【摘要】：隨著我國粗鋼產(chǎn)量的迅速增長,鋼渣的排放總量也在急劇增加。目前,我國鋼渣的綜合利用率仍處于較低水平。有效提高鋼渣的綜合利用水平,對于我國鋼鐵工業(yè)的可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。 本文在全面回顧鋼渣綜合利用技術(shù)發(fā)展歷程的基礎(chǔ)上,根據(jù)不同類型鋼渣的成分及礦相特征,分別開展了鋼渣中鐵的富集方法及含鐵相的磁選分離、鋼渣熔融還原法回收鐵磷、鋼渣氧化焙燒法脫硫等過程的研究工作,在本實(shí)驗(yàn)條件下,得到以下重要結(jié)論： (1)轉(zhuǎn)爐鋼渣中的主要硅酸鹽相為2CaO·SiO2,其晶體形狀在急冷時(shí)為枝晶狀,緩冷時(shí)為圓粒狀。2CaO·SiO2中nCaO/nSiO2的值在2.1-2.4之間變化。鋼渣中的磷以Ca2SiO4·0.05Ca3(PO4)2富集在2CaO·SiO2中。轉(zhuǎn)爐渣以熱潑、水淬方式冷卻時(shí),轉(zhuǎn)爐渣中的大部分鐵氧化物未進(jìn)入磁性較強(qiáng)的富鐵相,而主要賦存于玻璃相基體中。隨著冷卻速度的降低,含鐵RO相固溶體數(shù)量逐漸增加,含鐵相得到富集,形貌多以十字型枝晶或片狀晶體為主。 (2)隨著冷卻速度的降低,轉(zhuǎn)爐鋼渣磁選出的精礦鐵品位與鐵回收率均呈上升趨勢。將緩冷的轉(zhuǎn)爐渣細(xì)磨至粒度小于0.074mm部分占70%以上,在磁場強(qiáng)度為0.16T條件下進(jìn)行磁選,所得磁選精礦的鐵品位達(dá)37.98%,鐵的回收率達(dá)29.06%。 (3)綜合考慮經(jīng)濟(jì)性與脫磷效果,鋼渣熔融還原脫磷的較佳工藝條件為：采用碳飽和鐵水,硅改質(zhì)預(yù)熔渣,堿度為1.0,w(T.Fe)為12.88%,w(P205)為1.54%,反應(yīng)溫度為1550℃,渣金質(zhì)量比為1：2。通過鐵水循環(huán)利用進(jìn)行多次熔融還原之后,鋼渣中的MnO基本未被還原,鐵氧化物和P205均能脫除的較為徹底。 (4)含硫鋼渣中的硫以CaS相單獨(dú)存在,或以CaS置換12CaO·7Al2O3中的CaO形成的復(fù)雜物相Ca12Al14O32S穩(wěn)定存在。在900℃、氧氣體積分?jǐn)?shù)為21%的條件下焙燒60min,可使部分CaS生成CaSO4,繼而升溫至1100℃,在惰性氣氛下焙燒40min,可使前期生成的CaSO4與CaS進(jìn)行固-固反應(yīng),可以實(shí)現(xiàn)硫的脫除。采用此工藝處理工業(yè)含硫鋼渣,硫的脫除率可達(dá)60%以上,除硫效果明顯。 論文的研究成果對于鋼渣的高附加值綜合利用具有理論指導(dǎo)意義。
【學(xué)位授予單位】：東北大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號】：X757
【圖文】：

可見，隨著粗鋼產(chǎn)量的迅速增長，鋼澄的排放總量也在急劇增加。據(jù)統(tǒng)計(jì)，國歷年堆放的各種黑色金屬冶煉澄約2億多噸，占地近2萬畝，每年仍有近2000萬的新渣棄置澄場，與農(nóng)業(yè)爭地。同時(shí)爐渣中的有害元素和粉塵又污染周邊生態(tài)環(huán)境和源，對人類社會的生存環(huán)境造成重大影響。而且澄中尚含有5%?10%的廢金屬資源CaO、Si02、MgO、AI2O3等成分，具有極高的回收利用價(jià)值⑴。因此，控制和減少渣排放量，尋找高附加值利用方式是今后鋼鐵冶金工業(yè)必須面對的問題。

了詳細(xì)研宄，他分別測量了 3Ca0 P205、2CaOSi02和CaO-SiOi-FetO的磁化曲線，如圖2.3所示。圖2.3(a)為不含a惖南�，具优d炒判裕

本文編號：2730420