钢渣是钢铁生产过程排放最多的固体废弃物,具有成分复杂、耐磨和安定性差等特性,致使我国钢渣资源化利用率低,环境污染严重。钢渣含有部分硅酸盐成分,具有一定的胶凝活性,可用作水泥、陶瓷、玻璃等建材生产的原料。目前噪声污染日益严重、噪声污染治理越发紧迫,而采用多孔陶瓷、泡沫玻璃等新型无机非金属材料吸声降噪越来越受到重视。因此,探索利用钢渣制备多孔吸声材料,开发钢渣资源化利用的新途径和新领域,提高钢渣利用率,对企业节约资源、保护环境、提高经济效益具有重要意义。论文选择高温烧结的方法制备钢渣吸声材料,针对关键材料参数和性能指标,逐步改进原料配方及相应的成型造孔工艺。通过对比钢渣-粉煤灰、钢渣-粘土-长石-石英体系和钢渣-粉煤灰-粘土-稻壳灰三个体系原料配方及其相应成型造孔方法的特点,确定了制备工艺方案,并探讨了制备机理,建立了烧结过程模型。论文主要得到如下结论：(1)本研究采用的转炉钢渣主要化学组成为CaO、Fe2O3、SiO2,Al2O3、 MgO等；主要矿物相为C2S、C3S、RO目、C2F和C3A等。冷态制备的钢渣胶凝材料早期强度低,28天强度为18.36MPa,而高温烧结试样抗压强度可达90.86MPa。相对于冷态制备方法,选择高温烧结的方法制备钢渣多孔吸声材料将能够具有更好的力学性能。(2)通过掺加不同硅质材料改进原料配方,不但可以获得较好的力学性能也可逐步拓宽烧成温度范围；而通过调整造孔剂种类、添加方式及成型造孔方法,可提高钢渣吸声材料的孔隙率,并保持较好的力学性能。采用三种基体材料配方及相应成型造孔方法制备的钢渣吸声材料孔隙率在50%以上,抗压性能可达3.0MPa以上,厚度在2.5-3.0mm的材料平均吸声系数可达到0.40-0.48。钢渣-粉煤灰-粘土-稻壳灰体系及颗粒堆压与造孔剂复合造孔方法废物利用率高、工艺简单、烧成温度范围较宽,以及材料力学和吸声性能较好,因此,选择该原料配方和成型方法作为钢渣多孔吸声材料的制备工艺。制备工艺条件包括：钢渣：粉煤灰：粘土：稻壳灰的配比为12：3：2：3,高温造孔剂为白云石掺加量基体材料质量的10%；圆盘造粒的颗粒粒径控制在1.2-2.8mm；颗粒堆压在1.0-1.5MPa之间；烧成温度区间在1130-1180℃,较适宜的烧结温度和时间为1150℃和4h。(3)通过钢渣多孔吸声材料烧结成孔机理研究发现,稻壳灰、白云石可作造孔剂也是良好的掺加剂,适当烧结温度下坯体孔隙率均在50%以上,而且抗折强度最大可达44.7MPa。在控制烧成温度方面,稻壳灰、白云石和长石等原料的掺加可以改变烧结反应的温度,稻壳灰和长石分别可以降低反应温度20-30℃和10℃左右,但同时也缩短了烧成温度区间；白云石可以拓宽烧成温度范围,却提高了烧结反应的温度。因此,应控制稻壳灰和白云石的掺加量,该配方不宜掺加长石。烧结温度是钢渣吸声材料制备的主要影响因素。材料造孔过程主要在低温阶段,烧结升温速率不宜过快；烧结反应主要发生在高温阶段。延长烧结时间可促进烧结反应,使晶体充分发育生长,材料获得良好的力学性能,但同时降低孔隙率而影响吸声性能,烧结时间宜控制在2.5-4.0h。提高成型压力增加坯体密实度,可促进烧结反应,也使孔隙率明显降低；成型压力较低的试样具有较高孔隙率,但致密化程度低,因而成型压力可在1.0-1.5MPa之间。(4)多孔材料烧结过程可分为初期、中期和后期三个阶段,造孔剂分解造孔和烧结反应两个过程。烧结初期大约在室温到1100℃,烧结反应缓慢,收缩率在1%左右,少量中间过渡矿相钙铁榴石产生,主要是多孔材料的造孔过程。烧结中期在1100-1150℃之间,烧结收缩加速,收缩率达5%左右,主要表现为烧结颈部扩大,气孔形状改变,孔隙率下降；矿物相逐步从过渡矿物相生成稳定的透辉石相和少量RO相。烧结后期在1150-1200℃之间,收缩率达到10%以上,是孔隙形态、大小和数量快速变化的过程,也是晶体形成、生长,生成稳定矿物相的过程；由于大量高温液相产生,传质方式发生改变。烧结中期和后期组成材料烧结的另一个过程,即烧结反应的主要过程。烧结动力学结果表明,随烧结温度提高,坯体的烧结速率常数快速增加；烧结时间关系指数n值逐步由0.221升至0.342,说明坯体内的传质从表面扩散逐步变化为品界扩散的过程,在1190℃时n值下降为0.195,坯体中已有液相产生,传质方式已经改变；在1150-1190℃的活化能为32.88 kJ/mol。(5)钢渣多孔材料孔隙率、平均孔径、厚度和体积密度对吸声性能具有明显的影响。提高材料的孔隙率、增加材料厚度、孔径增大、减小体积密度均可提高材料平均吸声系数,尤其是增加材料厚度对于提高低频吸声系数作用效果显著,当增加到5.1cm时,平均吸声系数达到0.55。与其他常用多孔吸声材料性能比较发现,厚度基本相同条件下,钢渣多孔吸声材料的吸声性能优于多数常用的吸声材料；换算成混响室法吸声系数为0.74,吸声性能为Ⅱ级,属于具有优良的吸声性能吸声产品。