LF废渣硫赋存相及亚临界水浸出去硫研究

发布时间：2021-01-23 04:03

　　随着LF精炼设备越来越广泛的应用,精炼废渣的堆弃量越来越大,由此带来的堆放占地和环境污染问题也越发凸显,因此采取有效的方式对其再利用显得非常迫切。LF精炼废渣中存在大量的与部分冶金原料成分相近的CaO、SiO₂、Al₂O₃和MgO等物质,因此将LF精炼废渣在冶金工业中进行资源化循环利用,是废渣循环利用最便捷经济的途径之一,目前已引起人们的关注。目前LF精炼废渣冶金循环利用的普遍方式是将废渣进行破碎或造球后直接返回冶金生产,由于不改变渣的化学组成,在循环过程中不可避免的存在渣中有害物质硫的循环富集的问题,易引起钢液质量的恶化。如何采取有效的再生方式去除废渣中的硫,是从本质上解决LF精炼废渣冶金资源化利用的关键和发展方向。研究LF精炼废渣冷却固化过程渣相组成及析出机理,废渣中含硫物相的组成、分布及特性,废渣再生处理去硫过程的物化机理以及再生过程废渣冶金特性的变化,可为LF精炼废渣再生循环利用提供物质特性基础,使废渣的再生去硫方式针对性的进行选取,提供废渣再生利用的有利条件并保证再生处理后废渣的冶金再利用效果,促进LF精炼废渣... 

【文章来源】：武汉科技大学湖北省

【文章页数】：117 页

【学位级别】：博士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1 文献综述
    1.1 LF 钢包炉精炼及合成渣的作用
        1.1.1 炼钢流程及炉渣结构
        1.1.2 炉外精炼及LF 工艺
        1.1.3 LF 合成渣及其对钢液的脱硫
        1.1.4 LF 合成渣的制备
    1.2 LF 精炼废渣特点及再利用现状
        1.2.1 废渣及其研究状况
        1.2.2 LF 精炼废渣来源及特点
        1.2.3 LF 精炼废渣再利用基本现状
    1.3 LF 精炼废渣冶金循环利用
        1.3.1 LF 精炼废渣冶金循环利用研究基础
        1.3.2 LF 精炼废渣固态冶金循环利用
        1.3.3 LF 精炼废渣熔融态冶金循环利用
    1.4 LF 精炼废渣冶金循环利用评价
        1.4.1 不同物质形态精炼废渣循环利用评价
        1.4.2 不同利用机理精炼废渣循环利用评价
    1.5 LF 精炼废渣冶金循环利用的关键
    1.6 LF 精炼废渣再生利用研究存在的主要问题
    1.7 本课题研究意义及主要研究内容
        1.7.1 本课题研究目的及意义
        1.7.2 本课题主要研究内容
2 LF 精炼废渣渣相组成及析出机理
    2.1 LF 精炼废渣基本化学性质及冶金特性
        2.1.1 LF 精炼废渣渣样的获取
        2.1.2 LF 精炼废渣基本化学性质及冶金特性
    2.2 LF 精炼废渣渣相组成微观分析
        2.2.1 LF 精炼废渣渣相光学结构分析
        2.2.2 LF 精炼废渣渣相结构SEM/EDS 分析
    2.3 LF 精炼废渣渣相析出机理热力学分析
        2.3.1 LF 精炼废渣渣相析出热力学分析手段
        2.3.2 LF 精炼废渣渣相析出过程热力学分析
        2.3.3 LF 精炼废渣渣相析出与组成关系分析
        2.3.4 LF 精炼废渣渣相析出热力学分析结果与微观检测结果的比较
    2.4 本章小结
3 硫在LF 精炼废渣中赋存状态的研究
    3.1 LF 精炼废渣硫赋存形式的微观检测分析
        3.1.1 LF 精炼废渣硫赋存形式的SEM/EDS 分析
        3.1.2 LF 精炼废渣硫赋存形式的XRD 分析
    3.2 LF 精炼废渣硫赋存形式的实验研究
        3.2.1 LF 精炼废渣硫赋存相实验研究方案及过程
        3.2.2 LF 精炼废渣硫赋存相实验研究结果及分析
    3.3 硫在渣-金间行为及熔渣中硫的存在状态
        3.3.1 金属液中硫的存在形式
        3.3.2 脱硫反应中硫在渣-金间的行为
        3.3.3 熔渣中硫的存在状态及行为
    3.4 LF 精炼废渣中含硫相的析出及硫的赋存状态
12Al₁₄O₃₃和CaS 的晶体结构及Ca₁₂Al₁₄O₃₂S的生成">        3.4.1 Ca₁₂Al₁₄O₃₃和CaS 的晶体结构及Ca₁₂Al₁₄O₃₂S的生成
        3.4.2 渣中硫含量对硫赋存形式的影响
        3.4.3 硫在LF 精炼废渣中赋存形式的热力学分析
    3.5 本章小结
4 LF 精炼废渣亚临界水浸出再生去硫研究
    4.1 氧化再生去硫的局限性及LF 精炼废渣再生去硫的关键
        4.1.1 氧化再生去硫的局限性
        4.1.2 LF 精炼废渣再生去硫的关键
    4.2 亚临界水浸出及在渣再生处理中的优势
        4.2.1 硫化物及其水解性
        4.2.2 浸出及其应用
        4.2.3 亚临界水及其特性
        4.2.4 亚临界水浸出及其在渣再生处理中的优势
    4.3 LF 精炼废渣亚临界水浸出再生去硫实验研究
        4.3.1 LF 精炼废渣亚临界水浸出再生去硫实验
        4.3.2 LF 精炼废渣亚临界水浸出再生去硫实验结果
    4.4 LF 精炼废渣亚临界水浸出再生脱硫机理研究
        4.4.1 LF 精炼废渣亚临界水浸出过程硫的存在状态变化
        4.4.2 LF 精炼废渣亚临界水浸出再生脱硫机理
    4.5 LF 精炼废渣亚临界水浸出再生去硫热力学分析
        4.5.1 LF 精炼废渣亚临界水浸出去硫热力学影响因素
    4.6 LF 精炼废渣亚临界水浸出再生去硫动力学分析
        4.6.1 精炼废渣亚临界水浸出反应动力学模型的确定
        4.6.2 精炼废渣亚临界水浸出限制性环节的确定
    4.7 本章小结
5 再生LF 精炼废渣冶金性能研究
    5.1 再生精炼废渣熔化特性
    5.2 再生精炼废渣冶金特性热态模拟实验研究
        5.2.1 再生渣冶金性能热态模拟实验方案
        5.2.2 再生渣冶金性能理论计算
        5.2.3 再生渣冶金性能热态模拟实验
    5.3 LF 再生渣工业循环应用效果
    5.4 本章小结
6 全文总结
论文主要创新点
参考文献
致谢
攻读博士期间发表论文


【参考文献】：
期刊论文
[1]冶金渣系相图的研究现状[J]. 张生芹.  重庆科技学院学报(自然科学版). 2010(01)
[2]LF热态精炼渣在转炉炼钢厂的循环应用试验[J]. 张峰,方德霞.  炼钢. 2010(01)
[3]综述钢铁企业钢铁渣的综合利用与发展方向[J]. 庞凯.  山西建筑. 2009(32)
[4]LF炉精炼渣资源化特性[J]. 任雪,李辽沙.  安徽工业大学学报(自然科学版). 2009(04)
[5]三元相图在配煤结渣特性研究中的应用[J]. 刘文胜,赵虹,杨建国,翁善勇,周永刚,冯国华,凌柏林,郑航.  热力发电. 2009(10)
[6]精炼后钢包顶渣重复使用冶金效果试验[J]. 陆鹏,覃胜苗.  柳钢科技. 2009(03)
[7]LF钢渣返回利用的脱硫研究[J]. 赵俊学,李小明,郭家林,黄敏,马杰.  炼钢. 2009(04)
[8]精炼钢渣硫赋存形式及含硫相形成机理[J]. 何环宇,倪红卫,甘万贵,林路.  钢铁. 2009(03)
[9]Thermodynamic equilibrium of CaSO4-Ca（OH）2-H2O system[J]. 彭小玉,王云燕,柴立元,舒余德.  Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2009(01)
[10]LF炉精炼废渣渣相组成及形成机理研究[J]. 何环宇,倪红卫,曾静.  武汉科技大学学报. 2008(05)



本文编号：2994509