【摘要】：目前,我國鋼鐵行業(yè)正經(jīng)歷著寒冬,如何降低能耗,降低生產(chǎn)成本,提高綜合經(jīng)濟(jì)效益是我國球團(tuán)工業(yè)必須要面對的問題。合適的減水劑不僅能夠降低生球含水量、提高生球強(qiáng)度,而且能較大幅度降低燒結(jié)燃料比,降低二氧化碳與二氧化硫的排放。因此,本論文針對鐵礦粉造塊減水劑,展開實驗與理論研究,旨在為煉鐵球團(tuán)造球減水劑的選擇和使用提供研究基礎(chǔ)。本文以磁鐵礦、赤鐵礦和五種減水劑為研究對象,通過實驗室造球?qū)嶒?研究了減水劑對生球性能的影響;通過紫外、紅外、接觸角測量等手段,研究了減水劑在磁鐵礦和赤鐵礦表面的吸附行為,初步揭示了減水劑在生球中的作用機(jī)理。主要研究內(nèi)容和結(jié)果如下:通過研究不同減水劑對生球的減水率,確定了木質(zhì)素磺酸鈣、蒽系減水劑和聚羧酸鹽減水劑對生球的適應(yīng)性較好。通過研究五種減水劑對生球性能的影響,分析減水劑的經(jīng)濟(jì)與環(huán)境效益,確定球團(tuán)礦的最佳減水劑為木質(zhì)素磺酸鈣,其適宜濃度為7g/L。通過紅外確定了木質(zhì)素磺酸鈣在鐵精礦表面的吸附為物理吸附;采用質(zhì)量分?jǐn)?shù)法確定了木質(zhì)素磺酸鈣在磁鐵礦、赤鐵礦顆粒表面的吸附動力學(xué)和吸附等溫線,結(jié)果表明,吸附在20min達(dá)到平衡,吸附動力學(xué)符合二級吸附動力學(xué)模型,吸附等溫線符合Langmuir方程;通過透過高度法測定了顆粒表面的接觸角,結(jié)果表明吸附降低了顆粒表面的接觸角,提高了顆粒表面的親水性。通過分析木質(zhì)素磺酸鈣在顆粒表面的吸附行為,揭示了其在生球中的作用機(jī)理,結(jié)果表明:木質(zhì)素磺酸鈣在鐵精礦顆粒表面的吸附模型為無規(guī)則線性吸附;吸附改變了顆粒表面的物理化學(xué)性質(zhì),降低了顆粒表面的接觸角,提高了鐵礦粉表面的親水性,增大了顆粒間的毛細(xì)作用力;另一方面,木質(zhì)素磺酸鈣增大了顆粒間溶液的黏滯力,分子的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)將鐵礦粉顆粒緊密連接,降低了球團(tuán)中的含水量,增大了生球強(qiáng)度。論文的主要創(chuàng)新點:較為系統(tǒng)地研究了木質(zhì)素磺酸鈣在赤、磁鐵礦表面的吸附行為、特性及吸附動力學(xué)規(guī)律,并由此初步揭示出木質(zhì)素磺酸鈣作用于生球減水、提高強(qiáng)度的內(nèi)在機(jī)制。
【圖文】：

大量木質(zhì)素被排放或濃縮后直接燃燒，嚴(yán)重污染生態(tài)環(huán)境，并且造成資源的重大浪費，其分子式為如圖1.3。圖 1.3 木質(zhì)素磺酸鈣分子結(jié)構(gòu)Fig 1.3 Chemical structure of Lignosulfonate（2）萘系減水劑萘系減水劑的主要成分為萘磺酸鹽甲醛縮合物，分子中含有苯環(huán)和磺酸基等

圖 1.4 萘系減水劑的分子結(jié)構(gòu)Fig 1.4 Chemical structure of FDN減水劑是由三聚氰胺與甲醛經(jīng)磺化、縮合后合成作用效果與萘系相似，，且耐高溫性較高，圖 1.5 三聚氰胺甲醛類的結(jié)構(gòu)式Fig 1.5 Chemical structure of SM水劑
【學(xué)位授予單位】：安徽工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TF52

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本文編號：2643373