高炉渣气淬成珠机理及实验研究

发布时间：2020-07-10 19:31

【摘要】：高炉渣是钢铁冶炼过程的主要副产品,其显热能巨大,具有较高的利用价值。我国处理高炉渣多是将其作为水淬渣等利用,这不仅会对高炉渣的余热造成浪费,同时形成的产品附加值也低。而将高炉渣气淬成珠后,所形成的玻璃微珠具有较高附加值,同时市场需求和应用范围也较大,而目前关于该方面的研究较少,因而对高炉渣气淬成珠研究具有一定的现实意义。针对以上问题,以高炉渣为研究对象,通过理论分析,对高炉渣气淬成珠可行性进行分析;通过建立数学模型研究了高炉渣气淬成珠机理;采用热力学模拟,讨论了熔融态高炉渣颗粒在空气射流冷却条件下的换热过程;通过高炉渣气淬成珠实验,探究了最佳工艺条件对成珠效果的影响,同时构建多元线性回归模型建立回归方程,确定出各影响因素与成珠率的关系。研究结果表明:高炉渣可以作为制造玻璃微珠的原料;高炉渣气淬成珠过程主要分为五个阶段,同时喷嘴直径、气体的流量与压力、高炉渣的表面张力和黏度会影响气淬成珠过程;增大空气流速会使高炉渣的颗粒表面凝固时间和完全凝固时间减少,但减小熔渣颗粒直径只能使完全凝固时间减少,降低其凝固的速率,而对表面凝固时间没有显著影响;最佳工艺条件为出渣温度1600℃,调质剂钢渣添加量10%,气淬压力0.3MPa,喷嘴马赫数1.6;多种影响因素作用下与成珠率的多元线性回归方程表明马赫数对成珠率的影响作用最大。
【学位授予单位】：华北理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：X757;TQ171.7
【图文】：

状现状高炉渣主要采取水淬法、干式法以及化学方法淬法，根据冷却方式的差异，生成的炉渣产品通过水淬工艺处理的高炉渣一般成分与水泥比硅灰石、硅酸二钙、钙黄长石等矿物，常常高炉渣，最后形成的产品是玻璃体和结晶体的面的轻骨料、隔火隔音材料等；利用缓冷炉处重矿渣，其在铁路道渣、矿渣混凝土、道路集径下炉渣产品的主要用途以及方式如图 1 所示

图 2 高炉渣 SiO2-Al2O3-CaO-MgO 四元渣系相图.2 Phase diagram of blast furnace slag SiO2-Al2O3-CaO-MgO quaternary slag的矿相分析炉干渣的 X 射线衍射图，其矿相结构图如图 4 所示。由测试

（c）铁橄榄石 反射光(-)×50 （d）放射状黄长石 透射光(-)×50图 4 高炉渣的显微组织图Fig.4 Blast furnace slag microstructure玻璃微珠是一种新型硅酸盐材料，其作为填料广泛应用于建材、塑料、化学

【参考文献】

相关期刊论文 前10条

1 李文凯;;一种热能回收钢渣处理工艺方法研究[J];山东工业技术;2015年17期

2 龙跃;蔡振雷;张玉柱;邢宏伟;王旭;;液态钢渣气淬粒化过程数值模拟[J];上海金属;2013年06期

3 龙跃;蔡振雷;张玉柱;邢宏伟;;钢渣气淬粒化过程流场数值模拟研究[J];钢铁钒钛;2013年04期

4 刘晓玲;周辰辉;冉松林;陈贺;朱义文;樊传刚;;高炉矿渣成棉的调质研究[J];安徽工业大学学报(自然科学版);2013年01期

5 段福山;;重介质悬浮液稳定性的探讨[J];选煤技术;2012年06期

6 刘银国;张琛;;自由现金流、管理层防御与企业绩效[J];经济学动态;2012年04期

7 孟炳辰;张朝晖;巨建涛;;高炉渣资源化循环利用现状及新途径[J];湿法冶金;2011年01期

8 闫兆民;周扬民;杨志远;仪垂杰;;高炉渣综合利用现状及发展趋势[J];钢铁研究;2010年02期

9 赵富强;邓明然;;面向两型社会的节能减排国际比较与借鉴[J];武汉理工大学学报;2010年04期

10 杨志远;周扬民;闫兆民;仪垂杰;;高炉渣干法离心粒化实验研究[J];科学技术与工程;2009年23期

相关博士学位论文 前1条

1 高延军;二维电子倍增器及其新技术研究[D];长春理工大学;2008年

相关硕士学位论文 前5条

1 裴晶晶;冶金渣调质炉设计和实验研究[D];河北联合大学;2014年

2 蔡振雷;气淬液态钢渣换热规律的研究[D];河北联合大学;2013年

3 闫兆民;高炉渣离心粒化系统研究开发[D];青岛理工大学;2010年

4 侯洪宇;精炼渣的再利用研究[D];东北大学;2007年

5 张俊刚;可控孔径多孔玻璃微珠的研制及其吸附性能的研究[D];长春理工大学;2002年

本文编号：2749359