近年来，随着我国经济的持续快速发展，废弃物的处理和利用已成为学术界的研究热点之一。本研究采用硼砂、硼酸厂排出的硼泥、发电厂排出的粉煤灰和铁尾矿为原料，研制新型节能建材，为硼泥的利用开辟了一条新的途径。实验利用自行设计的模具、压力器和简易脱模设备制备了200多块30x30x20mm的小试样和10多块240x115x53mm的大试样，利用高温箱式电阻炉、恒温干燥箱等仪器，通过XRD分析、导热系数测定、以及物理力学性能和耐久性测定等实验方法，系统地研究了硼泥基烧结砖的制备工艺、锻烧过程和烧结机理。 本文采用正交试验的方法，研究了不同配比的原料对烧结砖质量的影响，确定了3种配比，其中以抗压强度为指标确定了砖的最佳配比为：硼泥40％；粉煤灰20％；铁尾矿40％。最佳的塑性成型压力为20MPa。研究结果表明，硼泥基烧结砖的最高烧成温度比粘土烧结砖的最高烧成温度高，烧成温度范围为1100℃左右，烧成时升温速率应较慢，适宜的升温速率在室温～300℃时为100℃/h，300℃～最高烧成温度为50～60℃/h左右，在烧成温度下保温2-4h，制品性能达到最佳值。其物理力学性能高于MU20的普通粘土砖，并且没有发现泛霜和石灰爆裂现象；其导热系数为0.23w/m*℃是普通粘土砖的一半，保温性能优于普通粘土砖。烧结砖的锻烧过程中所发生的物理化学变化大体上与粘土单独加热时相似，坯料中粉煤灰含量越高，坯料的烧结温度越高，烧结砖结构的形成越缓慢。 研究还发现，该烧结砖的烧结机理与普通粘土砖相似，在烧结初期，以固相表面扩散传质为主；在烧结中后期，由于坯体中存在少量液相，以颗粒重排和塑性流动传质为主。利用本研究提出的烧结工艺，烧制砖瓦时硼泥的含量从20～30％提高到了40％，加大了硼泥的综合利用，有利于循环经济。
- 作 者：
- 任学峰
- 学科专业：
- 钢铁冶金
- 授予学位：
- 硕士
- 学位授予单位：
- 东北大学
- 导师姓名：
- 李刚
- 学位年度：
- 2006
- 研究方向：
- 语 种：
- chi
- 基金项目：
