熔融高温高炉渣冷却过程相变研究
发布时间：2020-12-03 14:14
高炉渣是钢铁生产过程中所产生的废弃渣,成分包括SiO2、Al2O3、CaO、MgO、MnO、FeO和硫等。其产渣量大约为0.31.0吨/吨生铁,排放温度高达1500℃,拥有产量大,热值高的特点。传统高炉渣处理工艺采用水淬法,获得高活性的玻璃态高炉渣,被广泛用作于水泥原材料等,但是该工艺存在许多缺点,如水耗高、未回收显热,并且需对水淬渣进行干燥处理。因此,兼顾余热回收的高炉渣资源利用是目前技术发展的一个重要方向。干式粒化法是以干空气作为换热介质来回收高炉渣的热量。然而,干式粒化工艺的冷却速率较水淬法低,有可能无法获取高含量的玻璃态高炉渣。我国国标规定,冷却后玻璃体含量大于85%的高炉渣才可用于生产水泥混凝土,即要求高炉渣具有较好的非晶形成能力（GFA）。此外,由于不同钢铁厂所选用的入炉材料不同,使得高炉渣的各成分的含量也不同,而高炉渣成分的变化对高炉渣的非晶形成能力也有较大的影响。因此,开展不同冷却速率及不同成分条件下高炉渣相变冷却及物相演变过程的研究,为高炉渣的余热回收及资源化利用提供指导。本文主要...
【文章来源】：重庆大学重庆市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：118 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
钢铁行业高温废热的分布
1 绪 论的碱度可把矿渣分为如下三类。矿渣 R>1 ；矿渣 R＝ 1 ；矿渣 R<1 。冷却速率下，高温熔融高炉渣凝固过程获得的物相将物相演变过程可由图 1.2 阐明。在缓冷过程中，由于冷过程顺利完成，最终形成不同的晶型[8]。缓慢冷却的高 其原子、离子、分子等质点都按一定的规律排列有序, 性仍很低或基本没有活性。在急冷过程中液相粘度很，即使有少量晶体，其成长也受到阻碍，故质点就不能玻璃态结构[9, 10]。
图 1.3 硅氧四面体图 1.4 铝氧八面体Fig.1.3Silicon-oxy tetrahedronFig.1.4Alumina-oxy octahedron玻璃体结构，如图 1.5 所示，从近程看，是由硅氧四面体或铝氧八面体单展而成的连续的空间网络结构，表现出一定规律性。而从远程看，原子或分排列不具有长程平移对称性或旋转对称性，是空间无规则网络结构。所以远序、近程有序性代表了矿渣玻璃体的结构特征[12-15]。因此，矿渣玻璃体的结要是由硅氧四面体及铝氧八面体组成的无规则网状结构。它处于均衡状态，力学不稳定状态。玻璃体含量越高，其中的化学能储存于形成的玻璃体中, 水淬高炉渣具有活性的本质原因[16]。所以高炉渣的活性高低主要取决于其玻的数量及性能。而发生玻璃转变所需的最小冷却速率为临界冷却速率 Qc[17]。
【参考文献】：
期刊论文
[1]非晶态物质的本质和特性[J]. 汪卫华. 物理学进展. 2013(05)
[2]玻璃形成及其非晶体结构[J]. 宋鑫,庞彪,徐志欣. 黑龙江科技信息. 2013(03)
[3]非晶合金的形成机理及其形成能力的研究[J]. 张科,马光,贾志华,孙晓亮,李银娥,李进. 材料导报. 2012(S2)
[4]熔渣干法粒化及余热回收技术进展[J]. 杜滨,罗光亮,姜荣泉. 干燥技术与设备. 2012(04)
[5]简述矿渣的活性及影响其活性的因素[J]. 吴兴. 科技风. 2012(08)
[6]高炉渣处理技术的现状及发展方向[J]. 孔德文,张建良,郭伟行,左海滨,吴小兵. 冶金能源. 2011(05)
[7]嘉恒法与底滤法渣处理系统分析[J]. 高月平. 现代冶金. 2011(02)
[8]A Brief Overview of Low CO2 Emission Technologies forIron and Steel Making[J]. Chunbao (Charles) XU1,CANG Da-qiang2(1. Department of Chemical Engineering,Lakehead University,Ontario P7B 5E1,Canada; 2. School ofMetallurgical and Ecological Engineering,University of Science and Technology Beijing,Beijing 100083,China). Journal of Iron and Steel Research(International). 2010(03)
[9]INBA法渣处理的实践与改进[J]. 李建立,李岩,陈丽敏,王红军. 金属世界. 2009(03)
[10]CCT and TTT Diagrams to Characterize Crystallization Behavior of Mold Fluxes[J]. WEN Guang-hua LIU Hui TANG Ping College of Materials Science and Engineering, Chongqing University,Chongqing 400044,China. Journal of Iron and Steel Research(International). 2008(04)
本文编号：2896370
【文章来源】：重庆大学重庆市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：118 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
钢铁行业高温废热的分布
1 绪 论的碱度可把矿渣分为如下三类。矿渣 R>1 ；矿渣 R＝ 1 ；矿渣 R<1 。冷却速率下，高温熔融高炉渣凝固过程获得的物相将物相演变过程可由图 1.2 阐明。在缓冷过程中，由于冷过程顺利完成，最终形成不同的晶型[8]。缓慢冷却的高 其原子、离子、分子等质点都按一定的规律排列有序, 性仍很低或基本没有活性。在急冷过程中液相粘度很，即使有少量晶体，其成长也受到阻碍，故质点就不能玻璃态结构[9, 10]。
图 1.3 硅氧四面体图 1.4 铝氧八面体Fig.1.3Silicon-oxy tetrahedronFig.1.4Alumina-oxy octahedron玻璃体结构，如图 1.5 所示，从近程看，是由硅氧四面体或铝氧八面体单展而成的连续的空间网络结构，表现出一定规律性。而从远程看，原子或分排列不具有长程平移对称性或旋转对称性，是空间无规则网络结构。所以远序、近程有序性代表了矿渣玻璃体的结构特征[12-15]。因此，矿渣玻璃体的结要是由硅氧四面体及铝氧八面体组成的无规则网状结构。它处于均衡状态，力学不稳定状态。玻璃体含量越高，其中的化学能储存于形成的玻璃体中, 水淬高炉渣具有活性的本质原因[16]。所以高炉渣的活性高低主要取决于其玻的数量及性能。而发生玻璃转变所需的最小冷却速率为临界冷却速率 Qc[17]。
【参考文献】：
期刊论文
[1]非晶态物质的本质和特性[J]. 汪卫华. 物理学进展. 2013(05)
[2]玻璃形成及其非晶体结构[J]. 宋鑫,庞彪,徐志欣. 黑龙江科技信息. 2013(03)
[3]非晶合金的形成机理及其形成能力的研究[J]. 张科,马光,贾志华,孙晓亮,李银娥,李进. 材料导报. 2012(S2)
[4]熔渣干法粒化及余热回收技术进展[J]. 杜滨,罗光亮,姜荣泉. 干燥技术与设备. 2012(04)
[5]简述矿渣的活性及影响其活性的因素[J]. 吴兴. 科技风. 2012(08)
[6]高炉渣处理技术的现状及发展方向[J]. 孔德文,张建良,郭伟行,左海滨,吴小兵. 冶金能源. 2011(05)
[7]嘉恒法与底滤法渣处理系统分析[J]. 高月平. 现代冶金. 2011(02)
[8]A Brief Overview of Low CO2 Emission Technologies forIron and Steel Making[J]. Chunbao (Charles) XU1,CANG Da-qiang2(1. Department of Chemical Engineering,Lakehead University,Ontario P7B 5E1,Canada; 2. School ofMetallurgical and Ecological Engineering,University of Science and Technology Beijing,Beijing 100083,China). Journal of Iron and Steel Research(International). 2010(03)
[9]INBA法渣处理的实践与改进[J]. 李建立,李岩,陈丽敏,王红军. 金属世界. 2009(03)
[10]CCT and TTT Diagrams to Characterize Crystallization Behavior of Mold Fluxes[J]. WEN Guang-hua LIU Hui TANG Ping College of Materials Science and Engineering, Chongqing University,Chongqing 400044,China. Journal of Iron and Steel Research(International). 2008(04)
本文编号：2896370
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