隨著我國(guó)鋼鐵產(chǎn)業(yè)的發(fā)展和鋼產(chǎn)量的不斷攀升,含鐵粉塵作為鋼鐵生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的大宗固體廢棄物,其合理、有效的再資源化利用技術(shù)的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用己成為關(guān)系到我國(guó)資源、環(huán)保和經(jīng)濟(jì)長(zhǎng)遠(yuǎn)協(xié)調(diào)發(fā)展的關(guān)鍵問(wèn)題。碳酸化固結(jié)法在諸多含鐵粉塵綜合利用方法中具有不可比擬的優(yōu)勢(shì),然而由于碳酸化反應(yīng)速率緩慢、生產(chǎn)的球團(tuán)礦強(qiáng)度低使其大規(guī)模工業(yè)化應(yīng)用面臨巨大困難。本文在含鐵粉塵中配加適量活性石灰作為粘結(jié)劑,經(jīng)混合造球后進(jìn)行碳酸化固結(jié)實(shí)驗(yàn),通過(guò)研究含鐵粉塵球團(tuán)質(zhì)量及碳酸化特性,確定含鐵粉塵碳酸化固結(jié)的工藝條件和手段；通過(guò)碳酸化球團(tuán)的微觀結(jié)構(gòu)特征和反應(yīng)動(dòng)力學(xué)研究,揭示碳酸化球團(tuán)的固結(jié)機(jī)理和反應(yīng)機(jī)制,為提高含鐵粉塵碳酸化球團(tuán)礦強(qiáng)度和碳酸化固結(jié)生產(chǎn)效率提供理論依據(jù)。具體研究結(jié)果如下：通過(guò)對(duì)不同工藝條件下的含鐵粉塵球團(tuán)強(qiáng)度、粒徑分布、碳酸化轉(zhuǎn)化率、孔隙度等特性進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究得到生球制備的最佳工藝參數(shù)：CaO配比為25%,生球含水量為11.5%,造球時(shí)間為20min,生球直徑為10～12.5mm；碳酸化球團(tuán)的最佳反應(yīng)過(guò)程參數(shù)：反應(yīng)溫度為800℃,氣體流速為2 L·min-1, CO2氣體分壓為101kPa,反應(yīng)時(shí)間為20min。借助光學(xué)... 

【文章來(lái)源】：東北大學(xué)遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：143 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【部分圖文】：

圖１．１碳酸化固結(jié)奮示意圖??

的拓?fù)渚S數(shù)，能更為真實(shí)、客觀、細(xì)致地反映事物的本質(zhì)屬性。??在分形理論中存在多種分形構(gòu)造模型，不同的分形模型可針對(duì)不同的微觀組元構(gòu)成??進(jìn)行描述。對(duì)于多孔介質(zhì)孔隙結(jié)構(gòu)的分形描述一般多采用Ｍｅｎｇｅｒ海綿體模型（圖１．２）。??該模型構(gòu)造過(guò)程如下［Ｗ，假設(shè)邊長(zhǎng)為Ｉ的立方體為初始元。將Ｉ等分成ｍ份，便可得??到Ｗ３個(gè)等大的小立方體，按照某一規(guī)則去掉其中的《個(gè)小立方體，則剩余的小立方體??數(shù)目為（ｗ３－ｎ）個(gè)。如此重復(fù)操作Ａ次，最終每個(gè)單元小立方體的尺寸為：??１．尸ＬＩｍｋ?。句??．巧片．－Ｖ；?？?Ｖ?？??麟堿峽??ＷＭＷ??＼?Ｓ?ｍ?Ｉ?ｍｍ??１Ｓ?Ｉ：?Ｘ！?ｉ?Ｖ乂？＊：??圖１．２?Ｍｅｎｇｅｒ海綿體構(gòu)造撰型??Ｆｉｇ．?１．２?Ｍｅｎｇｅｒ?ｓｐｏｎｇｅ?ｍｏｄｅ！??而剩余的立方體總數(shù)為：??Ｎｋ＝ｉｍ＾－ｎ）＾?（１．６）??剩下的小立方體構(gòu)成材料的基體，而去掉的小立方體的空間則構(gòu)成了材料內(nèi)不同階??次的孔隙結(jié)構(gòu)。為化隙體積分形維數(shù)，在第ｙｔ次迭代后剩余結(jié)構(gòu)物的體??積為：??Ｖｓ＝Ｎｗｉ？?片７）??由公式（１．５）?￣?（１．７）可推導(dǎo)出Ｆｓ與Ｄ的關(guān)系：??Ｖｓ＾ｒ?嚴(yán)?（１．８）??結(jié)合孔隙體積＾＾。＝１３－＾，兩邊對(duì)＞，求導(dǎo)并取對(duì)數(shù)：??ｌｎ（－ｄＦｐ／ｄ＇）ａ?口－巧?Ｉｎｒ?（１．９）??－１４－??

的拓?fù)渚S數(shù)，能更為真實(shí)、客觀、細(xì)致地反映事物的本質(zhì)屬性。??在分形理論中存在多種分形構(gòu)造模型，不同的分形模型可針對(duì)不同的微觀組元構(gòu)成??進(jìn)行描述。對(duì)于多孔介質(zhì)孔隙結(jié)構(gòu)的分形描述一般多采用Ｍｅｎｇｅｒ海綿體模型（圖１．２）。??該模型構(gòu)造過(guò)程如下［Ｗ，假設(shè)邊長(zhǎng)為Ｉ的立方體為初始元。將Ｉ等分成ｍ份，便可得??到Ｗ３個(gè)等大的小立方體，按照某一規(guī)則去掉其中的《個(gè)小立方體，則剩余的小立方體??數(shù)目為（ｗ３－ｎ）個(gè)。如此重復(fù)操作Ａ次，最終每個(gè)單元小立方體的尺寸為：??１．尸ＬＩｍｋ?。句??．巧片．－Ｖ；?？?Ｖ?？??麟堿峽??ＷＭＷ??＼?Ｓ?ｍ?Ｉ?ｍｍ??１Ｓ?Ｉ：?Ｘ！?ｉ?Ｖ乂？＊：??圖１．２?Ｍｅｎｇｅｒ海綿體構(gòu)造撰型??Ｆｉｇ．?１．２?Ｍｅｎｇｅｒ?ｓｐｏｎｇｅ?ｍｏｄｅ！??而剩余的立方體總數(shù)為：??Ｎｋ＝ｉｍ＾－ｎ）＾?（１．６）??剩下的小立方體構(gòu)成材料的基體，而去掉的小立方體的空間則構(gòu)成了材料內(nèi)不同階??次的孔隙結(jié)構(gòu)。為化隙體積分形維數(shù)，在第ｙｔ次迭代后剩余結(jié)構(gòu)物的體??積為：??Ｖｓ＝Ｎｗｉ？?片７）??由公式（１．５）?￣?（１．７）可推導(dǎo)出Ｆｓ與Ｄ的關(guān)系：??Ｖｓ＾ｒ?嚴(yán)?（１．８）??結(jié)合孔隙體積＾＾。＝１３－＾，兩邊對(duì)＞，求導(dǎo)并取對(duì)數(shù)：??ｌｎ（－ｄＦｐ／ｄ＇）ａ?口－巧?Ｉｎｒ?（１．９）??－１４－??

【參考文獻(xiàn)】：
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本文編號(hào)：3141036