發(fā)布時(shí)間：2020-09-15 17:13

　　 鋁電解槽廢舊炭塊作為電解鋁工業(yè)過(guò)程中的固體廢棄物,因其含碳量高而具有重要的回收再利用價(jià)值,但目前絕大多數(shù)鋁廠對(duì)這些廢舊炭塊回收利用水平很低。與此同時(shí)在冶煉鋼鐵產(chǎn)品過(guò)程中,鋼液中的碳元素常常會(huì)因?yàn)橐睙掃^(guò)程吹氧脫碳等操作問(wèn)題造成碳含量沒(méi)有達(dá)到預(yù)期要求而需要增碳。廢舊炭塊碳含量高,可采用鋁電解槽廢舊炭塊制備煉鋼增碳原料,同時(shí)其含有降低冶煉渣系熔點(diǎn)的成分,在煉鋼冶煉增碳過(guò)程中還具有化渣能力,可起到雙重作用,變廢為寶。利用鋁電解槽廢舊炭塊開(kāi)發(fā)增碳化渣劑的試驗(yàn)研究具有重要的理論意義和實(shí)用價(jià)值。通過(guò)對(duì)鋁電解槽廢舊炭塊的成分、物相和結(jié)構(gòu)基本特性分析,為利用鋁電解槽廢舊炭塊作為增碳化渣劑提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù);在中頻感應(yīng)爐中進(jìn)行試驗(yàn),通過(guò)控制增碳化渣劑的粒度、增碳溫度等因素對(duì)增碳化渣效果進(jìn)行研究;采用二次回歸正交設(shè)計(jì)法,對(duì)不同配方的增碳化渣劑對(duì)渣系熔化溫度、熔化速度和粘度進(jìn)行測(cè)定。在廢舊炭塊中,廢舊陽(yáng)極炭塊含有96at%左右的碳,廢舊陰極炭塊含有49at%左右的碳,廢舊陰極炭塊石墨化程度比陽(yáng)極炭塊石墨化程度大;當(dāng)廢舊陰極炭塊與廢舊陽(yáng)極炭塊的配比為3:1,在爐底添加粒度尺寸小于等于3.4mm左右的廢舊炭塊時(shí),鋼液的收得率最高,增碳效果最好;對(duì)鋼液攪拌可促進(jìn)增碳化渣劑增碳效果的提升。以廢舊陰極炭塊添加量、廢舊陽(yáng)極炭塊添加量和渣系堿度為參考因素,通過(guò)改變?cè)抵袕U舊陰極炭塊與廢舊陽(yáng)極炭塊的比值、渣系的堿度,測(cè)定渣系最終的熔點(diǎn)、熔速和粘度。堿度對(duì)渣系的熔化溫度影響最大,其次是廢舊陰極炭塊的含量,最后是廢舊陽(yáng)極炭塊的含量。廢舊陰極炭塊含量對(duì)渣系的粘度影響最大,其次是廢舊陽(yáng)極炭塊含量,最后是堿度。當(dāng)堿度為4,廢舊陰極炭塊含量為30%,廢舊陽(yáng)極炭塊含量為10%時(shí),渣系的熔點(diǎn)和粘度較低,有效的改善了熔渣的流動(dòng)性。
【學(xué)位單位】：西安建筑科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類(lèi)】：TQ127.11;TF702
【部分圖文】：

圖 1.1 我國(guó)鋁電解槽襯的一般組成[33]槽廢舊炭塊的危害性國(guó)電解鋁廠外排的廢槽襯基本上是通過(guò)露天堆放或直接填埋處險(xiǎn)比較高的技術(shù)[35]。廢槽襯陰極炭塊中含有能滲透的可溶性氟理或堆存過(guò)程中，如果管理不善，將會(huì)導(dǎo)致土壤、地表水和地危害人體健康，其污染影響是長(zhǎng)期的。而且常溫常壓下，廢槽修濕刨時(shí)可觀察到，廢槽襯易與水發(fā)生反應(yīng)并放出大量氣體，[1]：CN-+2H2O=NH3↑+HCOO-[Fe(CN)6]4-+6H2O=6HCN↑+Fe(OH)2↓+4OH-2AlN+3H2O=2NH3↑+2Al2O3Al4C3+3H2O=3CH4↑+2A12O3 HCN 氣體有劇毒(HCN 致死量為 0.05 g)，少量就能致入中毒并

圖 2.4 廢舊炭塊電鏡掃描圖(a) 陰極炭塊電鏡掃描圖放大 3000 倍；(b) 陽(yáng)極炭塊電鏡掃描圖放大 2400 倍表 2.3 廢舊陰極炭塊能譜分析取樣位置 Element wt% at%1C 52.60 66.30O 03.20 03.02F 21.43 17.07Na 14.11 09.29Al 05.64 03.16Ca 01.75 00.66C 72.55 81.85O 03.10 02.62F 13.50 09.63

西安建筑科技大學(xué)碩士學(xué)位論文過(guò)測(cè)量試樣的物理性質(zhì)與溫度之間的變化關(guān)系從而分析試樣[57]。試驗(yàn)中采用計(jì)算機(jī)自動(dòng)連續(xù)采樣，在程序升溫過(guò)程中，獲得 T、TG 和 DTG 的連續(xù)記錄數(shù)據(jù)。分別將廢舊陽(yáng)極炭塊和陰極炭塊10 mg的樣品放入LABSYSEVO型差熱天平坩堝內(nèi)，依據(jù)中華人民共和國(guó)電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《煤燃燒特性熱分析試驗(yàn)方法》，從室溫 25℃開(kāi)始以 10℃/min 的升溫速率加熱，反應(yīng)氣空氣流量為 100 ml/min。2.4.2 試驗(yàn)結(jié)果及分析熱重試驗(yàn)得到的陰極炭塊和陽(yáng)極炭塊樣品燃燒過(guò)程中的反應(yīng)過(guò)程的 TG-DTG曲線如圖 2.5 所示。熱重試驗(yàn)曲線圖中橫坐標(biāo) Temperature 表示樣品的加熱溫度，左圖的縱坐標(biāo) TG 表示樣品重量，右圖的縱坐標(biāo) DTG 表示樣品失重變化率。

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2819240