当前位置: 首页 » 技术 » 矿业综合 » 正文

液态钢渣在线重构技术研究进展

发布日期:2020-09-09  来源:矿产综合利用  作者:许莹  浏览次数:134
        钢渣在线重构是解决钢渣胶凝活性低、体积安定性差、化学波动大等问题,从而提高钢渣利用率一种有效技术。本文简述了钢渣的的特性及存在的问题,并重点综述液态钢渣在线重构中调质组分、温度制度冷却制度、气氛制度、均混制度、工艺设备以及热力学与动力学研究对重构钢渣胶凝活性和体积安定性的影响;最后针对于钢渣在线重构所存在的问题及钢行业中较先进的技术展望钢渣在线重构的发展趋势。钢渣是炼钢过程中所排放的一种熔体废弃物,其排放量为钢产量的 10%~15%[1],钢渣的大量堆存破坏生态环境,浪费资源。实际上,钢渣是一种可二次利用的资源。但在钢渣的大规模应用中 [2-4],存在体积安定性差[5]、胶凝活性低[6]、化学波动大[7]等问题,降低了钢渣的利用率 [8-10]。针对钢渣所存在的这些问题目前最常规的处理是物理活化、化学活化、机械活化、复合活化等方式。但这些活化技术未从根本上解决钢渣的活性低、体积安定性差、化学组成波动性大等问题。液态钢渣温度可达 1450℃ ~1650℃,比热容为 1.2 kJ / (kg · ℃ -1) 热焓值达 2000 MJ / t,相当于61 kg 标准 [6],属于高品质的余热资源。对此国内外众多研究者对钢渣的余热回收利用进行了多方面的研究,如风淬法余热回收装置 [11-12]、连铸 -连轧干式粒化和余热回收装置、滚筒法和热能回收装置等,这些装置虽然利用了余热,但尾渣存在的性能问题并未解决。随着社会技术的发展,提出利用钢渣余热的同时又对尾渣改性处理的钢渣在线重构技术,即在熔融态的钢渣中加调质组分,利用钢渣余热使调质组分与钢渣发生物相反应,对其组成和结构进行重构,以期达到均混和调控的效果,从而提高钢渣的胶凝活性和安定性 [13],这种技术符合钢渣“零排放”的发展理念。目前针对生石灰、粉煤灰、矿渣作为钢渣在线重构调质组分的研究较成熟,但对于灰、氟化钙、脱硫石膏等作为调质组分的研究较少,故需进一步研究铝灰、氟化钙、脱硫石膏等对钢渣在线重构的矿物组成影响规律。对外部鼓气和内部引气的均混制度有一定的研究进展,但研究成果未成熟,存在气体单一性的同时还缺少对重构钢渣成矿理论分析等缺点。故气体的种类及其对钢渣重构过程中成矿动机理的影响是一重要的研究课题。虽然处理热态钢渣的工艺很多,可在现有的工艺中进行改造,实现同时提高余热与尾渣利用率的目的。如对目前最具有一定的推广意义的滚筒工艺进行改造,如设计滚筒合理的转速、倾角、进料口及热气回收装置、冷却装置等,利用尾气加热调质组分,达到预热处理的调质组分和热态钢渣在滚筒中均混、冷却、粒化等效果,最终实现渣不落地的环保理念。钢渣重构过程是非等温析晶过程,依据高炉渣建立的非等温析晶方程,研发转炉钢渣的非等温析晶方程是目前一主要研究方向。深入探究钢渣重构过程中不同的煅烧温度和调质组分温度及不同气氛(氧化气氛、还原气氛、惰性气氛)对 C3S、C2S、C3A、C4AF 等胶凝矿物的生成和FeOx 的还原的热力学和动力学,建立相关的模型。综上所述,要实现真正意义的钢渣在线重构必须深入探究各种制度、热力学和动力学对重构钢渣胶凝活性、体积安定性的影响,建立相应的数学模型,为今后的工业中的钢渣在线重构做好准备工作。

【免责声明】此文章仅供读者作为参考,出于传递给读者更多信息之目的,并不意味着赞同其观点或证实其内容的真实性。如转载稿件涉及版权等问题,请联系我们,电话:029-85212477
 
 
[ 技术搜索 ]  [ 加入收藏 ]  [ 告诉好友 ]  [ 打印本文 ]  [ 违规举报 ]  [ 关闭窗口 ]

 

 
推荐技术
点击排行
取消

感谢您的支持,我会继续努力的!

扫码支持
扫码打赏,你说多少就多少

打开支付宝扫一扫,即可进行扫码打赏哦