以液态高炉渣为原料生产矿渣棉工艺优化的研究

发布时间：2022-07-11 11:54

　　高炉渣是高炉炼铁的主要产物之一，目前绝大部分高炉渣用来制造矿渣水泥等建筑材料，尽管可以作为水泥原料,但其附加值低。山东临沂某厂为了提高高炉渣的利用价值，充分利用它的潜热，决定新开发一条液态高炉渣生产矿渣棉的生产线，以达到节能减排的目的。矿渣棉生产线的工艺路线是高炉渣—高炉渣调质加热—矿渣棉原料保温炉—离心拉制成矿渣棉。利用液态高炉渣，通过添加石英砂改变其酸度来直接生产矿渣棉。在生产矿渣棉的过程中，石墨电极氧化和炉衬侵蚀严重是目前影响保温炉正常运行的两个主要因素。针对上述实际过程中遇到的问题，本文提出了相应的解决方案具体如下：（1）由于矿渣棉生产线所用原料均为液态渣，不会发生电弧炉炼钢过程中钢铁料倒塌在电极上等短路事故，因此为铜质长寿电极的使用提供了条件。长寿电极由于采用了水冷的铜管结构，减少了石墨暴漏在空气中被氧化的时间因此可以延长石墨电极寿命。通过长寿电极和普通石墨电极的对比实验,纯石墨棒质量损失率最大达到9.88%，而带循环冷却水损失率最大达到9.52×10-3%，更加证明了长寿电极的可行性，为进一步工业化创造了条件。（2）对保温炉的炉衬侵蚀现象采用外加循环冷却水的方案解决炉衬消耗... 

【文章页数】：75 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1 文献综述
    1.1 矿渣棉概况
        1.1.1 矿渣棉性能概况
        1.1.2 矿渣棉生产工艺及应用概述
    1.2 高炉渣综合利用概况
        1.2.1 高炉渣性能概况
        1.2.2 高炉渣综合利用概况
    1.3 国内外生产矿渣棉的发展概况及趋势
    1.4 提出本课题
        1.4.1 本课题提出的目的及意义
        1.4.2 本课题的研究内容
2 高炉渣作矿渣棉原料的性能实验
    2.1 实验理论基础
    2.2 液态渣系熔点，熔速的测定
        2.2.1 实验基础和方案
        2.2.2 实验步骤
        2.2.3 实验结果及分析
    2.3 液态渣粘度、导电率的测定
        2.3.1 设备基础和方案
        2.3.2 实验步骤
        2.3.3 熔渣的粘度、导电率结果分析
    2.4 本章小结
3 矿棉板生产设备介绍
    3.1 矿渣棉保温板设备性能及其特点
    3.2 生产线系统组成与加热保温设备
4 矿渣棉保温炉用长寿电极的试验
    4.1 长寿电极的意义
    4.2 矿渣棉保温炉用长寿电极选择与设计
        4.2.1 长寿电极的设想
        4.2.2 实验室实验用长寿电极设计
    4.3 模拟长寿电极的实验
        4.3.1 实验基础
        4.3.2 实验方法
        4.3.3 实验结果与分析
        4.3.4 侵蚀机理分析
    4.4 长寿电极传热计算
        4.4.1. 已知条件
        4.4.2. 最大温升时冷却水带走的热量
        4.4.3. 电极冷却水对流传热
        4.4.4. 电极外管的传导传热
        4.4.5. 向电极传热计算
        4.4.6 冷却水流量和流速的计算
        4.4.7 电极冷却水阻力计算
    4.5 本章小结
5 加热炉及保温炉的炉衬设计
    5.1 问题提出
    5.2 酸性炉衬方案
    5.3 酸性耐火砖侵蚀界面
    5.4 炉衬侵蚀原理
    5.5 水冷炉壁实验
        5.5.1 实验设备
        5.5.2 实验方法及步骤
        5.5.3 实验结果与分析
    5.6 本章小结
6 结论
参考文献
致谢
附录 硕士研究生学习阶段发表的论文


【参考文献】：
期刊论文
[1]高炉渣处理技术的现状及发展趋势[J]. 冯会玲,孙宸,贾利军.  工业炉. 2012(04)
[2]如何提高水泥回转窑耐火砖的使用寿命[J]. 张瑜.  建材技术与应用. 2011(06)
[3]高炉渣综合利用现状及发展趋势[J]. 闫兆民,周扬民,杨志远,仪垂杰.  钢铁研究. 2010(02)
[4]冶金渣综合利用与节能环保[J]. 蔡雪军,王崇英,周启胜,邝冬林.  节能与环保. 2009(04)
[5]炼铁高炉矿渣酸度系数调节试验[J]. 胡玉芬,亓立峰,马晓健.  山东冶金. 2009(01)
[6]高炉炉渣处理新方法[J]. 谢军.  包钢科技. 2008(06)
[7]高炉水渣生产新型节能建筑材料技术研究与应用[J]. 杨胜刚,邵军,高昭宗,马信,鲁平.  冶金标准化与质量. 2008(05)
[8]矿渣资源化利用概念及环境经济学意义[J]. 严如忠,黄之初,刘怀平,陈开明,王金艳.  江苏建材. 2008(03)
[9]我国高炉渣余热回收技术进展[J]. 华建社,樊建利.  钢铁研究. 2008(04)
[10]高炉渣综合利用现状与展望[J]. 孙鹏,车玉满,郭天永,李连成,孙波.  鞍钢技术. 2008(03)

博士论文
[1]企业内部及企业之间物质循环的研究[D]. 戴铁军.东北大学 2006

硕士论文
[1]高炉渣余热回收装置传热特性实验研究[D]. 刘军祥.东北大学 2009



本文编号：3658117