基于赤泥基熔剂的炼钢渣系基础性能及脱磷行为研究
发布时间：2021-11-09 13:07
随着社会的快速发展,各行业对钢的质量要求越来越高,磷的高效脱除是保证钢的质量的关键因素之一。传统炼钢工艺形成的是CaO-FetO-SiO2渣系,该渣系在炼钢初期熔点高、流动性差,是限制高效冶炼的关键因素。具体表现为前期脱磷效率低、冶炼后期脱磷负荷大导致过氧化出钢、钢水纯净度低。因此,需要在CaO-FetO-SiO2渣系中添加助熔剂,促进石灰溶解,改善脱磷动力学条件和反应效率。由于环境污染问题,炼钢中常用的助熔剂CaF2的使用已受严格限制。尽管增加渣中FeO含量也能降低渣的熔点,但此方法会造成铁损且影响钢水纯净度。因此,寻找合适的炼钢助熔剂,研发一种新炼钢渣系,使其不再依赖FeO和CaF2化渣,实现炼钢前期高效脱磷是十分必要的。研究表明A1203、Na2O可降低CaO-FetO-SiO2渣系的熔点,改善炼钢初期渣的流动性。而铝业赤泥含有丰富的Al2O3和Na2O,将赤泥应用于炼钢中,能改善传统的CaO-FetO-SiO2渣系熔点高、化渣困难等缺点,开发出一种新型的CaO-FetO-SiO2-Al2O3-Na2O炼钢渣系,实现在转炉炼钢前期高效脱磷。且前期的高效脱磷十分利于高碳出钢,可有效...
【文章来源】：北京科技大学北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：127 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
图２－１新日铁大分制铁所的ＭＵＲＣ工艺示意图??
住友金属和歌??■?一ｖ?８?１３５０?－?３０??山制铁所??新日铁君津??９￣１０?１３２－１３５０?０．０２０?３０??二炼??ＪＦＥ?京浜厂?１２?１３５０?０．０１０?－??ＪＦＥ?福山制铁厂?８?？１０?１３５０?０．０１２?２５－２７??宝钢ＢＲＰ工艺操作步骤如图２－２所示。在脱磷炉使用３００ｔ的顶底复转??炉，底吹供气强度为０．０３￣０．２５ｍ３／（ｔ?ｍｉｎ），脱磷吹炼时间：１０￣１２ｍｉｎ。在脱??碳炉保持同样的底吹条件，使用含锰大于３２％的锰矿，加入量为５￣１５ｋｇ／ｔ，??吹炼时间：Ｓｌ５ｍｉｎ。试验结果表明：在脱磷炉中，影响脱磷的主要因素有底??吹气体强度、炉渣碱度、温度和铁水硅的质量分数等，脱磷炉中铁水的脱磷??率达到８４％以上，平均磷的质量分数低于０．０１５％，脱碳炉的脱磷率达到４８％??以上，平均终点磷的质量分数在０．００６％以下［１８］。??
。??（３）地下水污染：赤泥对水的污染主要表现在以下方面：一，直接排入水??中，赤泥在水中形成沉淀物，悬浮颗粒物，甚至是溶于水中，严重影响水质；??二，赤泥堆坝在雨水的冲刷下，其中的重金属及有害元素随雨水渗入地下水??系统，诱发地下水水质硬度增加，并引发更严重的重金属污染。??到目前为止，赤泥尚无有效而简单的回收再利用方式，其主要处理的方??式为堆场堆存或填海处理，这导致了严重的环境污染和危险［５４＿５７］。堆场方式??中主要包括四种类型，即平地高台型、沟谷型、人工凹地型和排海型。前三??种为陆地式堆存，而第四种多为靠海氧化铝厂采用，陆地式堆场又可分为干??式和湿式两种。在我国，采用最多的是陆地式堆存，为了防止含碱和重金属??离子的赤泥浆污染周围的土壤，需要在赤泥堆下建立防渗层，但是堆场处理??不能有效的对赤泥进行回收处理，而且具有很大的风险性。如２０１０年爆发的??多瑙河赤泥污染事件（如图２－３），其污染面之大，受害群体之多（土壤、河??流、生物等）、污染程度之重触目惊心，引发了国内外氧化铝工业及相关环境??工作者的高度重视，有效地综合处理赤泥至关重要。??
【参考文献】：
期刊论文
[1]二氧化钛改质对含磷转炉渣中磷富集行为的影响[J]. 林路,包燕平,王敏,周寒梅. 北京科技大学学报. 2014(08)
[2]转炉处理含铁尘泥球团工艺试验研究及应用[J]. 张钟铮,于淑娟,侯洪宇,张新义,张大奎,王向锋. 炼钢. 2013(03)
[3]烧结法赤泥资源特性分析[J]. 李建伟,杨久俊,王晓,张茂亮,韩玉芳,罗忠涛. 无机盐工业. 2013(03)
[4]平果铝拜耳法赤泥物相及热行为分析[J]. 郭威敏,朱文凤,王林江,刘芳,梁美荣,曾建民. 武汉理工大学学报. 2013(01)
[5]Al2O3和Na2O对高磷铁水脱磷的影响[J]. 刁江. 钢铁研究学报. 2013(02)
[6]鞍钢含铁尘泥再资源化研究与实践[J]. 于淑娟,侯洪宇,王向锋,耿继双,张大奎. 钢铁. 2012(07)
[7]100t顶吹转炉单渣脱磷工艺的研究[J]. 曹东,万雪峰,李德刚,廖相巍,赵刚,贾吉祥. 鞍钢技术. 2010(06)
[8]球团配加铝厂赤泥铁粉的试验研究[J]. 赵玉潮,卜敏,曾香梅,莫朝文,徐毅,宁振. 钢铁研究. 2010(03)
[9]中磷铁水单渣法生产高品质管坯钢工艺研究[J]. 陈坤,黄正全,蒋世川. 炼钢. 2010(01)
[10]利用拜耳法赤泥制备烧胀陶粒的研究[J]. 赵建新,王林江,谢襄漓. 矿产综合利用. 2009(04)
博士论文
[1]含磷转炉钢渣磷选择性富集过程中的物理化学性质研究[D]. 王占军.北京科技大学 2017
[2]中高磷铁水转炉双联脱磷的应用基础研究[D]. 刁江.重庆大学 2010
硕士论文
[1]转炉双联法脱磷炉石灰溶解行为研究[D]. 郭戌.重庆大学 2011
本文编号：3485404
【文章来源】：北京科技大学北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：127 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
图２－１新日铁大分制铁所的ＭＵＲＣ工艺示意图??
住友金属和歌??■?一ｖ?８?１３５０?－?３０??山制铁所??新日铁君津??９￣１０?１３２－１３５０?０．０２０?３０??二炼??ＪＦＥ?京浜厂?１２?１３５０?０．０１０?－??ＪＦＥ?福山制铁厂?８?？１０?１３５０?０．０１２?２５－２７??宝钢ＢＲＰ工艺操作步骤如图２－２所示。在脱磷炉使用３００ｔ的顶底复转??炉，底吹供气强度为０．０３￣０．２５ｍ３／（ｔ?ｍｉｎ），脱磷吹炼时间：１０￣１２ｍｉｎ。在脱??碳炉保持同样的底吹条件，使用含锰大于３２％的锰矿，加入量为５￣１５ｋｇ／ｔ，??吹炼时间：Ｓｌ５ｍｉｎ。试验结果表明：在脱磷炉中，影响脱磷的主要因素有底??吹气体强度、炉渣碱度、温度和铁水硅的质量分数等，脱磷炉中铁水的脱磷??率达到８４％以上，平均磷的质量分数低于０．０１５％，脱碳炉的脱磷率达到４８％??以上，平均终点磷的质量分数在０．００６％以下［１８］。??
。??（３）地下水污染：赤泥对水的污染主要表现在以下方面：一，直接排入水??中，赤泥在水中形成沉淀物，悬浮颗粒物，甚至是溶于水中，严重影响水质；??二，赤泥堆坝在雨水的冲刷下，其中的重金属及有害元素随雨水渗入地下水??系统，诱发地下水水质硬度增加，并引发更严重的重金属污染。??到目前为止，赤泥尚无有效而简单的回收再利用方式，其主要处理的方??式为堆场堆存或填海处理，这导致了严重的环境污染和危险［５４＿５７］。堆场方式??中主要包括四种类型，即平地高台型、沟谷型、人工凹地型和排海型。前三??种为陆地式堆存，而第四种多为靠海氧化铝厂采用，陆地式堆场又可分为干??式和湿式两种。在我国，采用最多的是陆地式堆存，为了防止含碱和重金属??离子的赤泥浆污染周围的土壤，需要在赤泥堆下建立防渗层，但是堆场处理??不能有效的对赤泥进行回收处理，而且具有很大的风险性。如２０１０年爆发的??多瑙河赤泥污染事件（如图２－３），其污染面之大，受害群体之多（土壤、河??流、生物等）、污染程度之重触目惊心，引发了国内外氧化铝工业及相关环境??工作者的高度重视，有效地综合处理赤泥至关重要。??
【参考文献】：
期刊论文
[1]二氧化钛改质对含磷转炉渣中磷富集行为的影响[J]. 林路,包燕平,王敏,周寒梅. 北京科技大学学报. 2014(08)
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[6]鞍钢含铁尘泥再资源化研究与实践[J]. 于淑娟,侯洪宇,王向锋,耿继双,张大奎. 钢铁. 2012(07)
[7]100t顶吹转炉单渣脱磷工艺的研究[J]. 曹东,万雪峰,李德刚,廖相巍,赵刚,贾吉祥. 鞍钢技术. 2010(06)
[8]球团配加铝厂赤泥铁粉的试验研究[J]. 赵玉潮,卜敏,曾香梅,莫朝文,徐毅,宁振. 钢铁研究. 2010(03)
[9]中磷铁水单渣法生产高品质管坯钢工艺研究[J]. 陈坤,黄正全,蒋世川. 炼钢. 2010(01)
[10]利用拜耳法赤泥制备烧胀陶粒的研究[J]. 赵建新,王林江,谢襄漓. 矿产综合利用. 2009(04)
博士论文
[1]含磷转炉钢渣磷选择性富集过程中的物理化学性质研究[D]. 王占军.北京科技大学 2017
[2]中高磷铁水转炉双联脱磷的应用基础研究[D]. 刁江.重庆大学 2010
硕士论文
[1]转炉双联法脱磷炉石灰溶解行为研究[D]. 郭戌.重庆大学 2011
本文编号：3485404
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