含铁粉尘碳酸化固结工艺研究
  • 【摘要】

    含铁粉尘碳酸化球团能够实现含铁粉尘等固体废弃物的再资源化利用以及CO2等温室气体的减排,具有重要的经济、环境和社会价值.通过试验研究了工艺参数对生球质量的影响,以及过程参数对碳酸化球团质量的影响,并对碳酸化反应过程进行了动力学研究.主要的研究内容和结论如下:生球制备试验采用生石灰作为粘结剂,CaO颗粒消化后形成的Ca(OH)2胶体附着在含铁粉尘颗粒表面,圆盘造球后使生球具有一定的强度.CaO配比和... 展开>>含铁粉尘碳酸化球团能够实现含铁粉尘等固体废弃物的再资源化利用以及CO2等温室气体的减排,具有重要的经济、环境和社会价值.通过试验研究了工艺参数对生球质量的影响,以及过程参数对碳酸化球团质量的影响,并对碳酸化反应过程进行了动力学研究.主要的研究内容和结论如下:生球制备试验采用生石灰作为粘结剂,CaO颗粒消化后形成的Ca(OH)2胶体附着在含铁粉尘颗粒表面,圆盘造球后使生球具有一定的强度.CaO配比和生球含水量升高,生球的抗压强度先升高再降低,落下强度一直有升高的趋势,但升高幅度较小;延长造球时间,生球机械强度增大;造球时间过长,生球机械强度不会有太大的提高;CaO配比、生球含水量、造球时间增加,减少小粒径生球的数量,大粒径的生球明显增加,粒径过大或过小,都会对生球的机械强度造成不利影响.CaO配比为M3%,生球含水量为W2%,造球时间为t3min时成球性能和球团质量最好.碳酸化过程中产生高致密性CaCO3,从而改善碳酸化球团的质量.反应温度为T4℃,气体流量为L2L·min-1,气体体积比为V4%时,球团碳酸化程度最大.碳酸化程度越大,即CaO转化率越高,孔隙度越小,碳酸化球团的强度越大.反应时间20min后,随着反应时间的延长,碳酸化反应程度没有明显的改善.碳酸化试验表明,碳酸化反应过程分为两个阶段进行:第一阶段内碳酸化反应速率很快;第二阶段内随着反应的进行,CaO转化率略有提高,但反应速率很慢.碳酸化反应分为界面化学反应阶段和气体内扩散阶段,在碳酸化反应前期,化学反应是限制性环节;在后期,内扩散是限制性环节.T1~T2和T2~T4温度下碳酸化反应的活化能分别为6.641kJ·mol-1和16.005kJ·mol-1.可见,生球制备参数和碳酸化反应过程参数对碳酸化球团质量有较大影响,本课题为含铁粉尘碳酸化球团实际应用提供理论支撑和技术指导. 收起<<

  • 【作者】

    解建军 

  • 【学科专业】

    冶金工程

  • 【授予学位】

    硕士

  • 【授予单位】

    河北联合大学

  • 【导师姓名】

    胡长庆

  • 【学位年度】

    2012

  • 【语种】

    chi

  • 【关键词】

    含铁粉尘%碳酸化球团%固结工艺%动力学