在當今的鋼鐵冶煉及資源循環(huán)利用領(lǐng)域,轉底爐技術(shù)以其*、環(huán)保的特點(diǎn),成為處理含鋅除塵灰等工業(yè)廢棄物的重要手段。然而,在實(shí)際應用中,尤其是冷壓成型環(huán)節,該技術(shù)面臨著(zhù)諸多挑戰。建杰實(shí)業(yè)深入探討轉底爐含鋅除塵灰冷壓成型的技術(shù)難點(diǎn),特別是球團在加熱與冷卻過(guò)程中的一系列物理化學(xué)反應,目前已取得重要突破,喜獲國家發(fā)明*,科技創(chuàng )新再獲認可。
球團加熱過(guò)程中的挑戰
1. 水分氣化與氧化鋅還原
冷壓成型后的球團進(jìn)入轉底爐后,隨著(zhù)溫度的逐步升高,首先面臨的是水分的迅速氣化。這一過(guò)程不僅消耗了大量熱能,還可能在球團內部形成微小氣泡,為后續的膨脹和開(kāi)裂埋下隱患。更為復雜的是,球團中的氧化鋅在高溫下被還原為氣態(tài)單質(zhì)鋅并蒸發(fā),這一過(guò)程伴隨著(zhù)體積的急劇變化,進(jìn)一步加劇了球團結構的不穩定。
有機物氣化導致的孔隙形成
當溫度達到約600~800℃時(shí),球團中的有機物開(kāi)始大量氣化。這些氣體的集中釋放會(huì )在球團內部形成大量孔隙,導致球團結構疏松,極易在后續加熱過(guò)程中發(fā)生脹裂甚至完全破壞,從而顯著(zhù)降低球團強度,增加粉化率。
球團冷卻過(guò)程中的難題
硅酸二鈣的晶型轉變
金屬化球團在完成高溫還原后,在出爐冷卻過(guò)程中,其內部含有的硅酸二鈣(在1200~1300℃形成)會(huì )在500℃左右從β型轉換為γ型。這一晶型轉變伴隨著(zhù)體積的變化和結構的重新排列,使得球團內部結構更加脆弱,增加了粉化的風(fēng)險。
2. f-CaO的吸水膨脹效應
此外,球團中若含有游離氧化鈣(f-CaO),在遇水后會(huì )發(fā)生劇烈的吸水膨脹,體積可增大1.5~2.5倍。這一特性使得制成的球團在烘干或長(cháng)期存放過(guò)程中極易崩解粉化,是導致冷壓球團粉化率過(guò)高的另一個(gè)關(guān)鍵因素。
原料特性帶來(lái)的成型難題
含鋅除塵灰與碳粉的粒度問(wèn)題
含鋅除塵灰和碳粉作為冷壓成型的主要原料,其粒度較細,這不僅增加了混合均勻性的難度,也直接影響了球團的成型效果和機械強度。細粒度的原料難以形成緊密的結構,導致球團在受壓時(shí)易發(fā)生變形,難以達到理想的致密度和強度要求。
針對上述技術(shù)難點(diǎn),建杰實(shí)業(yè)采取以下措施進(jìn)行改進(jìn):
-優(yōu)化原料配比與預處理:建杰實(shí)業(yè)通過(guò)調整原料配比,加入適量的粘結劑或造孔劑,改善原料的成型性和透氣性;同時(shí),對原料進(jìn)行預處理,如粒度分級、干燥脫水等,以提高其適用性。
改進(jìn)加熱與冷卻工藝:優(yōu)化轉底爐的加熱曲線(xiàn),減少急劇的溫度變化,控制氧化鋅的還原速率和有機物的氣化過(guò)程;在冷卻階段,采取緩慢降溫策略,避免硅酸二鈣的急劇晶型轉變。
研發(fā)新型添加劑:建杰實(shí)業(yè)研制出有效抑制f-CaO吸水膨脹的新型添加劑,或利用化學(xué)手段將f-CaO轉化為更穩定的形態(tài),減少其對球團穩定性的影響。
綜上所述,轉底爐含鋅除塵灰冷壓成型技術(shù)雖面臨諸多挑戰,但建杰實(shí)業(yè)通過(guò)持續的技術(shù)創(chuàng )新和工藝優(yōu)化,完全有可能克服這些難題,實(shí)現更*、更環(huán)保的資源循環(huán)利用。
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