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提高转炉除尘灰冷压球团强度的粘结剂研究

发布时间:2021-08-10 09:56
  转炉除尘灰就是钢铁生产过程中产生的冶金粉尘,由于其含铁含量高(TFe>50%)可以作为二次资源加以回收利用。针对常规转炉除尘灰处理工艺生产出来的压块球团强度低和易粉化的问题,本文采用无消解配加专用粘结剂的方法加以解决。首先使用常用粘结剂CMC、水玻璃、木钙、糖浆对转炉除尘灰冷压球团的物化性能进行了研究。然后,从热力学和摩尔体积两方面对转炉除尘灰冷压球团粉化机理进行了分析,提出无需消解而直接对转炉除尘灰进行冷压球团的制备方法。之后,使用NaHCO3、NH4HCO3、 (NH4)2CO3进行了压球实验。在以上实验结果的基础上,复合出转炉除尘灰冷压球团专用新型粘结剂N,并对N的固结效果进行了试验。研究结果表明:(1)转炉除尘灰冷压球团在使用常用粘结剂时,固结球的粉化现象明显,生球的强度差别不大。(2)转炉除尘灰冷压球团在常温下固结24h后出现粉化的主要原因是CaO消解造成的体积膨胀。(3)提出采用含有[CO32-]的物质固结转炉除尘灰中的CaO,但需满足两个条件:①可与CaO发生反应;②生成相与反应物之间的摩尔体积变化不宜增大。(4)采用NaHCO3、NH4HCO3、(NH4)2CO3... 

【文章来源】:东北大学辽宁省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】:74 页

【学位级别】:硕士

【文章目录】:
摘要
Abstract
第1章 文献综述
    1.1 钢铁工业的发展现状
    1.2 转炉除尘灰的来源及处理工艺现状
        1.2.1 转炉除尘灰的来源
        1.2.2 转炉除尘灰的特点
    1.3 转炉除尘灰的利用现状及发展趋势
        1.3.1 转炉除尘灰的利用现状
        1.3.2 转炉除尘灰的利用趋势
        1.3.3 转炉除尘灰的压块现状及其问题
    1.4 冷压球团用粘结剂的介绍
        1.4.1 常用粘结剂介绍
        1.4.2 粘结剂的粘结机理
    1.5 本课题研究的目的及意义
第2章 原料物性及研究方法
    2.1 原料物性
        2.1.1 转炉除尘灰的化学组成
        2.1.2 转炉除尘灰的粒度组成
        2.1.3 转炉除尘灰的微观形貌
    2.2 研究方法
        2.2.1 实验流程
        2.2.2 强度表征方法
        2.2.3 实验中使用的主要设备
    2.3 本章小结
第3章 初步实验及其结果讨论
    3.1 初步实验的实验方法
    3.2 初步实验中使用的粘结剂
    3.3 实验参数的确定
        3.3.1 水分添加量的取值
        3.3.2 压力参数的确定
        3.3.3 固结时间的确定
    3.4 实验及其实验结果
    3.5 实验结果讨论
        3.5.1 水玻璃添加量对球团强度的影响
        3.5.2 木钙添加量对球团强度的影响
        3.5.3 CMC的添加量对球团强度的影响
        3.5.4 糖浆的添加量对球团强度的影响
    3.6 本章小结
第4章 转炉除尘灰冷压球团粉化机理及解决方法
    4.1 转炉除尘灰冷压球团粉化机理
        4.1.1 球团固结过程中的物理化学变化
        4.1.2 转炉除尘灰冷压球团粉化机理
    4.2 转炉除尘灰冷压球团粉化的解决方法
    4.3 添加NAHCO_3、NH_4HCO_3、(NH_4)_2CO_3的实验结果
    4.4 NAHCO_3、NH_4HCO_3、(NH_4)_2CO_3对球团强度的影响
    4.5 实验结果探讨
    4.6 小结
第5章 粘结剂N的开发及其试验结果
    5.1 粘结剂N的开发依据
    5.2 N粘结剂的作用机理
    5.3 粘结剂N对转炉除尘灰冷压球团的试验结果
        5.3.1 不同N添加量对固结球强度的影响
        5.3.2 不同水分条件下N对固结球强度的影响
        5.3.3 不同固结时间对球团强度的影响
    5.4 N对转炉除尘灰冷压球团的试验结果讨论
    5.5 小结
第6章 结论
参考文献
致谢


【参考文献】:
期刊论文
[1]钢铁质量发展研究[J]. 赵文斌.  中国标准导报. 2014(04)
[2]冷压球团技术在冶金中的研究进展[J]. 甘胤,王吉坤,包崇军,罗文波,卢国洪,张忠义.  矿产综合利用. 2014(01)
[3]钒钛磁铁矿冷压含碳球团的粘结剂选择[J]. 曹明明,张建良,薛逊,邢相栋,王春龙,王喆.  矿冶工程. 2012(05)
[4]转底炉球团冷压块技术的研究和应用[J]. 何鹏,齐渊洪,许海川.  烧结球团. 2011(02)
[5]钢铁工业能耗现状和节能潜力分析[J]. 王维兴.  中国钢铁业. 2011(04)
[6]转炉煤气干法除尘技术应用现状[J]. 张东丽,毛艳丽,曲余玲.  冶金管理. 2010(07)
[7]中国钢铁工业的CO2排放估算[J]. 上官方钦,张春霞,胡长庆,郦秀萍,周继程.  中国冶金. 2010(05)
[8]中国钢铁企业发展现状、问题及对策研究[J]. 李国军,宋国梁.  江苏科技信息. 2010(03)
[9]氧化镁膨胀剂的研究现状[J]. 莫立武,邓敏.  膨胀剂与膨胀混凝土. 2010(01)
[10]水玻璃黏结剂的固化和粉化机理研究[J]. 陈永,洪玉珍,吴印奎,李建保,吴溢文.  科学技术与工程. 2010(01)

硕士论文
[1]我国钢铁企业环境治理模式研究[D]. 阳卫国.南华大学 2013
[2]高炉瓦斯灰金属化球团制备工艺粘结剂的研究[D]. 曹龙.河北联合大学 2013



本文编号:3333848

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