矿热炉渣综合利用的实验研究

论文摘要

钢铁行业在生产中排放的废渣数量大,并且危害严重。随着我国的经济发展模式从资源消耗型向环境友好型转变,对这些固体废弃物进行有效的处理利用,是冶金工作者研究的重要课题。矿热炉渣是冶金渣的一种,虽然近年来对其综合利用的研究成果颇多,但是这还远远不够。通过对矿热炉渣的物化性质分析,发现其中含有大量有利于脱硫的物质,所以本课题对矿热炉渣的脱硫能力进行了研究。本研究首先在实验室条件下,对以矿热炉渣为主要原料的脱硫剂的脱硫能力进行了研究,通过正交实验,得到这种新型脱硫剂的较好配比。实验结果表明：新型脱硫剂能达到较好的脱硫效果,脱硫率可以达到70%以上。使用该新型脱硫剂进行半工业化实验,发现此脱硫剂能代替生产中的部分脱硫剂,适用于生产对成分要求不高的钢种。本文中还使用电石渣作为燃煤固硫剂,用正交实验法研究了燃烧温度、Ca/S、煤粉粒径和燃烧时间对燃煤固硫效果的影响,通过对实验结果分析发现Ca/S对燃煤固硫效果的影响最大。当Ca/S为2.5、煤粉粒径在130目以下、燃烧温度800℃、燃烧时间1.5h时,固硫效果最好,能达到84.51%。通过实验证实,不论是矿热炉渣用于钢水脱硫,还是电石渣用于燃煤固硫,都能达到较好的脱硫和固硫效果,并且原材料易得,价格低廉,用于生产中可以提高经济效益和环境效益。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 1 引言
• 2 文献综述
• 2.1 矿热炉渣的成分及性质
• 2.1.1 铁合金炉渣的成分及性质
• 2.1.2 矿热炉烟气成分及性质
• 2.1.3 电石渣的性质及成分
• 2.2 国内外对铁合金渣综合利用的研究现状
• 2.2.1 铁合金渣的直接回收利用
• 2.2.2 炉渣水淬后作水泥掺合料
• 2.2.3 炉渣生产铸石
• 2.2.4 铁合金渣作建筑和筑路材料
• 2.2.5 废渣作矿渣微肥
• 2.3 矿热炉气的综合利用情况
• 2.4 电石渣的综合利用情况
• 2.4.1 生产建筑材料
• 2.4.2 生产化工产品
• 2.4.3 用于环境治理
• 2.5 本课题研究的意义及内容
• 2.5.1 本课题研究的意义
• 2.5.2 本课题研究的主要内容
• 3 钢水脱硫的理论基础
• 3.1 钢中硫化物夹杂的来源及分类
• 3.2 硫对钢性能的影响
• 3.3 钢水脱硫的热力学分析
• 3.3.1 硫在炼钢中的热力学性质
• 3.3.2 渣-钢间的脱硫反应
• 3.4 脱硫反应的动力学分析
• 3.5 本章小结
• 4 矿热炉渣用于钢水脱硫的实验研究
• 4.1 实验室钢水脱硫实验
• 4.1.1 实验设备
• 4.1.2 脱硫剂原料及其成分
• 4.1.3 实验方案设计
• 4.1.4 实验方法
• 4.2 实验结果及分析
• 4.2.1 正交实验结果
• 4.2.2 实验数据分析
• 4.3 新型脱硫剂的半工业化实验
• 4.3.1 实验方法
• 4.3.2 实验结果及分析
• 4.4 本章小结
• 5 燃煤固硫的理论分析
• 5.1 燃煤中的硫
• 2污染的控制技术'>5.2 燃煤SO₂污染的控制技术
• 5.2.1 燃烧前脱硫技术
• 5.2.2 燃煤中脱硫技术
• 5.2.3 燃煤后烟气脱硫技术
• 5.3 钙基固硫剂的固硫机理
• 5.4 影响固硫效果的因素
• 5.4.1 固硫剂种类
• 5.4.2 Ca/S
• 5.4.3 燃烧温度
• 5.4.4 煤粉及固硫剂粒径
• 5.5 本章小结
• 6 电石渣用于燃煤固硫的实验研究
• 6.1 燃煤固硫实验方法
• 6.1.1 实验设备
• 6.1.2 实验原料及准备工作
• 6.1.3 实验方法
• 6.1.4 实验方案设计
• 6.2 实验结果及分析
• 6.2.1 实验结果
• 6.2.2 正交实验结果分析
• 6.3 本章小结
• 7 结论
• 致谢
• 参考文献
• 附录研究生期间发表的论文