)的影響34-35
• 3.5 熱處理制度對(duì)微晶玻璃顯微結(jié)構(gòu)的影響35-36
• 3.6 CaO/SiO_2及熱處理制度對(duì)微晶玻璃性能的影響36-39
• 3.7 本章小結(jié)39-41
• 第4章 晶核劑對(duì)微晶玻璃顯微結(jié)構(gòu)的影響41-61
• 4.1 晶核劑對(duì)基礎(chǔ)玻璃熔制的影響41-44
• 4.2 晶核劑對(duì)基礎(chǔ)玻璃顯微結(jié)構(gòu)的影響44-46
• 4.3 晶核劑對(duì)基礎(chǔ)玻璃差熱分析的影響46-49
• 4.4 晶核劑對(duì)微晶玻璃晶相構(gòu)成的影響49-51
• 4.5 晶核劑對(duì)微晶玻璃顯微結(jié)構(gòu)的影響51-55
• 4.6 晶核劑對(duì)微晶玻璃性能的影響55-59
• 4.7 本章小結(jié)59-61
• 結(jié)論61-62
• 參考文獻(xiàn)62-67
• 致謝67-68
• 導(dǎo)師簡(jiǎn)介68-69
• 作者簡(jiǎn)介69-70
• 學(xué)位論文數(shù)據(jù)集70

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