熔融高溫高爐渣冷卻過程相變研究
發(fā)布時間：2020-12-03 14:14
高爐渣是鋼鐵生產(chǎn)過程中所產(chǎn)生的廢棄渣,成分包括SiO2、Al2O3、CaO、MgO、MnO、FeO和硫等。其產(chǎn)渣量大約為0.31.0噸/噸生鐵,排放溫度高達1500℃,擁有產(chǎn)量大,熱值高的特點。傳統(tǒng)高爐渣處理工藝采用水淬法,獲得高活性的玻璃態(tài)高爐渣,被廣泛用作于水泥原材料等,但是該工藝存在許多缺點,如水耗高、未回收顯熱,并且需對水淬渣進行干燥處理。因此,兼顧余熱回收的高爐渣資源利用是目前技術(shù)發(fā)展的一個重要方向。干式�；ㄊ且愿煽諝庾鳛閾Q熱介質(zhì)來回收高爐渣的熱量。然而,干式�；に嚨睦鋮s速率較水淬法低,有可能無法獲取高含量的玻璃態(tài)高爐渣。我國國標(biāo)規(guī)定,冷卻后玻璃體含量大于85%的高爐渣才可用于生產(chǎn)水泥混凝土,即要求高爐渣具有較好的非晶形成能力（GFA）。此外,由于不同鋼鐵廠所選用的入爐材料不同,使得高爐渣的各成分的含量也不同,而高爐渣成分的變化對高爐渣的非晶形成能力也有較大的影響。因此,開展不同冷卻速率及不同成分條件下高爐渣相變冷卻及物相演變過程的研究,為高爐渣的余熱回收及資源化利用提供指導(dǎo)。本文主要...
【文章來源】：重慶大學(xué)重慶市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】：118 頁
【學(xué)位級別】：碩士
【部分圖文】：
鋼鐵行業(yè)高溫廢熱的分布
1 緒 論的堿度可把礦渣分為如下三類。礦渣 R>1 ；礦渣 R＝ 1 ；礦渣 R<1 。冷卻速率下，高溫熔融高爐渣凝固過程獲得的物相將物相演變過程可由圖 1.2 闡明。在緩冷過程中，由于冷過程順利完成，最終形成不同的晶型[8]。緩慢冷卻的高 其原子、離子、分子等質(zhì)點都按一定的規(guī)律排列有序, 性仍很低或基本沒有活性。在急冷過程中液相粘度很，即使有少量晶體，其成長也受到阻礙，故質(zhì)點就不能玻璃態(tài)結(jié)構(gòu)[9, 10]。
圖 1.3 硅氧四面體圖 1.4 鋁氧八面體Fig.1.3Silicon-oxy tetrahedronFig.1.4Alumina-oxy octahedron玻璃體結(jié)構(gòu)，如圖 1.5 所示，從近程看，是由硅氧四面體或鋁氧八面體單展而成的連續(xù)的空間網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，表現(xiàn)出一定規(guī)律性。而從遠(yuǎn)程看，原子或分排列不具有長程平移對稱性或旋轉(zhuǎn)對稱性，是空間無規(guī)則網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。所以遠(yuǎn)序、近程有序性代表了礦渣玻璃體的結(jié)構(gòu)特征[12-15]。因此，礦渣玻璃體的結(jié)要是由硅氧四面體及鋁氧八面體組成的無規(guī)則網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。它處于均衡狀態(tài)，力學(xué)不穩(wěn)定狀態(tài)。玻璃體含量越高，其中的化學(xué)能儲存于形成的玻璃體中, 水淬高爐渣具有活性的本質(zhì)原因[16]。所以高爐渣的活性高低主要取決于其玻的數(shù)量及性能。而發(fā)生玻璃轉(zhuǎn)變所需的最小冷卻速率為臨界冷卻速率 Qc[17]。
【參考文獻】：
期刊論文
[1]非晶態(tài)物質(zhì)的本質(zhì)和特性[J]. 汪衛(wèi)華. 物理學(xué)進展. 2013(05)
[2]玻璃形成及其非晶體結(jié)構(gòu)[J]. 宋鑫,龐彪,徐志欣. 黑龍江科技信息. 2013(03)
[3]非晶合金的形成機理及其形成能力的研究[J]. 張科,馬光,賈志華,孫曉亮,李銀娥,李進. 材料導(dǎo)報. 2012(S2)
[4]熔渣干法�；坝酂峄厥占夹g(shù)進展[J]. 杜濱,羅光亮,姜榮泉. 干燥技術(shù)與設(shè)備. 2012(04)
[5]簡述礦渣的活性及影響其活性的因素[J]. 吳興. 科技風(fēng). 2012(08)
[6]高爐渣處理技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展方向[J]. 孔德文,張建良,郭偉行,左海濱,吳小兵. 冶金能源. 2011(05)
[7]嘉恒法與底濾法渣處理系統(tǒng)分析[J]. 高月平. 現(xiàn)代冶金. 2011(02)
[8]A Brief Overview of Low CO2 Emission Technologies forIron and Steel Making[J]. Chunbao (Charles) XU1,CANG Da-qiang2(1. Department of Chemical Engineering,Lakehead University,Ontario P7B 5E1,Canada; 2. School ofMetallurgical and Ecological Engineering,University of Science and Technology Beijing,Beijing 100083,China). Journal of Iron and Steel Research(International). 2010(03)
[9]INBA法渣處理的實踐與改進[J]. 李建立,李巖,陳麗敏,王紅軍. 金屬世界. 2009(03)
[10]CCT and TTT Diagrams to Characterize Crystallization Behavior of Mold Fluxes[J]. WEN Guang-hua LIU Hui TANG Ping College of Materials Science and Engineering, Chongqing University,Chongqing 400044,China. Journal of Iron and Steel Research(International). 2008(04)
本文編號：2896370
【文章來源】：重慶大學(xué)重慶市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】：118 頁
【學(xué)位級別】：碩士
【部分圖文】：
鋼鐵行業(yè)高溫廢熱的分布
1 緒 論的堿度可把礦渣分為如下三類。礦渣 R>1 ；礦渣 R＝ 1 ；礦渣 R<1 。冷卻速率下，高溫熔融高爐渣凝固過程獲得的物相將物相演變過程可由圖 1.2 闡明。在緩冷過程中，由于冷過程順利完成，最終形成不同的晶型[8]。緩慢冷卻的高 其原子、離子、分子等質(zhì)點都按一定的規(guī)律排列有序, 性仍很低或基本沒有活性。在急冷過程中液相粘度很，即使有少量晶體，其成長也受到阻礙，故質(zhì)點就不能玻璃態(tài)結(jié)構(gòu)[9, 10]。
圖 1.3 硅氧四面體圖 1.4 鋁氧八面體Fig.1.3Silicon-oxy tetrahedronFig.1.4Alumina-oxy octahedron玻璃體結(jié)構(gòu)，如圖 1.5 所示，從近程看，是由硅氧四面體或鋁氧八面體單展而成的連續(xù)的空間網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，表現(xiàn)出一定規(guī)律性。而從遠(yuǎn)程看，原子或分排列不具有長程平移對稱性或旋轉(zhuǎn)對稱性，是空間無規(guī)則網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。所以遠(yuǎn)序、近程有序性代表了礦渣玻璃體的結(jié)構(gòu)特征[12-15]。因此，礦渣玻璃體的結(jié)要是由硅氧四面體及鋁氧八面體組成的無規(guī)則網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。它處于均衡狀態(tài)，力學(xué)不穩(wěn)定狀態(tài)。玻璃體含量越高，其中的化學(xué)能儲存于形成的玻璃體中, 水淬高爐渣具有活性的本質(zhì)原因[16]。所以高爐渣的活性高低主要取決于其玻的數(shù)量及性能。而發(fā)生玻璃轉(zhuǎn)變所需的最小冷卻速率為臨界冷卻速率 Qc[17]。
【參考文獻】：
期刊論文
[1]非晶態(tài)物質(zhì)的本質(zhì)和特性[J]. 汪衛(wèi)華. 物理學(xué)進展. 2013(05)
[2]玻璃形成及其非晶體結(jié)構(gòu)[J]. 宋鑫,龐彪,徐志欣. 黑龍江科技信息. 2013(03)
[3]非晶合金的形成機理及其形成能力的研究[J]. 張科,馬光,賈志華,孫曉亮,李銀娥,李進. 材料導(dǎo)報. 2012(S2)
[4]熔渣干法�；坝酂峄厥占夹g(shù)進展[J]. 杜濱,羅光亮,姜榮泉. 干燥技術(shù)與設(shè)備. 2012(04)
[5]簡述礦渣的活性及影響其活性的因素[J]. 吳興. 科技風(fēng). 2012(08)
[6]高爐渣處理技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展方向[J]. 孔德文,張建良,郭偉行,左海濱,吳小兵. 冶金能源. 2011(05)
[7]嘉恒法與底濾法渣處理系統(tǒng)分析[J]. 高月平. 現(xiàn)代冶金. 2011(02)
[8]A Brief Overview of Low CO2 Emission Technologies forIron and Steel Making[J]. Chunbao (Charles) XU1,CANG Da-qiang2(1. Department of Chemical Engineering,Lakehead University,Ontario P7B 5E1,Canada; 2. School ofMetallurgical and Ecological Engineering,University of Science and Technology Beijing,Beijing 100083,China). Journal of Iron and Steel Research(International). 2010(03)
[9]INBA法渣處理的實踐與改進[J]. 李建立,李巖,陳麗敏,王紅軍. 金屬世界. 2009(03)
[10]CCT and TTT Diagrams to Characterize Crystallization Behavior of Mold Fluxes[J]. WEN Guang-hua LIU Hui TANG Ping College of Materials Science and Engineering, Chongqing University,Chongqing 400044,China. Journal of Iron and Steel Research(International). 2008(04)
本文編號：2896370
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