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闪速炉无砖反应塔内壁挂渣物化性能研究

作　者: 梁礼渭
导　师: 曾青云；汪金良
学　校: 江西理工大学
专　业: 有色金属冶金
关键词: 无砖反应塔 内壁挂渣 粘度 表面张力 熔化温度
分类号: TF06
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要


无砖反应塔是闪速熔炼炉反应塔的最新进展,其特点是采用主动挂渣手段,在反应塔内壁形成合适的渣层,取代传统的砖质内衬。无砖反应塔内壁挂渣状况,直接影响到炉体寿命的长短、热损失的大小、生产能耗的高低,乃至整个冶金作业的安全性。因此,研究无砖反应塔内壁挂渣物化性质的变化规律,将有助于揭示无砖反应塔内壁挂渣机理,发展和完善无砖反应塔内壁挂渣护炉技术,加速该项国际先进技术的国产化,以促进我国铜镍冶炼工业技术进步,对冶金企业的节能降耗和安全生产都具有重大意义。本文根据实际闪速炉内壁挂渣组成,在MgO 2.43%-9.96%,CaO 4%-10%,Cu2O 3.65%-10.3%,Fe/SiO2 1.38-1.98范围内,采用RTW-10型熔体综合物性测定仪实验测定了挂渣的粘度、表面张力,采用智能灰熔点测定仪实验测定了挂渣的熔化温度,进而探讨了内壁挂渣的粘度、表面张力以及熔化温度随Fe/SiO2、MgO、CaO和Fe3O4的变化规律。挂渣粘度的实验结果表明,1.挂渣粘度随温度的升高而降低。2.当其他组成一定时,挂渣粘度随Fe/SiO2的增大而减小。3.当其他组成一定时,挂渣粘度随Fe3O4含量的增大而增大。4.当其他组成一定时,挂渣粘度随CaO的增大而减小,但当CaO大于8%时,其对挂渣粘度的影响减弱。5.挂渣中的Cu2O饱和含量约为8.2%、MgO饱和含量约为6.23%。当Cu2O、MgO低于饱和含量时,挂渣粘度随其含量的增加而减小;但当Cu2O、MgO大于饱和含量时,由于有固体颗粒析出,导致挂渣粘度急剧增大。挂渣表面张力的实验结果表明,1.挂渣的表面张力与温度的关系比较复杂,在一定温度范围内,挂渣的表面张力随温度的升高而增大。2.Cu2O含量<8.2%时,表面张力随Cu2O的增大而增大,Cu2O含量>8.2%时,表面张力随Cu2O的增大而减小。MgO含量<6.23%时,表面张力随MgO的增大而增大,MgO含量>6.23%时,表面张力随MgO的增大而减小。挂渣熔化温度的实验结果表明:挂渣的熔化温度随Fe/SiO2、CaO的增大而减小,随Fe3O4的增大而增大,随Cu2O、MgO的增大是先增大后减小。

全文目录


摘要  4-5
Abstract  5-9
第一章 综述  9-18
  1.1 炉壁蚀损机理及溅渣护炉技术  9-11
    1.1.1 闪速炉炉壁蚀损机理  9-10
    1.1.2 溅渣护炉技术  10-11
  1.2 熔渣结构理论  11-12
  1.3 有色冶金炉渣的物化性质研究现状  12-15
    1.3.1 FeO-Si0_2-CaO 系炉渣物化性质研究现状  12-14
    1.3.2 闪速炉炉壁挂渣研究现状  14-15
  1.4 挂渣物化性质研究方法  15-16
    1.4.1 挂渣粘度测定方法  15-16
    1.4.2 挂渣表面张力测定方法  16
    1.4.3 挂渣熔化温度测定方法  16
  1.5 本文研究意义、内容及方案  16-18
    1.5.1 研究意义  16-17
    1.5.2 研究内容  17
    1.5.3 研究方案  17-18
第二章 挂渣的合成  18-21
  2.1 合成原料  18
  2.2 合成方法  18
  2.3 合成结果  18-21
第三章 挂渣粘度的测定  21-30
  3.1 粘度测定原理及方法  21-24
    3.1.1 原理及方法  21-22
    3.1.2 实验装置  22-23
    3.1.3 测定步骤  23-24
  3.2 粘度测定结果  24-26
  3.3 分析与讨论  26-29
    3.3.1 Fe/Si0_2值对挂渣粘度的影响  26-27
    3.3.2 Fe_30_4含量对挂渣粘度的影响  27
    3.3.3 Cu_20 含量对挂渣粘度的影响  27-28
    3.3.4 MgO 含量对挂渣粘度的影响  28
    3.3.5 CaO 含量对挂渣粘度的影响  28-29
  3.4 本章小结  29-30
第四章 挂渣表面张力的测定  30-38
  4.1 引言  30
  4.2 表面张力测定原理及方法  30-33
    4.2.1 原理及方法  30-31
    4.2.2 常数标定方法  31
    4.2.3 实验装置  31-32
    4.2.4 测定步骤  32-33
  4.3 表面张力测定结果  33-34
  4.4 分析与讨论  34-37
    4.4.1 Fe/Si0_2值对表面张力的影响  34
    4.4.2 Fe_30_4含量对表面张力的影响  34-35
    4.4.3 Cu_20 含量对表面张力的影响  35-36
    4.4.4 MgO 含量对表面张力的影响  36
    4.4.5 CaO 含量对表面张力的影响  36-37
    4.4.6 挂渣碱度对表面张力的影响  37
  4.5 本章小结  37-38
第五章 挂渣熔化温度的测定  38-47
  5.1 引言  38
  5.2 熔化温度测定原理与方法  38
    5.2.1 由仪器测定熔化温度  38
    5.2.2 由粘度理论得到熔化温度  38
  5.3 熔化温度测定结果  38-45
    5.3.1 由仪器测定熔化温度  38-39
    5.3.2 由粘度理论得到熔化温度  39-45
  5.4 分析与讨论  45-46
    5.4.1 Fe/Si0_2值对熔化温度的影响  45-46
    5.4.2 Fe_30_4含量对熔化温度的影响  46
    5.4.3 Cu_20 含量对熔化温度的影响  46
    5.4.4 MgO 含量对熔化温度的影响  46
    5.4.5 CaO 含量对熔化温度的影响  46
  5.5 本章小结  46-47
第六章 结论与展望  47-49
  6.1 结论  47
  6.2 展望  47-49
参考文献  49-52
致谢  52-53
个人简历 在学期间发表的学术论文与研究成果  53

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中图分类: > 工业技术 > 冶金工业 > 一般性问题 > 冶金炉
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