【毕业设计论文】本科毕业设计开题报告.doc

【毕业设计论文】本科毕业设计开题报告

———————————————————————————————— 作者：
———————————————————————————————— 日期：

12

个人收集整理 勿做商业用途

重庆科技学院

毕业设计（论文）开题报告

题目 烧结石灰活性测试方法比较研究

学 院 冶金与材料工程学院
专业班级 冶金工程应082
学生姓名 涂开罗 学号 2008540077
指导教师 吴 明 全

年 月 日

开题报告填写要求

1.开题报告作为毕业设计（论文)答辩委员会对学生答辩资格审查的依据材料之一。此报告应在指导教师指导下，由学生在毕业设计(论文）工作开始后2周内完成，经指导教师签署意见及系主任审查后生效。
2。开题报告内容必须用黑墨水笔工整书写或按教务处统一设计的电子文档标准格式(可从教务处网址上下载）打印，禁止打印在其它纸上后剪贴，完成后应及时交给指导教师签署意见。
3。学生查阅资料的参考文献理工类不得少于10篇，其它不少于12篇(不包括辞典、手册）。
4。“本课题的目的及意义，国内外研究现状分析”至少2000字，其余内容至少1000字。

毕业设计(论文）开题报告
1。本课题的目的及意义，国内外研究现状分析
文献综述
一、 烧结石灰活性度测试方法比较分析研究的目的及意义
烧结生产的目的
1、 将粉状料制成具有高温强度的块状料以适应高炉冶炼、直接还原等在流体力学面的要求；
2、 通过造块改善铁矿石的冶金性能，使高炉冶炼指标得到改善；
3、 通过造块去除某些有害杂质，回收有益元素达到综合利用资源和扩大炼铁炕上原料资源。
烧结生产的意义
1、 烧结生产是一种人造富矿的生产过程，有于有了这种造块方法，自然界中大量存在的贫矿便可以通过选矿和烧结成为能满足高炉冶炼要求的人造富矿，从而使自然资源得到充分利用，有效推动钢铁工业的发展；
2、 烧结过程中可以利用富矿粉、高炉炉尘、转炉炉尘、轧钢皮、铁屑、硫酸渣等其他钢铁及化工工业的若干废料,使得这些废料得到有效利用,做到变废为宝，变害为利；
3、 经过烧结生产制造的烧结矿,与天然矿相比，粒度和尚，还原性和软熔性号成分稳定，造渣性能好,保证了高炉生产的稳定顺行；
4、 烧结过程中可以去除的80%～90%的S和部分的F、As等有害杂质，大大减轻了高炉冶炼过程中的脱硫任务，提高了生铁质量。

二、国内外研究的现状分析
目前世界上的富矿储量日益减少，除澳大利亚和南非还有较多的富矿（60%~65％）外,其他国家以上的矿石都是贫矿，能直接入炉冶炼的则更少。现代高炉生产对原料在化学成分的稳定性、粒度组成、机械强度、还原性及还原分化率都有较严格的要求，具体有以下几方面:含铁品味高、机械强度好、入炉粉末少、有良好的还原性、低温还原粉化率低化学成分稳定及粒度均匀，有良好的软化熔滴性能、有害杂质少。为满足高炉对入炉料的要求、世界上大部分地区都采用烧结矿作为高炉主要的炉料来源。烧结已经成为用途最广的铁矿石造块方法。
国内外对烧结配矿的研究及探求合理配矿烧结主要体现在以下几点：提高烧结矿品味；控制降低原料成本；改善烧结矿质量指标；合理配矿。
石灰在冶金、化工、水泥生产中应用普遍，活性石灰是钢铁生产中最重要的辅助原料,他是一种优质轻烧石灰，力度较小、反应能力强、冶炼时容易溶解、造渣能力优良。活性石灰的质量直接关系到炼钢生产过程和钢铁质量。另一方面，石灰在作为烧结矿的一种强化剂逐渐引起人们的重视,石灰消化过程放出大量的热可以提高混合料温度，改善料层透气性，石灰消化形成的消石灰胶体颗粒有凝聚作用，利于混合料制粒,对提高混合料成球强度增加湿球的热稳定性，改善混合料的透气性，为料层烧结创造条件。铁矿粉与生石灰反应生成液相铁酸钙，形成的液相铁酸钙的流动性直接关系到粘结相的质量,然后决定烧结矿的产量和质量。由此可以看出石灰对炼钢工艺流程的影响密切，研究石灰活性度及测试、理化性能及冶金性能就成为人们所关心的题目.希望能通过对石灰活性等研究，为钢铁生产企业带来效益和发展。

目前烧结生产应用的石灰有石灰石，中烧石灰、硬烧石灰和活性石灰等。活性石灰加入混合料并经喷水后迅速消化，生产Ca(OH）2并呈细小晶体,具有两个特点：因其晶粒极为细小，遇水后呈胶体状态，产生极强的粘结性;Ca（OH）2一旦生成后必然形成Ca(OH）2·10H2O,可作为成球核心，这一结晶过程又使矿粉微粒随水迁移至Ca（OH）2的表面而被吸附成球。
烧结矿品位是指成品烧结矿的含铁量。伴随精料技术的发展，我国的烧结矿品位从过去的50％逐渐提升到现在的58%～60％。烧结生成配入活性石灰后从添加到点火经历的时间若不能使其全部消化,则混合料中残存着一些未消化的活性石灰颗粒。这些颗粒与从上层吸来的气体中蒸汽相接触,立即将蒸汽的水分子捕捉住，使其自身消化，这就减少了水在过湿层中的聚集，减少了过湿层厚度,且活性石灰尽管已经消化，但任然保持原有的小球外形。活性石灰形成的小球颗粒存在以上机理，活性石灰在烧结过程就只能应用其有限的活性CaO部分，而其他部分实际上是没有用的，要达到高要求的烧结效果，唯一的办法是多家石灰以满足活性石灰CaO的需求。这样做的后果是：石灰消耗量增加，烧结矿品位降低、烧结矿入炉后炼铁产量降低、焦比增加等一系列问题随之而来.有关企业的实践证明、使用380ml以下的活性石灰与280ml以下石灰相比，对同样烧结设备而言,烧结产量可增加20％，烧结矿的品位增加1个百分点，烧结矿加入高炉后铁水产量可以增加2％，焦比降低3％.因烧结矿中加入相当数量的容积生产着不同碱度的烧结矿，这样同品位的矿粉生产的烧结矿碱度低是含铁量高，碱度高时含铁量低。
还原性是评价铁矿石的重要指标之一,还原性号的铁矿石在高炉冶炼时达到的高生产效率及低消耗。高碱度烧结矿具有很好的还原性，各厂的高碱度烧结矿的还原性因生产条件和烧结工业的差别而有所不同，旦总的规律一样，就是还原性与碱度的峰值关系碱度低时FeO高，形成铁橄榄石，他们的还原性都差，旦碱度提高到一定数值时,铁酸钙成为主要的粘结相，特别是以针状析出时,还原性最好呈现峰值；碱度在进一步提高后，烧结矿中出现还原性较差的铁酸二钙,导致还原性下降。
烧结中的碳量决定着烧结的温度，气氛性质和烧结速度,因而对烧结的矿物组成和结构都有影响,在低配碳量的烧结矿中，赤铁矿和铁酸钙较多，浮士体较少或没有,正硅酸钙和其他硅酸盐矿物较少，烧结矿不粉化，但由于硅酸钙粘结相对较少，故烧结矿强度较差。配碳量高，烧结矿中浮士体明显增加，硅酸盐粘结相矿物也增加，赤铁矿及铁酸钙则显著减少，烧结矿的转鼓指数提高，但烧结矿的粉化率也升高，这是由于配碳量增加后还原气氛加强，容易形成浮士体而不利于赤铁矿和铁酸盐的生成,并促进了CaO和SiO2作用生成正硅酸钙（2CaOSiO2）。如果正在配碳量的烧结温度和烧结气氛，这样减少正硅酸形成,有利于赤铁矿和铁酸钙形成消除粉化现象，提高烧结矿的强度。一般认为，RDI与烧结矿的FeO含量密切相关，FeO降低则RDI升高。
矿石的软化性能与矿石的还原度有关系,因为在高炉内矿石的软化是被还原到一定程度以后才开始的，队友天然矿随矿石还原度的增加，软化性能恶化,当矿石的还原度在70%左右时，矿石的染化温度最低，这是因为还原出来的FeO与SiO2生成低熔点的化合物的结果，对高碱度烧结矿则相反,随还原度升高，软化性能改善，这是由于脉石中CaO含量高,游离的SiO2少,还原剩余的FeO不易生成低熔点化合物,所以高炉使用高碱度烧结矿后顺行问题明显改善。
石灰活性对烧结矿中的铁酸钙的含量及结晶形态有较大影响,而铁酸钙的数量与结晶形态在很大程度上决定着烧结矿的强度，所以石灰活性对烧结矿强度的影响可以从这两方面进行分析。一方面从铁酸钙含量变化考虑，提高石灰活性度，则烧结矿中铁酸钙的含量降低。另一方面，从铁酸钙的结晶形态考虑，石灰活性度的改变引起了铁酸钙结晶形态的变化.当采用活性石灰时，由于冷却速度的提高，导致析出的铁酸钙来不及长大，最终呈现出细针状形态,烧结矿强度提高。
石灰活性对烧结矿产量的影响
垂直烧结速度是决定产量的重要因素 ,与产量基本形成正比关系。而垂直烧结速度是由燃料的燃烧速度和传热速度决定的，当配碳量适宜或较高时，烧结矿过程总速度取决于碳的烧结速度,燃烧速度与供氧强度成正比，烧结剂中的富养离子加快了碳的燃烧速度，提高了燃烧效率，同时高温使料层中水的气化速度变快,过湿层透气性变好，气体的传热速度加快，垂直烧结速度提高，产量提升,同时含粉率的降低，强度的提高，使成品率上升，返矿率下降,产量相应提高.
生产实践表面，烧结配加活性石灰可以强化烧结过程,是提高烧结矿产量的有效措施之一。主要表现在：随着配加活性石灰活性度的增加，活性石灰消化时放出大量的热使得烧结矿中的碳大量燃烧，提高碳燃烧的速度，从而提高混合料的温度，改善料层透气性，烧结速度加快，烧结产量增加。同时混合料治制粒效果明显改善，混合料升温速度快,最高料温升高,在烧结碱度一定的情况下,其他溶剂的配加量便可减少,并且可以明显地提高烧结矿品位。
以上为现有活性石灰对烧结机理影响方面的理论研究和烧结现状分析，以此通过研究活性石灰在冶金中的作用影响机理，提升烧结效果使之为钢铁企业带来更好的效应。

毕业设计（论文）开题报告
2。本课题的任务、重点内容、实现途径
通过实验室方法研究活性石灰的有关理化性质指标测试、冶金性能检测及试验、以及烧结试验和其理化性质的测试来分析烧结石灰活性度测验 方法的比较研究，得出试验研究方案。重点研究活性石灰的活性度测试方法，首先要理解活性石灰活性度表征石灰水化反应速度的一个指标，即在足够的时间内，以中和生石灰消化时产生的Ca(OH）2所消耗的是4mol/l的盐酸的毫升数表示。石灰的活性度取决于他的组织结构，石灰的组织结构与煅烧温度和煅烧时间密切相关。影响石灰活性度的组织结构包括体积密度、气孔率、比表面积和CaO矿物的晶粒尺寸。晶粒越小，比表面积越大，气孔率越高,石灰活性就越高，化学反应能力就越强.烧结用石灰的测试方法分为盐酸滴定法和温升法，为了全面分析两种测试方法的情况针对重钢烧结厂实际情况，要对一下几个试验进行研究：（1)石灰熔剂理化性能的研究；（2）现场数据收集整理，试验方案制定;（3)组织活性度试验获得技术指标。（4)对烧结矿冶金性能进行检测获得质量指标;（5)综合分析两种测试方法；重点研究温升法和盐酸滴定法以及活性石灰对烧结过程的影响机理。

毕业设计(论文）开题报告
3。完成本课题所需工作条件(如工具书、计算机、实验、调研等)及解决办法
真空炉整体设备；真空炉；真空炉操作台；滴管；滴管支架；搅拌器；生石灰水溶液；指示剂；温度计;电动机；蒸馏水等
1、刘竹林等。炼铁原料.北京：化学工业出版社。2007年.
2、白彦东.高活性石灰的制备及对烧结矿性能的影响。河北理工大学硕士论文 。2008
3、钟伟飞。石灰消化工艺参数及氢氧化钙溶解速率实验研究。浙江大学硕士论文。2004

毕业设计（论文)开题报告
指导教师意见：（对本课题的深度、广度及工作量的意见、对设计结果的预测，并明确是否可以开题）

指导教师（签字）

年 月 日
系审查意见：

系主任（签字)

年 月 日