鋼渣是我國鋼鐵工業(yè)產(chǎn)生的主要廢物,年產(chǎn)量大,但利用率低。鋼渣長期堆放不僅占用土地,還會造成水土污染和資源浪費。為解決上述問題,本文以轉(zhuǎn)爐鋼渣為研究對象,將鋼渣高溫重構(gòu)工藝與鋼渣氧化技術相結(jié)合,回收利用鋼渣中的鐵資源和熱量,在獲得H₂、CO兩種優(yōu)質(zhì)氣體能源的同時促進鋼渣中游離CaO消解,改善鋼渣體積穩(wěn)定性,從而實現(xiàn)鋼渣高效利用,為鋼鐵工業(yè)推行綠色制造提供新思路。首先本文在轉(zhuǎn)爐鋼渣化學成分分析基礎上,借助FactSage軟件對鋼渣重構(gòu)過程中的熱力學行為進行模擬。結(jié)果表明:堿度對重構(gòu)鋼渣的平衡物相組成、含鐵相分布及變化和RO相中各組分分布及變化影響較大,MgO含量和MnO含量影響較小。提高堿度、MgO含量和MnO含量均有利于RO相優(yōu)勢析出,但會導致RO相中FeO含量降低。從1600°C冷卻至室溫,堿度1.13～2.42渣系中RO相逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)榇盆F礦型尖晶石相,堿度1.83和2.42渣系中a-Ca₂SiO₄依次轉(zhuǎn)變?yōu)閍’Ca₂SiO₄、Ca₃Mg Si_2<...

【文章頁數(shù)】：91 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 研究背景與意義
    1.2 鋼渣的來源、分類與特性
        1.2.1 鋼渣的來源
        1.2.2 鋼渣的分類
        1.2.3 鋼渣的特性
    1.3 鋼渣綜合利用研究現(xiàn)狀
    1.4 鋼渣高溫重構(gòu)技術研究現(xiàn)狀
    1.5 鋼渣氧化技術研究現(xiàn)狀
    1.6 研究目標、內(nèi)容與技術路線
        1.6.1 研究目標
        1.6.2 研究內(nèi)容
        1.6.3 技術路線
第二章 鋼渣高溫重構(gòu)過程熱力學分析
    2.1 FactSage簡介
    2.2 熱力學原理與計算方法
    2.3 重構(gòu)鋼渣平衡物相分析
        2.3.1 堿度影響
        2.3.2 MgO含量影響
        2.3.3 MnO含量影響
    2.4 重構(gòu)鋼渣含鐵相分布及變化分析
        2.4.1 堿度影響
        2.4.2 MgO含量影響
        2.4.3 MnO含量影響
    2.5 重構(gòu)鋼渣RO相中各組分分布及變化分析
        2.5.1 堿度影響
        2.5.2 MgO含量影響
        2.5.3 MnO含量影響
    2.6 本章小結(jié)
第三章 鋼渣高溫重構(gòu)過程實驗研究
    3.1 實驗方案
        3.1.1 實驗試劑與設備
        3.1.2 實驗原料
        3.1.3 實驗裝置與方法
        3.1.4 實驗樣品測試與表征
    3.2 重構(gòu)鋼渣礦物組成分析
    3.3 重構(gòu)鋼渣顯微形貌與微區(qū)成分分析
    3.4 重構(gòu)鋼渣鐵元素賦存狀態(tài)分析
    3.5 本章小結(jié)
第四章 重構(gòu)鋼渣在H₂O和CO₂環(huán)境中氧化反應特性及動力學研究
    4.1 實驗方案
        4.1.1 實驗原料
        4.1.2 實驗裝置與方法
        4.1.3 數(shù)據(jù)處理
    4.2 重構(gòu)鋼渣非等溫氧化反應特性研究
        4.2.1 重構(gòu)鋼渣與H₂O非等溫氧化反應特性分析
        4.2.2 重構(gòu)鋼渣與CO₂非等溫氧化反應特性分析
    4.3 重構(gòu)鋼渣等溫氧化反應特性研究
        4.3.1 重構(gòu)鋼渣與H₂O等溫氧化反應特性分析
        4.3.2 重構(gòu)鋼渣與CO₂等溫氧化反應特性分析
    4.4 重構(gòu)鋼渣非等溫氧化反應動力學研究
        4.4.1 動力學理論分析方法
        4.4.2 重構(gòu)鋼渣與H₂O非等溫氧化反應動力學分析
        4.4.3 重構(gòu)鋼渣與CO₂非等溫氧化反應動力學分析
    4.5 重構(gòu)鋼渣等溫氧化反應動力學研究
        4.5.1 動力學理論分析方法
        4.5.2 重構(gòu)鋼渣與H₂O等溫氧化反應動力學分析
        4.5.3 重構(gòu)鋼渣與CO₂等溫氧化反應動力學分析
    4.6 本章小結(jié)
第五章 結(jié)論與展望
    5.1 結(jié)論
    5.2 展望
參考文獻
攻讀碩士學位期間取得的學術成果
致謝



本文編號：3910283