發(fā)布時間：2022-10-19 17:07

　　高爐渣具有產量大和余熱品位高的特點。目前,傳統(tǒng)高爐渣的處理方法主要以水淬為主,不但浪費了大量的余熱,而且水淬后的爐渣資源化利用附加值也較低。通過配加調質劑對高爐渣進行調質,改善爐渣的結構及物化性能,然后再利用離心成纖工藝制備高爐渣纖維,并最終制得纖維制品,這種方法不僅能充分利用高爐渣的高品質熱源,而且能生產出高附加值的資源化產品,是高爐渣綜合利用的一種新技術。高爐渣調質技術是高爐渣直接成纖工藝的關鍵性因素,尤其是在調質過程中調質劑的未熔解完畢或熔解完畢后成分未到達均勻化就直接成纖將導致礦渣棉纖維成纖率低、渣球含量高及化學穩(wěn)定性差等問題。因此,針對該問題,以CaO-MgO-SiO₂-Al₂O₃四元渣系為主,采用FactSage熱力學軟件、微觀分析和熱態(tài)實驗相結合的研究方法,對調質劑熔解機理及均質化行為進行了研究,發(fā)現(xiàn)了鐵礦廢石的熔解過程主要以SiO₂熔解為主,建立了爐渣成分、溫度及SiO₂粒度與SiO₂在高爐熔渣中熔解時間之間的關系,提出了固液兩相均質化效果... 

【文章頁數(shù)】：137 頁

【學位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
    1.1 課題背景及研究的目的和意義
    1.2 高爐渣特性
        1.2.1 高爐渣化學組成
        1.2.2 高爐渣礦相組成
        1.2.3 高爐渣流動性
    1.3 國內外高爐渣處理方法
        1.3.1 高爐渣水淬處理工藝
        1.3.2 高爐渣干法處理工藝
    1.4 高爐渣綜合利用現(xiàn)狀
        1.4.1 高爐渣在建筑領域的應用
        1.4.2 高爐渣在微晶玻璃、渣棉中的應用
        1.4.3 高爐渣在處理污水的應用
        1.4.4 高爐渣在其他方面的應用
    1.5 高爐熔渣調質均質化研究現(xiàn)狀
        1.5.1 熔解機理研究
        1.5.2 均質化行為研究
    1.6 礦渣棉制備工藝及物化特性
        1.6.1 礦渣棉的制備工藝
        1.6.2 礦渣棉物化特性
    1.7 本文的主要研究內容
第2章 高爐渣及調質劑基礎性能研究
    2.1 引言
    2.2 實驗設備及方法
        2.2.1 實驗設備
        2.2.2 實驗研究方法
    2.3 高爐渣礦物結構及析晶行為研究
        2.3.1 高爐渣化學組成及礦相組成
        2.3.2 高爐渣礦物結構特征
        2.3.3 高爐渣黏度分析
        2.3.4 高爐渣成分對爐渣定溫黏度的影響
        2.3.5 高爐渣析晶動力學
    2.4 調質劑的化學成分及礦相分析
        2.4.1 鐵礦廢石化學成分及礦相分析
        2.4.2 鐵尾礦化學成分及礦相分析
    2.5 原料的熔化性能
    2.6 調質劑的抗渣性
    2.7 本章小結
第3章 調質劑在高爐渣中熔解機理研究
    3.1 引言
    3.2 實驗原料及方法
    3.3 鐵礦廢石熔解行為分析
        3.3.1 鐵礦廢石熔解過程中礦相分析
        3.3.2 鐵礦廢石熔解過程中SEM-EDS分析
    3.4 SiO_2熔解特性分析
        3.4.1 SiO_2顆粒熔解過程中形態(tài)變化
        3.4.2 爐渣成分對SiO_2熔解行為的影響
        3.4.3 溫度對SiO_2熔解行為的影響
        3.4.4 粒度對SiO_2熔解行為的影響
    3.5 SiO_2熔解機理研究
        3.5.1 FactSage軟件分析
        3.5.2 SEM-EDS分析
        3.5.3 SiO_2顆粒與高爐渣的界面反應
    3.6 SiO_2熔解動力學
        3.6.1 動力學模型的建立
        3.6.2 SiO_2熔解反應的控制機理分析
        3.6.3 SiO_2熔解反應的動力學參數(shù)
    3.7 SiO_2熔解速率的影響因素分析
    3.8 本章小結
第4章 高爐渣均質化行為研究
    4.1 引言
    4.2 實驗原料及研究方法
        4.2.1 實驗原料
        4.2.2 研究方法
    4.3 爐渣成分對調質渣均質化的影響
        4.3.1 堿度對調質渣黏度的影響
        4.3.2 MgO含量對調質渣黏度的影響
        4.3.3 Al_2O_3含量對調質渣黏度的影響
        4.3.4 調質渣化學成分分析
        4.3.5 調質渣礦相組成分析
    4.4 鐵礦廢石配加量對調質渣均質化的影響
        4.4.1 鐵礦廢石配加量對調質渣黏度的影響
        4.4.2 摻加不同比例鐵礦廢石的調質渣化學成分分析
        4.4.3 摻加不同比例鐵礦廢石的調質渣礦相組成分析
        4.4.4 摻加不同比例鐵礦廢石的調質渣空冷方式分析
    4.5 本章小結
第5章 高爐渣離心成纖實驗及纖維性能分析
    5.1 引言
    5.2 實驗方法及設備
        5.2.1 高爐熔渣成纖試驗及設備
        5.2.2 高爐渣纖維測定方法及設備
    5.3 高爐渣離心成纖實驗分析
        5.3.1 酸度系數(shù)對成纖效果的影響
        5.3.2 混均時間對成纖效果的影響
    5.4 高爐渣纖維性能分析
        5.4.1 酸度系數(shù)對纖維直徑的影響
        5.4.2 酸度系數(shù)對纖維渣球含量的影響
        5.4.3 酸度系數(shù)對纖維耐酸堿性的影響
        5.4.4 酸度系數(shù)對纖維析晶性能的影響
    5.5 本章小結
結論
參考文獻
攻讀博士學位期間承擔的科研任務與主要成果
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
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本文編號：3693769