基于赤泥基熔劑的煉鋼渣系基礎(chǔ)性能及脫磷行為研究
發(fā)布時間:2021-11-09 13:07
隨著社會的快速發(fā)展,各行業(yè)對鋼的質(zhì)量要求越來越高,磷的高效脫除是保證鋼的質(zhì)量的關(guān)鍵因素之一。傳統(tǒng)煉鋼工藝形成的是CaO-FetO-SiO2渣系,該渣系在煉鋼初期熔點高、流動性差,是限制高效冶煉的關(guān)鍵因素。具體表現(xiàn)為前期脫磷效率低、冶煉后期脫磷負(fù)荷大導(dǎo)致過氧化出鋼、鋼水純凈度低。因此,需要在CaO-FetO-SiO2渣系中添加助熔劑,促進石灰溶解,改善脫磷動力學(xué)條件和反應(yīng)效率。由于環(huán)境污染問題,煉鋼中常用的助熔劑CaF2的使用已受嚴(yán)格限制。盡管增加渣中FeO含量也能降低渣的熔點,但此方法會造成鐵損且影響鋼水純凈度。因此,尋找合適的煉鋼助熔劑,研發(fā)一種新煉鋼渣系,使其不再依賴FeO和CaF2化渣,實現(xiàn)煉鋼前期高效脫磷是十分必要的。研究表明A1203、Na2O可降低CaO-FetO-SiO2渣系的熔點,改善煉鋼初期渣的流動性。而鋁業(yè)赤泥含有豐富的Al2O3和Na2O,將赤泥應(yīng)用于煉鋼中,能改善傳統(tǒng)的CaO-FetO-SiO2渣系熔點高、化渣困難等缺點,開發(fā)出一種新型的CaO-FetO-SiO2-Al2O3-Na2O煉鋼渣系,實現(xiàn)在轉(zhuǎn)爐煉鋼前期高效脫磷。且前期的高效脫磷十分利于高碳出鋼,可有效...
【文章來源】:北京科技大學(xué)北京市 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:127 頁
【學(xué)位級別】:博士
【部分圖文】:
圖2-1新日鐵大分制鐵所的MURC工藝示意圖??
住友金屬和歌??■?一v?8?1350?-?30??山制鐵所??新日鐵君津??9 ̄10?132-1350?0.020?30??二煉??JFE?京浜廠?12?1350?0.010?-??JFE?福山制鐵廠?8??10?1350?0.012?25-27??寶鋼BRP工藝操作步驟如圖2-2所示。在脫磷爐使用300t的頂?shù)讖?fù)轉(zhuǎn)??爐,底吹供氣強度為0.03 ̄0.25m3/(t?min),脫磷吹煉時間:10 ̄12min。在脫??碳爐保持同樣的底吹條件,使用含錳大于32%的錳礦,加入量為5 ̄15kg/t,??吹煉時間:Sl5min。試驗結(jié)果表明:在脫磷爐中,影響脫磷的主要因素有底??吹氣體強度、爐渣堿度、溫度和鐵水硅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)等,脫磷爐中鐵水的脫磷??率達(dá)到84%以上,平均磷的質(zhì)量分?jǐn)?shù)低于0.015%,脫碳爐的脫磷率達(dá)到48%??以上,平均終點磷的質(zhì)量分?jǐn)?shù)在0.006%以下[18]。??
。??(3)地下水污染:赤泥對水的污染主要表現(xiàn)在以下方面:一,直接排入水??中,赤泥在水中形成沉淀物,懸浮顆粒物,甚至是溶于水中,嚴(yán)重影響水質(zhì);??二,赤泥堆壩在雨水的沖刷下,其中的重金屬及有害元素隨雨水滲入地下水??系統(tǒng),誘發(fā)地下水水質(zhì)硬度增加,并引發(fā)更嚴(yán)重的重金屬污染。??到目前為止,赤泥尚無有效而簡單的回收再利用方式,其主要處理的方??式為堆場堆存或填海處理,這導(dǎo)致了嚴(yán)重的環(huán)境污染和危險[54_57]。堆場方式??中主要包括四種類型,即平地高臺型、溝谷型、人工凹地型和排海型。前三??種為陸地式堆存,而第四種多為靠海氧化鋁廠采用,陸地式堆場又可分為干??式和濕式兩種。在我國,采用最多的是陸地式堆存,為了防止含堿和重金屬??離子的赤泥漿污染周圍的土壤,需要在赤泥堆下建立防滲層,但是堆場處理??不能有效的對赤泥進行回收處理,而且具有很大的風(fēng)險性。如2010年爆發(fā)的??多瑙河赤泥污染事件(如圖2-3),其污染面之大,受害群體之多(土壤、河??流、生物等)、污染程度之重觸目驚心,引發(fā)了國內(nèi)外氧化鋁工業(yè)及相關(guān)環(huán)境??工作者的高度重視,有效地綜合處理赤泥至關(guān)重要。??
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]二氧化鈦改質(zhì)對含磷轉(zhuǎn)爐渣中磷富集行為的影響[J]. 林路,包燕平,王敏,周寒梅. 北京科技大學(xué)學(xué)報. 2014(08)
[2]轉(zhuǎn)爐處理含鐵塵泥球團工藝試驗研究及應(yīng)用[J]. 張鐘錚,于淑娟,侯洪宇,張新義,張大奎,王向鋒. 煉鋼. 2013(03)
[3]燒結(jié)法赤泥資源特性分析[J]. 李建偉,楊久俊,王曉,張茂亮,韓玉芳,羅忠濤. 無機鹽工業(yè). 2013(03)
[4]平果鋁拜耳法赤泥物相及熱行為分析[J]. 郭威敏,朱文鳳,王林江,劉芳,梁美榮,曾建民. 武漢理工大學(xué)學(xué)報. 2013(01)
[5]Al2O3和Na2O對高磷鐵水脫磷的影響[J]. 刁江. 鋼鐵研究學(xué)報. 2013(02)
[6]鞍鋼含鐵塵泥再資源化研究與實踐[J]. 于淑娟,侯洪宇,王向鋒,耿繼雙,張大奎. 鋼鐵. 2012(07)
[7]100t頂吹轉(zhuǎn)爐單渣脫磷工藝的研究[J]. 曹東,萬雪峰,李德剛,廖相巍,趙剛,賈吉祥. 鞍鋼技術(shù). 2010(06)
[8]球團配加鋁廠赤泥鐵粉的試驗研究[J]. 趙玉潮,卜敏,曾香梅,莫朝文,徐毅,寧振. 鋼鐵研究. 2010(03)
[9]中磷鐵水單渣法生產(chǎn)高品質(zhì)管坯鋼工藝研究[J]. 陳坤,黃正全,蔣世川. 煉鋼. 2010(01)
[10]利用拜耳法赤泥制備燒脹陶粒的研究[J]. 趙建新,王林江,謝襄漓. 礦產(chǎn)綜合利用. 2009(04)
博士論文
[1]含磷轉(zhuǎn)爐鋼渣磷選擇性富集過程中的物理化學(xué)性質(zhì)研究[D]. 王占軍.北京科技大學(xué) 2017
[2]中高磷鐵水轉(zhuǎn)爐雙聯(lián)脫磷的應(yīng)用基礎(chǔ)研究[D]. 刁江.重慶大學(xué) 2010
碩士論文
[1]轉(zhuǎn)爐雙聯(lián)法脫磷爐石灰溶解行為研究[D]. 郭戌.重慶大學(xué) 2011
本文編號:3485404
【文章來源】:北京科技大學(xué)北京市 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:127 頁
【學(xué)位級別】:博士
【部分圖文】:
圖2-1新日鐵大分制鐵所的MURC工藝示意圖??
住友金屬和歌??■?一v?8?1350?-?30??山制鐵所??新日鐵君津??9 ̄10?132-1350?0.020?30??二煉??JFE?京浜廠?12?1350?0.010?-??JFE?福山制鐵廠?8??10?1350?0.012?25-27??寶鋼BRP工藝操作步驟如圖2-2所示。在脫磷爐使用300t的頂?shù)讖?fù)轉(zhuǎn)??爐,底吹供氣強度為0.03 ̄0.25m3/(t?min),脫磷吹煉時間:10 ̄12min。在脫??碳爐保持同樣的底吹條件,使用含錳大于32%的錳礦,加入量為5 ̄15kg/t,??吹煉時間:Sl5min。試驗結(jié)果表明:在脫磷爐中,影響脫磷的主要因素有底??吹氣體強度、爐渣堿度、溫度和鐵水硅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)等,脫磷爐中鐵水的脫磷??率達(dá)到84%以上,平均磷的質(zhì)量分?jǐn)?shù)低于0.015%,脫碳爐的脫磷率達(dá)到48%??以上,平均終點磷的質(zhì)量分?jǐn)?shù)在0.006%以下[18]。??
。??(3)地下水污染:赤泥對水的污染主要表現(xiàn)在以下方面:一,直接排入水??中,赤泥在水中形成沉淀物,懸浮顆粒物,甚至是溶于水中,嚴(yán)重影響水質(zhì);??二,赤泥堆壩在雨水的沖刷下,其中的重金屬及有害元素隨雨水滲入地下水??系統(tǒng),誘發(fā)地下水水質(zhì)硬度增加,并引發(fā)更嚴(yán)重的重金屬污染。??到目前為止,赤泥尚無有效而簡單的回收再利用方式,其主要處理的方??式為堆場堆存或填海處理,這導(dǎo)致了嚴(yán)重的環(huán)境污染和危險[54_57]。堆場方式??中主要包括四種類型,即平地高臺型、溝谷型、人工凹地型和排海型。前三??種為陸地式堆存,而第四種多為靠海氧化鋁廠采用,陸地式堆場又可分為干??式和濕式兩種。在我國,采用最多的是陸地式堆存,為了防止含堿和重金屬??離子的赤泥漿污染周圍的土壤,需要在赤泥堆下建立防滲層,但是堆場處理??不能有效的對赤泥進行回收處理,而且具有很大的風(fēng)險性。如2010年爆發(fā)的??多瑙河赤泥污染事件(如圖2-3),其污染面之大,受害群體之多(土壤、河??流、生物等)、污染程度之重觸目驚心,引發(fā)了國內(nèi)外氧化鋁工業(yè)及相關(guān)環(huán)境??工作者的高度重視,有效地綜合處理赤泥至關(guān)重要。??
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]二氧化鈦改質(zhì)對含磷轉(zhuǎn)爐渣中磷富集行為的影響[J]. 林路,包燕平,王敏,周寒梅. 北京科技大學(xué)學(xué)報. 2014(08)
[2]轉(zhuǎn)爐處理含鐵塵泥球團工藝試驗研究及應(yīng)用[J]. 張鐘錚,于淑娟,侯洪宇,張新義,張大奎,王向鋒. 煉鋼. 2013(03)
[3]燒結(jié)法赤泥資源特性分析[J]. 李建偉,楊久俊,王曉,張茂亮,韓玉芳,羅忠濤. 無機鹽工業(yè). 2013(03)
[4]平果鋁拜耳法赤泥物相及熱行為分析[J]. 郭威敏,朱文鳳,王林江,劉芳,梁美榮,曾建民. 武漢理工大學(xué)學(xué)報. 2013(01)
[5]Al2O3和Na2O對高磷鐵水脫磷的影響[J]. 刁江. 鋼鐵研究學(xué)報. 2013(02)
[6]鞍鋼含鐵塵泥再資源化研究與實踐[J]. 于淑娟,侯洪宇,王向鋒,耿繼雙,張大奎. 鋼鐵. 2012(07)
[7]100t頂吹轉(zhuǎn)爐單渣脫磷工藝的研究[J]. 曹東,萬雪峰,李德剛,廖相巍,趙剛,賈吉祥. 鞍鋼技術(shù). 2010(06)
[8]球團配加鋁廠赤泥鐵粉的試驗研究[J]. 趙玉潮,卜敏,曾香梅,莫朝文,徐毅,寧振. 鋼鐵研究. 2010(03)
[9]中磷鐵水單渣法生產(chǎn)高品質(zhì)管坯鋼工藝研究[J]. 陳坤,黃正全,蔣世川. 煉鋼. 2010(01)
[10]利用拜耳法赤泥制備燒脹陶粒的研究[J]. 趙建新,王林江,謝襄漓. 礦產(chǎn)綜合利用. 2009(04)
博士論文
[1]含磷轉(zhuǎn)爐鋼渣磷選擇性富集過程中的物理化學(xué)性質(zhì)研究[D]. 王占軍.北京科技大學(xué) 2017
[2]中高磷鐵水轉(zhuǎn)爐雙聯(lián)脫磷的應(yīng)用基礎(chǔ)研究[D]. 刁江.重慶大學(xué) 2010
碩士論文
[1]轉(zhuǎn)爐雙聯(lián)法脫磷爐石灰溶解行為研究[D]. 郭戌.重慶大學(xué) 2011
本文編號:3485404
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