我國是鋼鐵大國,每年鋼鐵冶金行業(yè)產(chǎn)生用后耐火材料近900萬噸,但僅有約30%得到回收利用,因此開展用后耐火材料的回收利用研究意義重大。本文對典型鋼鐵企業(yè)用后耐火材料產(chǎn)生數(shù)量、化學成分、顯微結(jié)構(gòu)及物相變化進行了系統(tǒng)的統(tǒng)計、檢測與分析,據(jù)此提出了“梯級回收利用”系統(tǒng)方案。在再生料直接回收利用方面:提出了“基質(zhì)團聚體填充缺陷”模型,對再生料影響材料性能的機理進行了研究;并選取用后鎂碳磚及滑板為研究對象,開展了“梯級回收利用”基礎研究和應用研究。在合成新材料方面:開展了以滑板再生料合成氧化鋁多孔陶瓷材料的基礎研究。通過研究得到以下主要結(jié)論:（1）對典型鋼鐵企業(yè)2013年用后耐火材料數(shù)量作了全面調(diào)研,其中400萬噸煉鋼廠年可回收用后耐火材料23324噸,并對部分耐火材料使用前后的化學成分、微觀結(jié)構(gòu)及物相變化進行了對比分析;依據(jù)調(diào)研數(shù)據(jù)對用后耐火材料進行了分類、歸檔及和分級,并依此提出了“梯級回收利用”系統(tǒng)設計方案,為實現(xiàn)用后耐火材料100%高附加值利用提供了可行的途徑。（2）針對再生料直接利用時對材料的影響機理進行了研究:提出了“基質(zhì)團聚體填充缺陷”模型,依據(jù)此模型,分析和解釋了導致材料的氣孔率... 

【文章來源】：西安建筑科技大學陜西省

【文章頁數(shù)】：146 頁

【學位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
1 文獻綜述
    1.1 前言
    1.2 國內(nèi)外用后耐火材料的回收利用概況
        1.2.1 國外用后耐火材料回收利用
        1.2.2 國內(nèi)用后耐火材料回收利用
        1.2.3 研究涉及到的幾個概念
    1.3 再生料直接利用研究進展
        1.3.1 減少再生料假顆粒研究
        1.3.2 再生料直接利用途徑研究
        1.3.3 再生料直接利用研究
    1.4 新材料合成研究進展
        1.4.1 新材料合成工藝研究
        1.4.2 新材料合成基礎研究
    1.5 課題的提出
        1.5.1 當前存在的問題
        1.5.2 研究的目的及意義
        1.5.3 研究內(nèi)容
        1.5.4 研究方法及邏輯框架圖
2 用后耐火材料調(diào)研及化學成分、物相分析
    2.1 試樣檢測方法與標準
    2.2 典型鋼鐵企業(yè)用后耐火材料產(chǎn)量調(diào)研
    2.3 部分用后耐火材料化學成分及物相分析
        2.3.1 鎂碳磚
        2.3.2 滑板
        2.3.3 干式料
        2.3.4 鐵水包磚
        2.3.5 澆注料
        2.3.6 透氣磚
        2.3.7 長水口
    2.4 小結(jié)
3 用后耐火材料“梯級回收利用”系統(tǒng)設計
    3.1 用后耐火材料回收
        3.1.1 用后耐火材料分類原則
        3.1.2 用后耐火材料歸檔原則
        3.1.3 用后耐火材料分級原則
    3.2 “梯級回收利用”系統(tǒng)設計
    3.3 “梯級回收利用”系統(tǒng)設計應用
        3.3.1 用后耐火材料原磚層化學分析
        3.3.2 用后鎂碳磚“梯級回收利用”應用
        3.3.3 用后滑板“梯級回收利用”應用
    3.4 用后耐火材料“梯級回收利用”問題說明
    3.5 小結(jié)
4 再生料的影響機理及整形工藝研究
    4.1 再生料的影響機理
        4.1.1 “基質(zhì)團聚體填充缺陷”模型
        4.1.2 基于模型分析再生料對材料性能的影響
    4.2 再生料整形工藝研究
        4.2.1 試驗原料及流程
        4.2.2 整形工藝對再生料物理化學性能的影響
        4.2.3 整形工藝對假顆粒影響的經(jīng)典力學計算
        4.2.4 整形工藝對再生料分形維數(shù)的影響
    4.3 小結(jié)
5 再生料對鎂碳質(zhì)材料性能的影響基礎研究
    5.1 一級再生料對鎂碳質(zhì)材料性能的影響
        5.1.1 試驗原料與配比
        5.1.2 Al-Mg-O-C系統(tǒng)熱力學計算與分析
        5.1.3 差熱分析
        5.1.4 物相變化
        5.1.5 微觀結(jié)構(gòu)
        5.1.6 物理性能
        5.1.7 抗氧化性
        5.1.8 抗侵蝕性能
    5.2 二級再生料對鎂碳質(zhì)材料性能的影響
        5.2.1 試驗原料及配比
        5.2.2 體積密度
        5.2.3 耐壓強度
        5.2.4 抗侵蝕性
    5.3 再生料對鎂碳質(zhì)材料性能影響回歸分析
    5.4 小結(jié)
6 再生料對鋁碳質(zhì)材料性能的影響基礎研究
    6.1 碳源及一級再生料對鋁碳質(zhì)材料性能的影響
        6.1.1 碳源對鋁碳質(zhì)材料性能的影響
        6.1.2 一級再生料對鋁碳質(zhì)材料性能的影響
    6.2 熱處理工藝及二級再生料對鋁碳質(zhì)材料性能的影響
        6.2.1 熱處理工藝對鋁碳質(zhì)材料性能的影響
        6.2.2 二級再生料對鋁碳質(zhì)材料性能的影響
    6.3 小結(jié)
7 利用再生料合成多孔陶瓷材料基礎研究
    7.1 原料與工藝流程
    7.2 結(jié)果與分析
        7.2.1 顯微結(jié)構(gòu)
        7.2.2 物相組成分析
        7.2.3 體積密度與氣孔率的關(guān)系
        7.2.4 抗折強度與氣孔率的關(guān)系
        7.2.5 導熱系數(shù)與氣孔率的關(guān)系
        7.2.6 孔徑分布
    7.3 小結(jié)
8 再生料梯級回收利用結(jié)果分析及展望
    8.1 鎂碳磚再生料梯級回收利用結(jié)果分析
    8.2 滑板再生料梯級回收利用結(jié)果分析
    8.3 用后耐火材料梯級回收利用展望
    8.4 小結(jié)
9 結(jié)論
致謝
參考文獻
博士研究生在讀期間研究成果


【參考文獻】：
期刊論文
[1]廢棄含碳耐火材料再生富鋁尖晶石的研究[J]. 尤君.  酒鋼科技. 2016(02)
[2]廢棄耐火材料回收利用[J]. 秦云泉,楊旭娜,江開陽.  化工管理. 2016(02)
[3]利用廢舊鎂碳磚制備包沿料的研究[J]. 鞏秀民.  中國資源綜合利用. 2015(08)
[4]廢舊耐火材料的資源化利用進展[J]. 張彩麗,謝順利,孫玉周.  硅酸鹽通報. 2015(07)
[5]鋼廠用后鎂碳耐火材料的再生利用及前景分析[J]. 毛艷麗,景馨,李博.  上海金屬. 2015(03)
[6]安鋼用后耐火材料資源化利用途徑探討[J]. 賈紅玉,劉敬東,竇連生.  河南冶金. 2014(06)
[7]轉(zhuǎn)爐生產(chǎn)線含MgO固廢的廠內(nèi)循環(huán)利用工藝與實踐[J]. 吳漢元.  甘肅冶金. 2014(05)
[8]用后耐火材料制備再生顆粒料的新工藝[J]. 劉金山,馮峰.  耐火材料. 2014(02)
[9]循環(huán)經(jīng)濟與環(huán)境審計互動研究[J]. 邢水英,胡國慶,周騫.  現(xiàn)代商業(yè). 2014(03)
[10]以廢棄耐火材料制備再生料研究的新進展[J]. 張巍.  能源環(huán)境保護. 2013(04)

碩士論文
[1]用后脫硫攪拌器耐火澆注料的再生利用研究[D]. 田志強.遼寧科技大學 2015
[2]滑板再生料制備鐵水罐內(nèi)襯用耐火材料[D]. 彭耐.武漢科技大學 2011
[3]再生鋁鎂碳磚及鎂碳磚的研究和應用[D]. 孫楓.武漢科技大學 2009
[4]多孔氧化鋁陶瓷的制備及性能研究[D]. 宋咸雷.西安理工大學 2008



本文編號：3164131