發(fā)布時間：2020-09-15 17:13

　　 鋁電解槽廢舊炭塊作為電解鋁工業(yè)過程中的固體廢棄物,因其含碳量高而具有重要的回收再利用價值,但目前絕大多數(shù)鋁廠對這些廢舊炭塊回收利用水平很低。與此同時在冶煉鋼鐵產(chǎn)品過程中,鋼液中的碳元素常常會因為冶煉過程吹氧脫碳等操作問題造成碳含量沒有達到預期要求而需要增碳。廢舊炭塊碳含量高,可采用鋁電解槽廢舊炭塊制備煉鋼增碳原料,同時其含有降低冶煉渣系熔點的成分,在煉鋼冶煉增碳過程中還具有化渣能力,可起到雙重作用,變廢為寶。利用鋁電解槽廢舊炭塊開發(fā)增碳化渣劑的試驗研究具有重要的理論意義和實用價值。通過對鋁電解槽廢舊炭塊的成分、物相和結(jié)構(gòu)基本特性分析,為利用鋁電解槽廢舊炭塊作為增碳化渣劑提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù);在中頻感應爐中進行試驗,通過控制增碳化渣劑的粒度、增碳溫度等因素對增碳化渣效果進行研究;采用二次回歸正交設(shè)計法,對不同配方的增碳化渣劑對渣系熔化溫度、熔化速度和粘度進行測定。在廢舊炭塊中,廢舊陽極炭塊含有96at%左右的碳,廢舊陰極炭塊含有49at%左右的碳,廢舊陰極炭塊石墨化程度比陽極炭塊石墨化程度大;當廢舊陰極炭塊與廢舊陽極炭塊的配比為3:1,在爐底添加粒度尺寸小于等于3.4mm左右的廢舊炭塊時,鋼液的收得率最高,增碳效果最好;對鋼液攪拌可促進增碳化渣劑增碳效果的提升。以廢舊陰極炭塊添加量、廢舊陽極炭塊添加量和渣系堿度為參考因素,通過改變渣系中廢舊陰極炭塊與廢舊陽極炭塊的比值、渣系的堿度,測定渣系最終的熔點、熔速和粘度。堿度對渣系的熔化溫度影響最大,其次是廢舊陰極炭塊的含量,最后是廢舊陽極炭塊的含量。廢舊陰極炭塊含量對渣系的粘度影響最大,其次是廢舊陽極炭塊含量,最后是堿度。當堿度為4,廢舊陰極炭塊含量為30%,廢舊陽極炭塊含量為10%時,渣系的熔點和粘度較低,有效的改善了熔渣的流動性。
【學位單位】：西安建筑科技大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2018
【中圖分類】：TQ127.11;TF702
【部分圖文】：

圖 1.1 我國鋁電解槽襯的一般組成[33]槽廢舊炭塊的危害性國電解鋁廠外排的廢槽襯基本上是通過露天堆放或直接填埋處險比較高的技術(shù)[35]。廢槽襯陰極炭塊中含有能滲透的可溶性氟理或堆存過程中，如果管理不善，將會導致土壤、地表水和地危害人體健康，其污染影響是長期的。而且常溫常壓下，廢槽修濕刨時可觀察到，廢槽襯易與水發(fā)生反應并放出大量氣體，[1]：CN-+2H2O=NH3↑+HCOO-[Fe(CN)6]4-+6H2O=6HCN↑+Fe(OH)2↓+4OH-2AlN+3H2O=2NH3↑+2Al2O3Al4C3+3H2O=3CH4↑+2A12O3 HCN 氣體有劇毒(HCN 致死量為 0.05 g)，少量就能致入中毒并

圖 2.4 廢舊炭塊電鏡掃描圖(a) 陰極炭塊電鏡掃描圖放大 3000 倍；(b) 陽極炭塊電鏡掃描圖放大 2400 倍表 2.3 廢舊陰極炭塊能譜分析取樣位置 Element wt% at%1C 52.60 66.30O 03.20 03.02F 21.43 17.07Na 14.11 09.29Al 05.64 03.16Ca 01.75 00.66C 72.55 81.85O 03.10 02.62F 13.50 09.63

西安建筑科技大學碩士學位論文過測量試樣的物理性質(zhì)與溫度之間的變化關(guān)系從而分析試樣[57]。試驗中采用計算機自動連續(xù)采樣，在程序升溫過程中，獲得 T、TG 和 DTG 的連續(xù)記錄數(shù)據(jù)。分別將廢舊陽極炭塊和陰極炭塊10 mg的樣品放入LABSYSEVO型差熱天平坩堝內(nèi)，依據(jù)中華人民共和國電力行業(yè)標準《煤燃燒特性熱分析試驗方法》，從室溫 25℃開始以 10℃/min 的升溫速率加熱，反應氣空氣流量為 100 ml/min。2.4.2 試驗結(jié)果及分析熱重試驗得到的陰極炭塊和陽極炭塊樣品燃燒過程中的反應過程的 TG-DTG曲線如圖 2.5 所示。熱重試驗曲線圖中橫坐標 Temperature 表示樣品的加熱溫度，左圖的縱坐標 TG 表示樣品重量，右圖的縱坐標 DTG 表示樣品失重變化率。

【參考文獻】

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本文編號：2819240