转底炉工艺处理转炉炼钢粉尘的相关基础研究

发布时间：2025-03-31 22:06

　　转底炉工艺处理转炉冶金粉尘是目前国内冶金粉尘处理的新趋势,它具有原料适应性强、绿色环保等优点。针对某钢铁厂三种转炉炼钢粉尘(炼钢脱碳灰、炼钢脱磷灰、炼钢脱硫灰)进行转底炉工艺处理的相关基础研究,为转底炉处理不同含铁原料还原工艺参数的制定提供理论依据。首先对转底炉处理冶金粉尘的相关理论进行研究,探讨了含碳球团中铁氧化物的还原特性与热力学条件;分析了不同种类粘结剂的粘结机理;进行了含碳球团还原动力学的分析。在进行炼钢粉尘含碳球团强度实验和还原实验之前,对实验用炼钢粉尘原料特性进行研究。经实验测定,三种炼钢粉尘均含有活性氧化钙,其中转炉脱硫灰的活性氧化钙含量最大,高达23.08%。为避免Ca O消解反应造成的球团粉化现象,脱硫灰必须进行消解,消解时间为10-11h。在炼钢粉尘含碳球团强度实验研究中,探索了粘结剂种类、粘结剂用量、球团含水率、烘干时间以及烘干温度对球团落下强度和抗压强度的影响。针对粘结剂A、B、C进行复合粘结剂对球团性能的影响研究,利用混料回归模型求得复合粘结剂的最佳配比为粘接剂A:B:C=6:3:1.5。利用高温立式管式炉进行含碳球团还原影响因素的研究,分析不同还原温度和碳氧比...

【文章页数】：93 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 转炉炼钢粉尘的产生及特点
        1.1.1 转炉炼钢粉尘的产生
        1.1.2 转炉炼钢粉尘的特点
    1.2 转炉炼钢粉尘处理工艺及现状
        1.2.1 转炉炼钢粉尘的烧结应用
        1.2.2 转炉炼钢粉尘的转炉应用
    1.3 转底炉处理冶金粉尘工艺及现状
        1.3.1 转底炉处理冶金粉尘工艺
        1.3.2 转底炉处理冶金粉尘工艺的优势
        1.3.3 转底炉工艺处理转炉炼钢粉尘存在的问题
    1.4 相关问题的研究
        1.4.1 炼钢粉尘含碳球团粉化问题的研究
        1.4.2 转炉炼钢粉尘处理用粘接剂的研究
        1.4.3 含碳球团还原动力学的研究
    1.5 研究目的与内容
2 转炉炼钢粉尘转底炉处理的相关理论分析
    2.1 转炉粉尘含碳球团粉化原理
    2.2 粘结剂的粘结机理
        2.2.1 常用粘结剂的介绍
        2.2.2 无机粘结剂的作用机理
        2.2.3 有机粘结剂的粘结机理
    2.3 含碳球团中铁氧化物的还原热力学分析
        2.3.1 直接还原热力学
        2.3.2 间接还原热力学
    2.4 含碳球团还原动力学分析
        2.4.1 含碳球团还原动力学机理
        2.4.2 二步还原动力学模型
        2.4.3 相继模型的假设
        2.4.4 含碳球团还原动力学方程
3 转炉粉尘Ca O活性测定与消解实验
    3.1 原料特性分析
        3.1.1 粉尘化学成分
        3.1.2 粉尘粒度分析
    3.2 粉尘活性氧化钙测定
        3.2.1 实验装置
        3.2.2 实验步骤
        3.2.3 实验结果
        3.2.4 活性系数与活性氧化钙含量计算
    3.3 转炉炼钢粉尘消解实验
        3.3.1 通过温度变化测定消解时间实验
        3.3.2 通过含水率变化测定消解时间实验
    3.4 小结
4 转炉粉尘含碳球团强度实验研究
    4.1 成球原理
    4.2 压球实验装置
    4.3 球团性能测试
        4.3.1 球团落下强度测试
        4.3.2 抗压强度测试
    4.4 粘结剂对压球过程的影响
    4.5 单一粘结剂对球团性能测试
        4.5.1 粘结剂用量及水分对球团性能的影响
        4.5.2 粘结剂种类对球团性能的影响
    4.6 复合粘结剂成球性能的实验
        4.6.1 Scheffe典型多项式回归方程
        4.6.2 复合粘结剂A-B1-C1 对球团性能影响
        4.6.3 复合粘结剂A6-B-C1 对球团性能影响
        4.6.4 复合粘结剂A6-B3-C对球团性能影响
    4.7 球团烘干实验
        4.7.1 实验装置与实验流程
        4.7.2 温度对球团烘干时间的影响
        4.7.3 温度对烘干球团强度的影响
        4.7.4 气体流速对烘干球团时间的影响
        4.7.5 气体流速对烘干球团强度的影响。
    4.8 小结
5 影响含碳球团还原因素的研究
    5.1 实验原料及实验条件
    5.2 脱碳灰含碳球团还原过程影响因素的研究
        5.2.1 焙烧温度对脱碳灰含碳球团还原的影响
        5.2.2 不同碳氧比对脱碳灰含碳球团还原的影响
    5.3 脱磷灰含碳球团还原过程影响因素的研究
        5.3.1 焙烧温度对脱磷灰含碳球团还原的影响
        5.3.2 不同碳氧比对脱磷灰含碳球团还原的影响
    5.4 脱硫灰含碳球团还原过程影响因素的研究
        5.4.1 焙烧温度对脱硫灰含碳球团还原的影响
        5.4.2 不同碳氧比对脱硫灰含碳球团还原的影响
    5.5 含碳球团还原过程中的动力学分析
        5.5.1 脱碳灰含碳球团还原反应限制性环节的分析
        5.5.2 脱磷灰含碳球团还原反应限制环节的分析
        5.5.3 脱硫灰含碳球团还原反应限制性环节的分析
    5.6 小结
6 结论
参考文献
附录
    A.学位论文数据集
致谢



本文编号：4038482