钢渣砖碳酸化性能的研究

炼钢 ›› 2022, Vol. 38 ›› Issue (2): 83-88.

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钢渣砖碳酸化性能的研究

张平¹，张冰心¹，常钧²

（1.贵州师范大学材料与建筑工程学院，贵州贵阳 550025；
2.大连理工大学建设工程学部，辽宁大连 116024）

出版日期:2022-04-05 发布日期:2022-03-28

Study on the mechanical properties of carbonation of steel slag bricks

Online:2022-04-05 Published:2022-03-28

摘要/Abstract

摘要： 将济南钢铁厂的钢渣置于密闭容器当中，并通入100 %的CO₂气体进行碳酸化，以寻找一种新的利用钢渣的方法，从而实现工业渣的零排放、降低企业成本。研究发现：钢渣在一定压力下能吸收一部分CO₂，碳酸化后钢渣试件的强度比未碳化钢渣的强度有大幅度的提高。通过重量法测定钢渣粉在水灰比为14.5 %时，制备的钢渣砖碳酸化增重率最高，为15.05 %，对应的抗压、抗折强度分别为36.88、9.69 MPa；通过XRD以及FE-SEM微观测试方法可以得到，试件力学性能提升的原因是钢渣中原有的Ca²⁺、掺加的水和CO₂发生碳酸化反应，生成了CaCO₃，导致微观结构更为致密、孔隙直径减小、总孔隙体积减小。

关键词: 钢渣, 碳酸化, CO₂吸收, 力学性能, 钢渣制品

Abstract: In order to find a new method of utilizing steel slag, the steel slag aggregate from Jinan Iron and Steel Plant was placed in an airtight container and carbonated with 100 % CO₂. Experimental results showed that steel slag could absorb CO₂ under a certain pressure, and the strength of steel slag specimen after carbonation was greatly improved compared with that without carbonation. When the water-cement ratio of steel slag powder was 14.5 % by gravimetric method, the weight gain rate of carbonation of steel slag brick was 15.05 %, and the corresponding compressive strength and flexure strength were 36.88 MPa and 9.69 MPa respectively. According to XRD and FE-SEM microscopic test methods, the reason for the improvement of mechanical properties of specimens was that the Ca²⁺in steel slag, the water added with CO₂ carbonated to generate CaCO₃, resulting in a denser microstructure and reducing pore diameter.

Key words: steel slag, carbonation, CO₂ absorption, mechanical properties, steel slag products

张平, 张冰心, 常钧. 钢渣砖碳酸化性能的研究[J]. 炼钢, 2022, 38(2): 83-88.

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