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鋼鐵粉技術大有可為

2018-03-20 08:58:46    來源:      【打印此頁】

鋼鐵技術大有可為
      原來只用于醫學領域的高端技術—核磁共振技術也被用于鋼鐵渣的分析了,可見對鋼鐵渣的分析越來越受到人們的重視,特別是鋼鐵渣的分析技術對鋼鐵廠精煉工藝大有好處,在精煉工藝的最佳化及擴大鋼鐵渣的應用非常重要,在擴大鋼鐵渣的新用途,提升鋼鐵渣的價值時,必須明確其特性。不僅需要進行成分的元素分析及溶出試驗,還需要了解鋼鐵渣是何種化學結構。目前,世界一流鋼廠采用核磁共振光譜法(NMR)、紅外吸收光譜法(IR)等,構筑了多種鋼鐵渣化學結構分析方法。通過明確這些化學結構信息與實際鋼鐵渣的膨脹性、pH值等物性的關聯,對鋼渣特性實現了量化的認知,擴大的鋼鐵渣的使用范圍,提升了利用價值。
  在煉鋼工藝中,為了監控精煉反應、達到用戶的質量需求,不僅需要正確把握鋼水的純凈性,還需要正確把握并控制鋼鐵渣的組成。為此,對鋼鐵渣化學成分的快速分析不可或缺。為了使鋼鐵渣在水泥原料、骨料、路基材料等多領域得到積極有效的利用,需要通過與實際用途相匹配的環境管理和環保分析,避免對環境有害的物質向系統外排放,在發貨前進行充分管理,這是世界一流鋼廠做的工作。近年來,隨著各種社會形勢的變化,鋼鐵渣的需求結構也發生了變化,需要推進開發針對新用途的利用技術。為此,不僅需要進行鋼鐵渣化學組成、環境管理的分析,還需通過量化明確左右鋼鐵渣特性的結晶構造——化學狀態,以此來明確鋼渣所具有的物性。
  鋼鐵渣成分分析結果和堿度等信息反饋到流程中的分析方法普遍采用熒光X射線分析裝置(XRF),該裝置能對分析對象試樣固體的狀態直接進行分析。在鋼鐵渣利用中,制定了混凝土骨料用成分分析方法及混凝土用高爐渣微粉標準。在利用鋼鐵渣時,考慮到會發生溶出到地下水的情況,因此,需對溶出成分高度重視。鋼鐵渣由于經過高溫熔融狀態,幾乎不含有有機氯系有害物質以及Hg、As、Cd等沸點低的元素。因此,如在土木工程標準中,相關環保的內容中對Pb、Cr、Se、F、B等5種物質進行了規定。
  鋼鐵渣中含有各種元素。用XRF得到的分析結果是通過氧化物換算得到的各元素濃度,這些元素在實際中大多數會形成復合氧化物。復合氧化物因精煉工藝或冷卻處理的差異,形成不同的化學狀態。
  道路路基用緩冷渣系路基材料(HMS),需要具有一定強度,而該強度需要鋼鐵渣與水的水化反應來保證。因此,需要有對水化生成物特別是鈣礬石進行量化分析。鈣礬石是與路基材料、水泥初期硬化相關的水化化合物,為了預測材料的強度以及生成過剩造成的裂紋等,有必要對其進行量化分析。
  有關鋼鐵渣的分析方法,包括已經確立的、已應用于鋼鐵渣實際管理的分析方法、業界正在探討研究階段的分析方法,對改善環境十分有益,可避免今后又來處理廢渣二次污染問題,造成二次浪費。目前,鋼鐵業在分析方法標準化方面已經非常先進,而鋼鐵渣的分析方法標準化卻相對較為滯后。作為標準試樣的主要因素,不僅需要確保從主要成分到微量成分材料的均勻,還需保證其組成和化學狀態不會發生時效變化。鋼鐵渣是與鋼鐵業共存的材料,很早以來就從化學分析角度對其進行管理。但是,鋼鐵渣在施工后的強度特性變化等是通過何種化學變化而來的尚有很多不明之處。從化學分析的領域來看,鋼鐵渣是一種尚有許多未解之謎待解、并極具挑戰性。
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