冶金廢渣微晶玻璃的研究與制備.pdf

1、礦渣微晶玻璃是以工業(yè)廢渣為主要原料，首先制得基礎(chǔ)玻璃，然后經(jīng)控制晶化而制成的微晶體和玻璃相均勻分布的一種新型無(wú)機(jī)非金屬材料。它具有機(jī)械強(qiáng)度較高、耐磨性能好、耐腐蝕性和耐熱沖擊性能優(yōu)良、熱膨脹系數(shù)可調(diào)等特點(diǎn)，可作為功能材料和結(jié)構(gòu)材料廣泛應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域。 本文以鎳渣、粉煤灰兩種工業(yè)廢渣以及石英砂、白云石、石灰石等天然礦物為主要原料，采用熔融法制備了礦渣微晶玻璃。在獲得鎳渣一粉煤灰微晶玻璃的最佳配比以及最佳熱處理制度的基礎(chǔ)上，根據(jù)配料

2、特點(diǎn)對(duì)玻璃熔制過(guò)程中鐵的還原效果及還原質(zhì)量進(jìn)行了分析研究；著重探討了不同類型、不同含量的堿金屬氧化物對(duì)微晶玻璃性能的影響；同時(shí)也對(duì)微晶玻璃復(fù)合管的離心制備工藝進(jìn)行了初步研究。結(jié)果表明：以石墨為還原劑來(lái)還原配料中的鐵，其還原率在70％～85％之間，且還原鐵的質(zhì)量較好，以灰口鑄鐵為主，并含有少量硅鐵以及鎳鐵合金；當(dāng)引入不同類型、不同含量的堿金屬氧化物時(shí)，各試樣的的析晶溫度均隨著堿含量的增大有不同程度的下降，各堿金屬氧化物的對(duì)于析晶溫度的降低

3、效果依次為：Li<,2>O、Na<,2>O>K<,2>O、LizO>Na<,2>O、K<,2>O；微晶玻璃的晶相組織也隨著堿金屬氧化物的不同比例有所改變：當(dāng)堿含量為6％以及8％時(shí)，微晶玻璃中將有少量LiAlSi<,3>O<,8>出現(xiàn)，而隨著Na<,2>O含量的增加，微晶玻璃的礦物組成中也會(huì)出現(xiàn)較多的霞石相，但微晶玻璃的主晶相為透輝石以及普通輝石為主；在雙堿的相互作用下，各試樣的熱膨脹系數(shù)基本在12.22×10<'-6>1/K～14.78

4、×10<'-6>1/K范圍內(nèi)變化。當(dāng)堿含量在8％時(shí)，加入Li<,2>O、Na<,2>O后，玻璃以及微晶玻璃的熱膨脹系數(shù)分別為：14.1×10<'-6>1/K，14.15×10<'-6>l/K，此值可在200～500℃范圍內(nèi)與普通鋼鐵的熱膨脹系數(shù)相匹配。 綜合熱膨脹系數(shù)、力學(xué)、化學(xué)性能等因素，最終選取A2配料來(lái)制備微晶玻璃復(fù)合管；當(dāng)澆鑄20mm厚的玻璃管時(shí)，其主要工藝參數(shù)為：轉(zhuǎn)速為1200r/min；旋轉(zhuǎn)時(shí)間在7～8min；退火溫