冶金渣对铬刚玉质耐火材料的侵蚀性研究

发布时间：2021-06-11 11:32

　　铝铬渣是铝热还原反应冶炼铬铁合金或金属铬所产生的一种固体废弃物,对铝铬渣进行均化、除杂和成分调节处理后便可得到一种优质耐火资源——铬刚玉。冶炼金属铬产生的铝铬渣资源化利用的可行性较高,因此对铝铬渣进行有效资源化处理和利用已经引起国内外材料研究者以及环保部门的广泛关注和重视。铬刚玉质耐火材料具有良好的力学性能、高温性能,并且由于其在熔融炉渣中的低溶解度而具有较高的耐化学腐蚀性和抗渣性能,这些优良的性能使其在玻璃纤维炉、煤气化炉、炭黑反应器、焚烧炉和不同的固体废弃物玻璃化工艺中的使用上和资源化利用上有着重大的意义和广阔的前景。虽然铬刚玉砖具有良好的性能,但传统的铬刚玉砖大多是利用刚玉与铬铁矿或氧化铬绿直接合成,原料价格较高,也增加了高温行业炉窑的基础建设和运转材料成本。目前关于铬刚玉抗渣性能的系统研究比较少,本课题以铝铬渣为主要原料,以磷酸二氢铝溶液为结合剂,在实验室较为系统深入地探索了不同碱度炉渣和几种常见冶金炉渣对以铝铬渣为主要原料制备的铬刚玉质耐火材料的侵蚀情况,并对铬刚玉砖抗SiO₂-Fe₂O₃系炉渣的侵蚀机理进行了... 

【文章来源】：武汉科技大学湖北省

【文章页数】：80 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
前言
第1章 文献综述
    1.1 炉衬耐火材料的损毁机理
        1.1.1 机械冲刷和磨损
        1.1.2 耐火材料高温溶解
        1.1.3 高温溶液渗透
        1.1.4 高温下气相挥发
    1.2 炉渣对耐火材料的蚀损
        1.2.1 炉渣对耐火材料的侵蚀
        1.2.2 炉渣向耐火材料的渗透
    1.3 炉渣概述
        1.3.1 炉渣简介
        1.3.2 炉渣的化学性质
        1.3.3 炉渣的物理性质
    1.4 铬刚玉和铝铬渣
        1.4.1 铬刚玉耐火材料
        1.4.2 铝铬渣来源
        1.4.3 铝铬渣对环境的影响
        1.4.4 铝铬渣的无害化处理和资源化利用
    1.5 课题的提出及研究内容
        1.5.1 研究背景
        1.5.2 研究意义
        1.5.3 研究内容
第2章 原料及研究方法
    2.1 试验原料
        2.1.1 原料种类
        2.1.2 原料化学成分分析
        2.1.3 铬刚玉原料的宏观形貌及性能
    2.2 铬刚玉试样的常规性能
    2.3 试验所用仪器设备
    2.4 研究方法及技术路线
        2.4.1 试验流程及研究方法
        2.4.2 抗热震性的检测方法
        2.4.3 渣侵蚀实验的测试方法
        2.4.4 技术路线
第3章 温度和炉渣成分对炉渣性能影响的模拟研究
    3.1 不同炉渣的性能分析与研究
        3.1.1 炉渣的形成和选取
        3.1.2 炉渣的化学组成及物相
    3.2 温度和炉渣成分对炉渣性能的影响
        3.2.1 温度对炉渣粘度的影响
        3.2.2 炉渣成分对炉渣粘度的影响
        3.2.3 温度及物相组成对液相生成的影响
    3.3 本章小结
第4章 不同炉渣对铬刚玉砖侵蚀的热化学模拟
    4.1 高炉铁渣和铬刚玉砖反应模拟
    4.2 炼铜转炉渣和铬刚玉砖反应模拟
    4.3 锡渣和铬刚玉砖反应模拟
    4.4 铅渣和铬刚玉砖反应模拟
    4.5 镍渣和铬刚玉砖反应模拟
    4.6 本章小结
第5章 不同炉渣对铬刚玉砖的静态侵蚀实验研究
    5.1 高炉铁渣对铬刚玉砖侵蚀及分析
        5.1.1 实验制备
        5.1.2 侵蚀结果
        5.1.3 分析与讨论
    5.2 炼铜转炉渣对铬刚玉砖侵蚀及分析
        5.2.1 试验配方
        5.2.2 侵蚀结果
        5.2.3 分析与讨论
    5.3 锡渣对铬刚玉砖侵蚀及分析
        5.3.1 试验配方
        5.3.2 侵蚀结果及分析
        5.3.3 分析与讨论
    5.4 铅渣对铬刚玉砖侵蚀及分析
        5.4.1 试验配方
        5.4.2 侵蚀结果
        5.4.3 分析与讨论
    5.5 镍渣对铬刚玉砖侵蚀及分析
        5.5.1 试验配方
        5.5.2 侵蚀结果
        5.5.3 分析与讨论
    5.6 本章小结
第6章 总结与展望
    6.1 全文总结
    6.2 不足与展望
致谢
参考文献
附录 攻读硕士学位期间发表的学术成果


【参考文献】：
期刊论文
[1]耐火材料发展概述[J]. 李红霞.  无机材料学报. 2018(02)
[2]六价铬对人体急性与慢性危害探究[J]. 谢文强.  资源节约与环保. 2016(07)
[3]延安吴起县地下水中Cr6+分布规律及来源探讨[J]. 顾小凡,党学亚,杨炳超,常亮,李小等,犹香智,王化齐,王倩.  西北地质. 2015(04)
[4]浅谈锰硅合金炉渣碱度及各氧化物的作用[J]. 朱立新.  铁合金. 2015(11)
[5]六价铬的危害性评价及其检测探究[J]. 唐清霞,盛杰.  资源节约与环保. 2015(07)
[6]铜冶炼工艺用耐火材料内衬的使用及损毁机理回顾（1）[J]. 罗旭东.  耐火与石灰. 2015(03)
[7]六价铬污染地区居民的消化系统健康损害调查分析[J]. 王猛,柳晓琳,魏岚萍,程晓萍,许群.  基础医学与临床. 2015(06)
[8]干熄焦斜道区耐火材料损坏原因分析[J]. 胡昌来,冯强.  科技创新与生产力. 2015(03)
[9]污染场地六价铬的还原和微生物稳定化研究[J]. 郑家传,张建荣,刘希雯,许倩,施维林.  环境科学. 2014(10)
[10]电渣冶金过程炉渣成分变化及其影响研究[J]. 陈艳梅,赵俊学.  工业加热. 2014(03)

博士论文
[1]水煤浆加压气化炉用高铬砖抗渣侵蚀机理及性能研究[D]. 李有奇.武汉科技大学 2014
[2]VOD炉用高钙镁钙材料抗渣侵蚀及抗水化性能研究[D]. 于燕文.天津大学 2005

硕士论文
[1]新型化渣剂在炼钢中的应用研究[D]. 李海领.武汉科技大学 2017
[2]职业性六价铬盐所致DNA损伤及其遗传易感性研究[D]. 张轩.浙江大学 2011
[3]炼铜转炉用耐火材料损毁机理研究[D]. 李正平.西安建筑科技大学 2003



本文编号：3224453