基于机械活化法的钢铁厂粉尘成型及还原强化基础研究
发布时间：2023-06-28 03:28
钢铁冶炼过程产生了大量的烟尘,不同工序烟尘经除尘净化形成理化特性各异的粉尘,随着国家和钢铁企业对环境保护的日益重视以及废弃物零排放的需要,高效回收利用钢铁厂粉尘变的日益迫切。火法处理工艺是一种适合钢铁厂粉尘循环利用的好方法。由于粉尘历经高温传输,颗粒与颗粒之间.存在相互包裹,颗粒的表面活性及碳活性不高,影响了粉尘团块的强度和还原性能;同时,不同粉尘各自常温成型与高温焙烧还原行为的异同尚不清楚。本论文以碳、碱、锌含量高的高炉、烧结和电炉粉尘为研究对象。首先,在明确粉尘理化微观特性的基础上,研究了机械活化对粉尘物理化学活化效应的影响规律;其次,考察了活化对粉尘滚动/压力成型性能的影响规律,明晰了不同粉尘适宜的成型方式及其工艺参数;再者,研究解明了不同粉尘高温还原行为及其高温焙烧过程动力学行为的异同及机械活化对其改善效果。研究结果表明:(1)高炉粉尘吸水快,润湿性好,微活化高炉粉尘成核及成球性能好;烧结粉尘吸水慢,疏水性强,微活化烧结粉尘成核及成球性能差,适合活化压块;电炉粉尘粒度在5μm以下,CaO含量高,适合直接压块。(2)粉尘的粒度组成等物理活化效应主要发生在机械活化前30～60min...
【文章页数】：215 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
致谢
摘要
Abstract
1 引言
2 文献综述
2.1 尘泥的概况
2.1.1 尘泥的来源
2.1.2 尘泥的数量
2.1.3 尘泥的特点
2.1.4 尘泥的分类
2.1.5 尘泥的资源性
2.1.6 尘泥的危害性
2.2 尘泥的化学成分和物相组成
2.2.1 尘泥的化学成分
2.2.2 尘泥的物相组成
2.3 国内外钢厂转底炉工艺应用现状
2.3.1 国外现状
2.3.2 国内现状
2.4 机械活化在冶金领域的应用
2.4.1 机械活化强化团块制备的研究
2.4.2 机械活化强化高温还原的研究
2.5 研究背景及内容
2.5.1 研究背景及依据
2.5.2 研究思路及内容
3 粉尘原料的理化特性
3.1 化学成分
3.2 粒度及比表面积
3.3 密度
3.4 颗粒形貌
3.5 物相组成
3.6 比磁特性
3.7 热分解性
3.8 润湿性及吸水性
3.9 基础特性综合分析
3.10 小结
4 粉尘的机械活化效应
4.1 试验设备与方法
4.2 粉尘的物理活化效应
4.2.1 粒度组成变化
4.2.2 颗粒形貌变化
4.2.3 湿磨活化烧结粉尘的碱金属含量变化
4.3 粉尘的化学活化效应
4.3.1 物相组成和晶格参数变化
4.3.2 位错密度和无定形化变化
4.3.3 机械力储能变化
4.4 球磨活化综合对比分析
4.5 小结
5 活化前后粉尘的成型性能
5.1 滚动成型
5.1.1 滚动成型试验研究方法
5.1.2 粉尘球团的成球速度影响因素研究
5.1.3 粉尘球团的生球强度影响因素研究
5.2 压力成型
5.2.1 电炉粉尘压团强度的影响因素研究
5.2.2 活化烧结/高炉粉尘压团强度的变化规律
5.3 不同粉尘适宜的成型方式
5.4 小结
6 活化前后粉尘团块的高温焙烧行为
6.1 粉尘含碳团块中锌和碱金属的脱除行为
6.1.1 电炉粉尘含碳团块焙烧脱锌行为
6.1.2 烧结粉尘含碳团块焙烧脱碱行为
6.2 不同粉尘含碳团块的焙烧还原行为
6.2.1 电炉粉尘含碳团块焙烧还原影响因素研究
6.2.2 高炉粉尘含碳团块焙烧还原影响因素研究
6.2.3 烧结粉尘含碳团块焙烧还原影响因素研究
6.3 机械活化对粉尘含碳团块的高温还原影响规律研究
6.4 小结
7 活化前后粉尘团块高温焙烧动力学
7.1 动力学试验与解析方法
7.2 粉尘的热分解过程动力学解析
7.2.1 电炉粉尘热分解动力学
7.2.2 烧结粉尘热分解动力学
7.3 粉尘含碳球团的还原焙烧动力学解析
7.3.1 高炉粉尘含碳压块焙烧过程动力学
7.3.2 电炉粉尘含碳压块焙烧过程动力学
7.3.3 烧结粉尘含碳压块焙烧过程动力学
7.3.4 混合粉尘含碳压块焙烧过程动力学
7.3.5 活化粉尘含碳压块焙烧过程动力学
7.4 小结
8 结论、创新点及展望
8.1 结论
8.2 创新点
8.3 论文不足与展望
参考文献
附录A 作者简历及在学研究成果
学位论文数据集
本文编号：3835888
【文章页数】：215 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
致谢
摘要
Abstract
1 引言
2 文献综述
2.1 尘泥的概况
2.1.1 尘泥的来源
2.1.2 尘泥的数量
2.1.3 尘泥的特点
2.1.4 尘泥的分类
2.1.5 尘泥的资源性
2.1.6 尘泥的危害性
2.2 尘泥的化学成分和物相组成
2.2.1 尘泥的化学成分
2.2.2 尘泥的物相组成
2.3 国内外钢厂转底炉工艺应用现状
2.3.1 国外现状
2.3.2 国内现状
2.4 机械活化在冶金领域的应用
2.4.1 机械活化强化团块制备的研究
2.4.2 机械活化强化高温还原的研究
2.5 研究背景及内容
2.5.1 研究背景及依据
2.5.2 研究思路及内容
3 粉尘原料的理化特性
3.1 化学成分
3.2 粒度及比表面积
3.3 密度
3.4 颗粒形貌
3.5 物相组成
3.6 比磁特性
3.7 热分解性
3.8 润湿性及吸水性
3.9 基础特性综合分析
3.10 小结
4 粉尘的机械活化效应
4.1 试验设备与方法
4.2 粉尘的物理活化效应
4.2.1 粒度组成变化
4.2.2 颗粒形貌变化
4.2.3 湿磨活化烧结粉尘的碱金属含量变化
4.3 粉尘的化学活化效应
4.3.1 物相组成和晶格参数变化
4.3.2 位错密度和无定形化变化
4.3.3 机械力储能变化
4.4 球磨活化综合对比分析
4.5 小结
5 活化前后粉尘的成型性能
5.1 滚动成型
5.1.1 滚动成型试验研究方法
5.1.2 粉尘球团的成球速度影响因素研究
5.1.3 粉尘球团的生球强度影响因素研究
5.2 压力成型
5.2.1 电炉粉尘压团强度的影响因素研究
5.2.2 活化烧结/高炉粉尘压团强度的变化规律
5.3 不同粉尘适宜的成型方式
5.4 小结
6 活化前后粉尘团块的高温焙烧行为
6.1 粉尘含碳团块中锌和碱金属的脱除行为
6.1.1 电炉粉尘含碳团块焙烧脱锌行为
6.1.2 烧结粉尘含碳团块焙烧脱碱行为
6.2 不同粉尘含碳团块的焙烧还原行为
6.2.1 电炉粉尘含碳团块焙烧还原影响因素研究
6.2.2 高炉粉尘含碳团块焙烧还原影响因素研究
6.2.3 烧结粉尘含碳团块焙烧还原影响因素研究
6.3 机械活化对粉尘含碳团块的高温还原影响规律研究
6.4 小结
7 活化前后粉尘团块高温焙烧动力学
7.1 动力学试验与解析方法
7.2 粉尘的热分解过程动力学解析
7.2.1 电炉粉尘热分解动力学
7.2.2 烧结粉尘热分解动力学
7.3 粉尘含碳球团的还原焙烧动力学解析
7.3.1 高炉粉尘含碳压块焙烧过程动力学
7.3.2 电炉粉尘含碳压块焙烧过程动力学
7.3.3 烧结粉尘含碳压块焙烧过程动力学
7.3.4 混合粉尘含碳压块焙烧过程动力学
7.3.5 活化粉尘含碳压块焙烧过程动力学
7.4 小结
8 结论、创新点及展望
8.1 结论
8.2 创新点
8.3 论文不足与展望
参考文献
附录A 作者简历及在学研究成果
学位论文数据集
本文编号：3835888
本文链接：https://www.wllwen.com/shengtaihuanjingbaohulunwen/3835888.html
