·662 工程科学学报，第38卷，第5期 图4给出空冷渣的显微结构.空冷渣基质为钙铝 布其周围：空冷渣中斑晶为钙钛矿和镁钙硅石：空冷渣 黄长石，矿物结构较为复杂且不均匀分布，主要体现在 中气孔形态不规则，分布不均匀，气孔率较低，大约在 不同位置钙铝黄长石形态及粒度差异较大，钙铝黄长 2%~3%之间. 石主要以粗大的钉齿状为主，并有细小钙铝黄长石分 由图4可以看出：①空冷渣中玻璃质分布较广，含 a (e) 钙钛矿 玻璃质 镁硅钙石 50n 2045m 20 pm ) 钙钛可矿 金属硫化物 钙铝黄长石 金属铁 钙钛矿 金属铁 钙铝黄长石 50m 20m 20m 图4空冷低钛高炉渣的显微结构照片.(a)钉齿状钙铝黄长石（透射光）：(b)钉齿状钙铝黄长石（透射光）：()灰白色一钙钛矿，褐色一 镁硅钙石（反射光）：()钙钛矿、钙铝黄长石和金属铁（反射光）：()分布在黄长石周围的钙钛矿（反射光）：(0亮白色一金属铁，谈黄 色一金属硫化物（反射光） Fig.4 Pictures of the microstructure of the air-cooled low titanium-containing blast furnace slag:(a)dentate gehlenite (transmitted light):(b) dentate gehlenite (reflected light):(c)hoary perovskite and brown merwinit (reflected light):(d)gehlenite,perovskite and iron (reflected light): (e)perovskite which distributes around gehlenite (reflected light):(f)bright white iron and pale yellow metal sulfides (reflected light) 量相对较多，多呈局部集中分布，钙铝黄长石、钙钛矿少，主要呈圆粒状和星点状，主要分部在黄长石和镁硅 等矿物将其覆盖，形成斑状结构（图4(a)所示）：②空 钙石中，其粒度较细小，在0.001~0.002mm之间，反 冷渣的主要组成矿物是钙铝黄长石，多呈钉齿状，并有 射光下金属铁呈现亮白色（图4(）所示)：⑥空冷渣中 细小钙铝黄长石分布在周围，构成空冷渣基底相，斑晶 金属硫化物含量极少，局部集中分布，多呈不规则粒 粒度较大，在0.003~0.02mm之间，雏晶粒度在 状，反射光下金属硫化物呈现淡黄色（图4(）所示). 0.001~0.002mm之间，透射光下斑晶钙铝黄长石多 综上所述，水淬渣与空冷渣的显微结构差异性较 为无色，而基底钙铝黄长石多呈黄褐色（图4(a)、 大，主要体现在以下几个方面：水淬渣钙铝黄长石显微 (b)、(d)和(e)所示)：③空冷渣中镁钙硅石多呈纺锤 形貌呈羽毛状，而空冷渣中钙铝黄长石呈现钉齿状，并 状，集中分布，形成链条状或大面积覆盖状的镁钙硅石 且水淬渣中钙铝黄长石结晶粒度比空冷渣小；镁硅钙 密集群，多以黄长石雏晶为基底出现，其结晶粒度小于 石都呈纺锤体形，但是生长的基体不同，水淬渣和空冷 0.001mm,反射光下镁钙硅石呈现褐色（图4(c)所 渣的生长基体分别为玻璃质和钙铝黄长石：钙钛矿在 示)：④空冷渣中钙钛矿多呈现树枝状，且为自然较好 水淬渣中呈不规则形状分布，但是在空冷渣多呈树枝 的单晶体，钙钛矿大部分均匀分布在钙铝黄长石斑晶 状和星点状分布：金属铁在两种炉渣中都呈圆粒状，但 周围，少量分部镁硅钙石附近区域，钙钛矿的结晶粒度 是水淬渣中金属铁粒度较大：气泡在空冷渣中呈不规 般比镁硅钙石小，反射光下钙钛矿呈现灰白色 则形态，而在水淬渣中以球形为主，且气孔率较高，是 (图4(c)、(d)和(e)所示)：⑤空冷渣中金属铁含量较 空冷渣的2倍之多.工程科学学报，第 38 卷，第 5 期 图 4 给出空冷渣的显微结构． 空冷渣基质为钙铝 黄长石，矿物结构较为复杂且不均匀分布，主要体现在 不同位置钙铝黄长石形态及粒度差异较大，钙铝黄长 石主要以粗大的钉齿状为主，并有细小钙铝黄长石分 布其周围; 空冷渣中斑晶为钙钛矿和镁钙硅石; 空冷渣 中气孔形态不规则，分布不均匀，气孔率较低，大约在 2% ～ 3% 之间． 由图 4 可以看出: ①空冷渣中玻璃质分布较广，含 图 4 空冷低钛高炉渣的显微结构照片． ( a) 钉齿状钙铝黄长石( 透射光) ; ( b) 钉齿状钙铝黄长石( 透射光) ; ( c) 灰白色—钙钛矿，褐色— 镁硅钙石( 反射光) ; ( d) 钙钛矿、钙铝黄长石和金属铁( 反射光) ; ( e) 分布在黄长石周围的钙钛矿( 反射光) ; ( f) 亮白色—金属铁，淡黄 色—金属硫化物( 反射光) Fig． 4 Pictures of the microstructure of the air-cooled low titanium-containing blast furnace slag: ( a) dentate gehlenite ( transmitted light) ; ( b) dentate gehlenite ( reflected light) ; ( c) hoary perovskite and brown merwinit ( reflected light) ; ( d) gehlenite，perovskite and iron ( reflected light) ; ( e) perovskite which distributes around gehlenite ( reflected light) ; ( f) bright white iron and pale yellow metal sulfides ( reflected light) 量相对较多，多呈局部集中分布，钙铝黄长石、钙钛矿 等矿物将其覆盖，形成斑状结构( 图 4( a) 所示) ; ②空 冷渣的主要组成矿物是钙铝黄长石，多呈钉齿状，并有 细小钙铝黄长石分布在周围，构成空冷渣基底相，斑晶 粒度 较 大，在 0. 003 ～ 0. 02 mm 之 间，雏 晶 粒 度 在 0. 001 ～ 0. 002 mm 之间，透射光下斑晶钙铝黄长石多 为无色，而 基 底 钙 铝 黄 长 石 多 呈 黄 褐 色( 图 4 ( a) 、 ( b) 、( d) 和( e) 所示) ; ③空冷渣中镁钙硅石多呈纺锤 状，集中分布，形成链条状或大面积覆盖状的镁钙硅石 密集群，多以黄长石雏晶为基底出现，其结晶粒度小于 0. 001 mm，反射光下镁钙硅石呈现褐色( 图 4 ( c) 所 示) ; ④空冷渣中钙钛矿多呈现树枝状，且为自然较好 的单晶体，钙钛矿大部分均匀分布在钙铝黄长石斑晶 周围，少量分部镁硅钙石附近区域，钙钛矿的结晶粒度 一般比 镁 硅 钙 石 小，反 射 光 下 钙 钛 矿 呈 现 灰 白 色 ( 图 4( c) 、( d) 和( e) 所示) ; ⑤空冷渣中金属铁含量较 少，主要呈圆粒状和星点状，主要分部在黄长石和镁硅 钙石中，其粒度较细小，在 0. 001 ～ 0. 002 mm 之间，反 射光下金属铁呈现亮白色( 图 4( f) 所示) ; ⑥空冷渣中 金属硫化物含量极少，局部集中分布，多呈不规则粒 状，反射光下金属硫化物呈现淡黄色( 图 4( f) 所示) ． 综上所述，水淬渣与空冷渣的显微结构差异性较 大，主要体现在以下几个方面: 水淬渣钙铝黄长石显微 形貌呈羽毛状，而空冷渣中钙铝黄长石呈现钉齿状，并 且水淬渣中钙铝黄长石结晶粒度比空冷渣小; 镁硅钙 石都呈纺锤体形，但是生长的基体不同，水淬渣和空冷 渣的生长基体分别为玻璃质和钙铝黄长石; 钙钛矿在 水淬渣中呈不规则形状分布，但是在空冷渣多呈树枝 状和星点状分布; 金属铁在两种炉渣中都呈圆粒状，但 是水淬渣中金属铁粒度较大; 气泡在空冷渣中呈不规 则形态，而在水淬渣中以球形为主，且气孔率较高，是 空冷渣的 2 倍之多． · 266 ·