本文關(guān)鍵詞：鈦鐵渣、釩鐵渣和還原鋁鉻渣的基本性能及回收循環(huán)利用的研究

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【摘要】：爐渣作為工業(yè)生產(chǎn)中的固體廢物,具有產(chǎn)量大、組成復(fù)雜、性質(zhì)多變、危害環(huán)境等特征,對(duì)其妥善安置和處理一直是科研工作者的研究重點(diǎn)。而隨著高爐大型化、長壽化的發(fā)展,對(duì)潔凈鋼的要求越來越高,對(duì)高性能耐火材料的需求量增加。當(dāng)前優(yōu)質(zhì)耐火原材料的產(chǎn)量逐年下降,價(jià)格不斷攀升,尋求性能相當(dāng)、價(jià)格低廉、來源廣泛的替代品迫在眉睫。因此,本文旨在對(duì)鈦鐵渣、釩鐵渣和還原鋁鉻渣的性能進(jìn)行深入研究,根據(jù)渣的特性以期取代相應(yīng)的耐火原料,實(shí)現(xiàn)資源的二次利用,且緩解耐火原料緊缺的局勢(shì)。實(shí)驗(yàn)首先對(duì)三種渣的基本性能進(jìn)行了研究,之后對(duì)其在高爐出鐵溝澆注料中的使用情況進(jìn)行了分析,最后研制出了轉(zhuǎn)爐出銅溝用新型澆注料,研究工作如下:(1)通過對(duì)三種渣各項(xiàng)性能的研究,得出以下結(jié)論:鈦鐵渣中主要物相為鋁酸鈣、金紅石和剛玉;釩鐵渣中主要物相為鋁酸鈣和富鋁尖晶石;還原鋁鉻渣主要物相為剛玉相;三種渣氧化鋁含量高,體積密度和顆粒強(qiáng)度大,吸水率、導(dǎo)熱系數(shù)相對(duì)較低,耐火度高,抗渣侵蝕性好,完全可以作為耐火原料使用。(2)分別將三種渣以顆粒形式引入到高爐出鐵溝Al2O3-SiC-C澆注料后,研究了粒度和加入量對(duì)試樣性能的影響,結(jié)果表明:a、隨著鈦鐵渣加入量的增加,澆注料的流動(dòng)性變好,氣孔率降低,體積密度升高,抗折強(qiáng)度和耐壓強(qiáng)度變化不大,對(duì)高溫抗折強(qiáng)度和熱震穩(wěn)定性的影響不大,抗侵蝕性能良好;加入量為12wt%時(shí)性能最佳,粒度對(duì)試樣的影響不大;b、隨著釩鐵渣的加入,澆注料的氣孔率降低、體積密度升高,常溫抗折強(qiáng)度、耐壓強(qiáng)度、高溫抗折和熱震穩(wěn)定性均有下降;加入釩鐵渣的粒度越小,試樣的性能越差,粒度為8~5mm和5~3mm時(shí)最佳加入量分別為16wt%和8wt%。c、還原鋁鉻渣加入粒度為3~1mm時(shí),澆注料的顯氣孔率變化較小,體積密度、常溫強(qiáng)度和高溫抗折強(qiáng)度略有升高,線變化率變化不大,對(duì)熱震穩(wěn)定性影響不大,抗渣侵蝕和滲透能力較好;加入粒度為1~0mm時(shí),澆注料的顯氣孔率和高溫抗折強(qiáng)度降低,線變化率影響較小,體積密度和抗折強(qiáng)度增大,耐壓強(qiáng)度基本無變化,熱震穩(wěn)定性略微下降,抗渣侵蝕和滲透較好;復(fù)合粒度引入時(shí),澆注料的體積密度和抗折強(qiáng)度升高,線變化率、體積密度、耐壓強(qiáng)度及對(duì)澆注料中的物相影響不大。(3)以鈦鐵渣和還原鋁鉻渣為主要原料,通過對(duì)顆粒級(jí)配、體積穩(wěn)定性和分散劑的研究,研制出了一種新型轉(zhuǎn)爐出銅溝用耐火澆注料。
【關(guān)鍵詞】：鈦鐵渣 釩鐵渣 還原鋁鉻渣 性能研究 循環(huán)利用
【學(xué)位授予單位】：武漢科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TQ175.732;X705
【目錄】：

• 摘要4-6
• Abstract6-11
• 第1章 文獻(xiàn)綜述11-25
• 1.1 合金鋼及其發(fā)展概述11-12
• 1.2 鐵合金的制備方法12-15
• 1.2.1 鈦鐵合金的制備13-14
• 1.2.2 釩鐵合金的制備14-15
• 1.3 金屬鉻的制備15-16
• 1.4 鈦鐵渣、釩鐵渣和鋁鉻渣16-22
• 1.4.1 國內(nèi)鈦鐵渣、釩鐵渣和鋁鉻渣的化學(xué)成分17-18
• 1.4.2 鈦鐵渣、釩鐵渣和鋁鉻渣對(duì)環(huán)境的危害18-19
• 1.4.3 鈦鐵渣、釩鐵渣和鋁鉻渣的利用現(xiàn)狀19-22
• 1.5 研究背景——高鋁質(zhì)耐火原料的現(xiàn)狀22-23
• 1.6 本課題的研究意義和內(nèi)容23-25
• 1.6.1 研究意義23
• 1.6.2 研究內(nèi)容23-25
• 第2章 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與研究方案25-31
• 2.1 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容25
• 2.2 實(shí)驗(yàn)原料及儀器25-26
• 2.2.1 實(shí)驗(yàn)原料25-26
• 2.2.2 實(shí)驗(yàn)儀器26
• 2.3 實(shí)驗(yàn)方法26-31
• 2.3.1 鈦鐵渣、釩鐵渣和還原鋁鉻渣的性能研究26-28
• 2.3.2 鈦鐵渣、釩鐵渣和還原鋁鉻渣在Al_2O_3-SiC-C澆注料中的應(yīng)用28-31
• 第3章 鈦鐵渣、釩鐵渣和還原鋁鉻渣的性能研究31-47
• 3.1 試驗(yàn)31
• 3.2 結(jié)果與討論31-45
• 3.2.1 基本性質(zhì)31-32
• 3.2.2 致密度32-33
• 3.2.3 物相分析33-37
• 3.2.4 力學(xué)性能37
• 3.2.5 熱學(xué)性能37-38
• 3.2.6 抗渣侵蝕性38-45
• 3.3 小結(jié)45-47
• 第4章 鈦鐵渣和釩鐵渣在大型高爐鐵溝料中的應(yīng)用47-63
• 4.1 試驗(yàn)47-48
• 4.1.1 原料及方案47-48
• 4.1.2 試樣制備及性能檢測(cè)48
• 4.2 結(jié)果與討論48-62
• 4.2.1 鈦鐵渣對(duì)Al_2O_3-SiC-C澆注料性能的影響48-56
• 4.2.2 釩鐵渣的加入對(duì)Al_2O_3-SiC-C澆注料性能的影響56-62
• 4.3 小結(jié)62-63
• 第5章 還原鋁鉻渣的粒度及加入量對(duì)高爐鐵溝料性能的影響63-79
• 5.1 試驗(yàn)63-64
• 5.1.1 原料63
• 5.1.2 試驗(yàn)方案63-64
• 5.1.3 性能檢測(cè)64
• 5.2 結(jié)果與討論64-78
• 5.2.1 還原鋁鉻渣(3~1mm)加入量對(duì)Al_2O_3-SiC-C澆注料性能的影響64-67
• 5.2.2 還原鋁鉻渣(1~0mm)加入量對(duì)Al_2O_3-SiC-C澆注料性能的影響67-70
• 5.2.3 復(fù)合粒度還原鋁鉻渣加入對(duì)Al_2O_3-SiC-C澆注料性能的影響70-74
• 5.2.4 還原鋁鉻渣加入后對(duì)試樣抗渣侵蝕性能的分析74-78
• 5.3 小結(jié)78-79
• 第6章 鈦鐵渣在出銅溝耐火材料中的應(yīng)用79-92
• 6.1 銅溝料的結(jié)構(gòu)優(yōu)化79-81
• 6.1.1 原料及方案79-80
• 6.1.2 性能檢測(cè)80-81
• 6.1.3 結(jié)果與討論81
• 6.2 藍(lán)晶石的加入量對(duì)出銅溝澆注料性能的影響81-87
• 6.2.1 試驗(yàn)方案82-83
• 6.2.2 結(jié)果與討論83-86
• 6.2.3 性能對(duì)比86-87
• 6.3 減水劑對(duì)出銅溝澆注料性能的影響87-91
• 6.3.1 試驗(yàn)方案87-88
• 6.3.2 結(jié)果與討論88-91
• 6.4 小結(jié)91-92
• 第7章 全文總結(jié)92-93
• 論文創(chuàng)新點(diǎn)93-94
• 致謝94-95
• 參考文獻(xiàn)95-100
• 附錄1 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文100-101
• 附錄2 攻讀碩士學(xué)位期間參加的科研項(xiàng)目101

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