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J I A N G S U U N I V E R S I T Y电冶金学论文翻译电弧炉还原渣的活性 学生姓名 专业班级 冶金学 号 电弧炉还原渣的活性郭金祥，黄朝龙，李婷宜（中国，台湾，台北，106台湾国立科技大学建筑工程系）摘要：还原渣主要从五个电弧炉炼钢厂的研究实验中获得，其中两个电弧炉的产品是碳钢，另外三个是不锈钢。测试了还原渣的化学性质，化合物的组成，活性和其中包含的主要的膨胀化合物。结果表明：被测样品的还原渣有很高的结晶度和水硬性，它主要的化学成分和硅酸盐相近。从研究中可知，如果C/S比高于2.0，主要的化合物组成是C2S, C3S, C2F 和 f-CaO。然而，还原渣储藏六个月后，其中潜在的水化性将会发生明显改变，其中SO3的含量稍微减少，抗压强度活性指数明显高于第28天。关键词：强度活性指数 碱度 电弧炉炼钢 还原渣1 前言 炼钢渣作为炼钢过程中生产的副产品可以分成氧化渣和还原渣。由电弧炉氧化渣制成的混凝土集中表现出良好的物理和机械性能，进一步研究表明，使用这样的炼钢渣确保更长时间的有效性[1]。它们也是制造硅酸盐水泥的辅助材料，添加比例为5% to 15%[2]。然而，一些研究指出钢渣被用作结构材料[3]时，主要因为潜在的膨胀化合物，如自由石灰和自由氧化镁，有可能导致体积的不稳定的化学问题。必威体育精装版发展的技术[4]是回收100%的还原渣，但是氧化渣的总量也相应增加。然而，钢渣被用于制作水泥时应优先考虑技术，经济，环境等方面。根据2007年的统计报告，中国是在世界上最大的粗钢生产国[5]。目前，只有中国开发了钢渣作为水泥材料的应用标准，如GB/ T20491-2006和GB13590-2006。根据标准，钢渣的碱度越高活性越高[6]。因此，目前的生产和应用于钢渣水泥的主要是转炉渣。台湾每年电弧炉炼钢还原渣的产量已经超过一百万吨（包括碳素钢渣和不锈钢渣）[7]。然而，炼钢过程中大部分的还原渣和另一种氧化渣被混合用于没有很高经济价值的填充材料。文献中[8-10]表明，当还原渣被用于制作水泥或混凝土时，需要用特殊设备破碎和研磨钢渣，会消耗很高的能量。尽管这样可以减少废物，但在环保方面并不利于节约能源和减少碳排放。 本研究从电弧炉炼钢渣作为水泥基混合物的活性方面进行，其中，样品分别来自碳素钢和不锈钢电弧炉厂。取样后，样品不经过物理和化学活化，只是进行筛选和干燥。这项研究旨在探讨还原渣作为水泥混合物的性能和强度活性指数并深入探讨作为混合水泥的活性和可行性。研究结果表明，还原渣样品有很高的结晶度和水硬性，它主要的化学成分和硅酸盐接近，其中的矿物主要包括硅酸盐。还原渣的粉碎过程可以参考高炉渣回收的处理方法。因此，还原渣可以被用于硅酸盐水泥和混合水泥的熟料或作为混凝土的骨料。表1采样厂的基本信息2实验本研究中采用的还原渣从台湾五个主要电弧炉炼钢厂获得。炼钢厂的有关信息如表1所示。用抓斗的方法在炼钢厂还原渣贮槽中获取样品。每份样品的重量不低于25公斤。样品不进行任何物理和化学活化，只是用#200的筛，在105℃条件下干燥24小时，然后继续测试。未使用的样品放入袋中置于储藏室六个月后，根据每个炼钢厂的产量规模及型号分为三种类型，即不锈钢还原渣（BSS），碳钢还原渣（BCS）, 混合物还原渣（BMS），如表2所示。Ⅰ型硅酸盐水泥在实验中用于测试符合规范ASTM C150的强度活性指数，并作为28天内最小抗压强度35MPa下水泥活性比较的参考。实验中渥太华砂符合规范ASTMC109。表2贮存六个月后的还原渣混合比例 首先进行包括首先进行包括毒性，辐射，水含量，粒度，比重，pH值，X-射线，EDS和化学成分等物理的和化学的测试和分析。因为钢渣的化学成分中的氧化物对玻璃化度和活度有很大影响，根据氧化物成分的比例方面两个标准GB13590和DIN 1164，根据方程（1）和式（2）分别获得对碱度的比较。 （1） （2）为了验证还原渣是否可以被用于水泥的混合料，根据还原渣与石膏按比例80:20混合后在空气和水中是否可以设定和硬化，参照GB / T12957进行还原渣潜在水硬性方面的实验。然后，根据ASTM C311 and ASTM C989的测试方法，对含有20%还原渣硅酸盐水泥和这种硅酸盐水泥进行抗压强度比较，在第7天和第28天量化活性水平。根据在ASTM C311中描述的硅酸盐强度活性指数，样品比例分为对照组和试验组。根据ASTM C 109的测试方法制作一个50立方毫米的灰浆进行试验，其中沙子和水泥比例为2.75:1和w/b比为0.485。试验组的比例和对照组的比重相同，还原渣可以以20%的比重替代水泥。根据日程表混合砂浆，然后压制成模型并置于潮湿的房间24小时。然后从模型中取出样品，并在23 ℃饱和石灰水中储存到测试。3结