[实用新型]钢渣膨胀检测装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及冶金过程中的废渣利用技术，更具体地说，涉及一种钢渣膨胀检测装置，该检测装置能够准确测量钢渣的体积膨胀率。

背景技术

钢渣是在冶金过程中由于石灰、萤石等造渣材料的加入、炉衬的侵蚀以及铁水中硅、铁等物质氧化而形成的复合固溶体，钢渣数量一般约为钢产量的15％～20％。钢渣的产生工艺主要有：冷弃法、浅盘法、热泼法、水淬法、闷罐法、风淬法、滚筒法和粒化法等。钢渣基本呈黑灰色，外观像结块的水泥熟料，其中夹带一些铁粒，硬度大，密度为1700～2000kg/m3。钢渣的化学成分随炼钢方式、原料、钢种及堆放时间长短不同而不同。虽然钢渣的颗粒级配、磨耗率、压碎值、化学成分等理化指标与天然碎石和砂相似，但由于钢渣的不安定性容易引发粉化膨胀，使其在建材、水利、道路、地基回填和软土地基加固等工程中的应用大大受限。研究表明，引发钢渣粉化膨胀的原因大致可归结为以下四点：(1)数量多、分布范围广、水合反应极缓慢且有反复的弥散状f-CaO是影响钢渣长期不稳定的关键因素，也是制约其推广应用的主要障碍。钢渣中的f-CaO形成温度在1700℃左右，其结构致密、结晶颗粒粗大、晶格畸变程度较大、存在形态多种多样、水化速度极慢，在制品硬化后还会与水发生缓慢的反应，致使膨胀稳定期延长，钢渣中的f-CaO遇水生成氢氧化钙Ca(OH)2体积增大达1～2倍；(2)钢渣中的f-MgO遇水后生成Mg(OH)2，体积增长75％～80％，引起钢渣的胀裂；(3)钢渣中的硅酸二钙在500～845℃温度区间内，由α及β型向γ型晶体转变，体积增大10％～20％，致使钢渣碎裂；(4)当钢渣内含硫量＞3％时，钢渣中的FeS和MnS与水生成Fe(OH)2和Mn(OH)2，体积将分别增大35％～40％及25％～30％。因此需要检测钢渣的体积膨胀率，从而减少钢渣因膨胀而带来的影响和危害。

目前，国内专门对于钢渣膨胀的检测仍是空白，现有的水泥试饼法、常压高压蒸煮烘干法、钢渣年龄粗估法以及电阻应变片法等，均为从相关行业借鉴或照搬而来，不是的专门的测试方法或装置，因此往往存在操作复杂、测量不够准确、结果重现性差、计算比较复杂以及钢渣适应性较差等缺点。

实用新型内容

针对现有技术中存在的上述测量不够准确、计算复杂以及渣样适应性差的缺点，本实用新型的目的是提供一种钢渣膨胀检测装置，该检测装置结构简单，操作方便，测量结果准确。

为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

该钢渣膨胀检测装置包括筒体、上透水板、下透水板、活动螺杆和百分表，筒体两端开口，内部为空腔结构；上透水板和下透水板分别设置在筒体的上、下两端；活动螺杆设置在上透水板上，活动螺杆下端与上透水板连接；百分表设置在筒体上，百分表的底端与活动螺杆的螺帽相接触。

所述的上透水板和下透水板上均开有均匀的透水孔。

所述的上透水板上端设有荷载板，荷载板为镂空的半圆形或圆形结构，数个荷载板叠置在上透水板上。

所述的上透水板上端还设有固定杆，固定杆一端与上透水板连接固定，另一端穿过荷载板与活动螺杆下端连接固定。

所述的下透水板的两侧设有螺栓，下透水板通过螺栓与筒体下端两侧连接固定。

所述的下透水板与筒体下端之间还设有滤纸层，滤纸层覆盖下透水板的所有透水孔。

所述的筒体上还设有夹持支架，夹持支架一端与筒体连接固定，另一端与百分表连接固定。

所述的百分表的最小刻度为0.01mm。

在上述技术方案中，本实用新型的钢渣膨胀检测装置包括筒体、上透水板、下透水板、活动螺杆和百分表，筒体两端开口，内部为空腔结构；上透水板和下透水板分别设置在筒体的上、下两端；活动螺杆设置在上透水板上，活动螺杆下端与上透水板连接；百分表设置在筒体上，百分表的底端与活动螺杆的螺帽相接触。该检测装置结构简单、操作方便、通过百分表测量钢渣因膨胀而移动的位移来计算出膨胀率，测量计算简单准确，精度高，并且钢渣渣样的适应性较好，能够对钢渣的安定性进行定量分析，而且能够为钢渣的工程应用提供科学依据；另外，还能够用于钢渣膨胀机理、膨胀条件模拟和控制等方面的研究。

附图说明

图1是本实用新型的钢渣膨胀检测装置的结构及工作状态示意图；

图2是不同粒度的滚筒钢渣的检测结果的折线示意图；

图3是同一滚筒钢渣在不同荷载下的检测结果的折线示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例进一步说明本实用新型的技术方案。