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固硫灰渣特性及其作水泥掺合料研究

2016-11-09 10:31:41来源:阅读数:1023


流化床燃烧技术是近年来在国际上发展起来的新一代高效、低污染清洁煤燃烧技术。但由于人们对流化床燃煤副产物,即固硫灰渣的基本特性认识程度不够,现阶段大多只能采用堆积方式进行处理,因而严重影响了其资源化利用,这直接给我国流化床燃煤脱硫技术的进一步推广带来了较大困难。为此,本文采用8种具有代表性的固硫灰渣,较为系统地分析和研究了固硫灰渣的特性,并与粉煤灰的特性进行了对比;根据其成分特点提出了一套适用的活性评定方法;在利用XRD、SEM微观分析手段对固硫灰渣研究的基础上,揭示了固硫灰渣与粉煤灰的活性差异来源;最后,对固硫灰渣的建... 流化床燃烧技术是近年来在国际上发展起来的新一代高效、低污染清洁煤燃烧技术。但由于人们对流化床燃煤副产物,即固硫灰渣的基本特性认识程度不够,现阶段大多只能采用堆积方式进行处理,因而严重影响了其资源化利用,这直接给我国流化床燃煤脱硫技术的进一步推广带来了较大困难。为此,本文采用8种具有代表性的固硫灰渣,较为系统地分析和研究了固硫灰渣的特性,并与粉煤灰的特性进行了对比;根据其成分特点提出了一套适用的活性评定方法;在利用XRD、SEM微观分析手段对固硫灰渣研究的基础上,揭示了固硫灰渣与粉煤灰的活性差异来源;最后,对固硫灰渣的建材资源化途径—用于水泥掺合料进行了比较系统的研究。 固硫灰渣的特性研究表明:(1)由于燃烧温度、脱硫剂、脱硫效率等因素的影响,与普通煤粉炉灰渣相比,有其特殊的化学成分、火山灰活性及自硬性。(2)固硫灰渣的颗粒形貌极其不规则且疏松多孔,与粉煤灰的致密球状颗粒有很大差异,导致固硫灰的标准稠度用水量比粉煤灰高很多,固硫渣的吸水率也很高。(3)首次用红外光谱对固硫灰渣的硅酸盐阴离子聚合度进行了分析,发现固硫灰渣[SiO4]和[AlO6]聚合度均低于粉煤灰的,尤其是[SiO4]。(4)根据固硫灰渣化学成分和矿物组成的特殊性,并结合现行的活性评定方法,将原28d抗压强度比方法进行改进,并采用大量固硫灰渣进行试验,表明该方法能更直观、更准确地评定固硫灰渣的活性。(5)固硫灰渣的火山灰活性高于粉煤灰,这种活性差异主要来源于其矿物组成与颗粒形貌。 在研究固硫灰渣用于水泥掺合料时,采用了70﹪普通硅酸盐水泥-30﹪固硫灰渣系统,研究结果表明:(1)比70﹪普通硅酸盐水泥-30﹪粉煤灰系统的胶砂强度高,但是需注意控制系统中SO3含量。(2)系统的凝结时间正常。(3)当系统中SO3含量远远超过3.5﹪时,硫酸盐安定性检测不合格。(4)系统的体积稳定性比70﹪普通硅酸盐水泥-30﹪粉煤灰系统的差;固硫灰渣与粉煤灰混掺可提高胶凝系统的体积稳定性。(5)当系统中SO3含量控制在3.5﹪左右时,水泥的强度随龄期逐渐增长。(6)抗冻性能明显高于70﹪普通硅酸盐水泥-30﹪粉煤灰系统。(7)抗碳化性能低于纯普通硅酸盐水泥,但高于70﹪普通硅酸盐水泥-30﹪粉煤灰系统。

目录概览

固硫灰渣特性及其作水泥掺合料研究 目次

封面

文摘

英文文摘

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1绪论

1.1选题背景

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1.2循环流化床燃煤固硫技术

1.2.1循环流化床锅炉基本原理

1.2.2循环流化床锅炉的发展

1.2.3循环流化床锅炉主要优点

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1.3流化床燃煤固硫灰渣的利用途径

1.3.1作为建筑材料

1.3.2矿山、矿井处理

1.3.3交通工程

1.3.4城市环境治理

1.3.5农业

1.4流化床燃煤固硫灰渣研究和利用的迫切性

1.5本论文研究内容

+

2试验原材料

+

2.1试验原材料

2.1.1流化床燃煤固硫灰渣

2.1.2熟料

2.1.3粉煤灰

2.1.4二水石膏

2.1.5砂

+

2.2试验方法

2.2.1粒径分析

2.2.2密度

2.2.3堆积密度

2.2.4比表面积

2.2.5净浆标准稠度用水量、安定性、凝结时间

2.2.6强度试验方法

2.2.7自由膨胀率

2.2.8冻融循环

2.2.9抗碳化

2.2.10微观分析

+

3固硫灰渣基本特性

3.1粒径/细度分析

3.2颗粒形貌

3.3基本物理特性

3.4化学成分

3.5矿物组成

3.6硅酸盐阴离子聚合度

3.7本章小结

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4固硫灰渣的活性

+

4.1固硫灰渣的火山灰活性

4.1.1火山灰活性来源

4.1.2火山灰质混合材料现行活性评定方法

4.1.3水泥熟料28 d胶砂抗压强度比方法

4.1.4固硫灰渣与粉煤灰活性差异来源

+

4.2固硫灰渣自硬性

4.2.1自硬性来源

4.2.2固硫灰渣自硬性评定

4.2.3固硫灰渣自硬强度测定

4.3本章小结

+

5固硫灰渣作水泥掺合料研究

5.1固硫灰渣不同掺量时水泥砂浆的强度

5.2物理性能

+

5.3耐久性

5.3.1膨胀性能

5.3.2长期强度

5.3.3抗冻性

5.3.4碳化

5.4本章小结

+

6结论与展望

6.1结论

6.2展望

致 谢

参考文献

附 录


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