量綱分析理論在氣淬鋼渣粒化度問題中的運用

魏環，常錦才，薄惠豐

(華北理工大學 理學院，河北 唐山 063009)

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量綱分析理論在氣淬鋼渣粒化度問題中的運用

魏環，常錦才，薄惠豐

(華北理工大學 理學院，河北 唐山 063009)

氣淬粒化；粒化度；量綱分析；Π定理；物理相似性原理；相似準數

氣淬粒化鋼渣工藝是目前正在研究與探索的干法處理鋼渣的一種新工藝，確保鋼渣氣淬后具有一定的粒化度是這一工藝要達到的目標之一。該項研究圍繞氣淬鋼渣的粒化度問題，運用量綱分析理論，分析了鋼渣的粒化度與各種控制參量的關系，并為獲得這一關系及氣淬工藝的最佳控制參數提出了模擬實驗方案。

鋼渣是轉爐煉鋼過程中由鐵水中的各種元素(如Fe、Ca、Mg、Si、Mn、Al、P等)氧化形成的氧化物與造渣劑以及熔蝕的耐火材料等多種成分結合而成的爐渣。鋼渣出爐時的溫度約在1 450～1 650℃范圍內，是介于理想固體和液體之間的典型高溫黏彈性物質。氣淬粒化鋼渣工藝是目前正在研究與探索的干法處理這種“液態”鋼渣的新工藝，它是利用高壓氮氣通過氣流噴嘴產生的高速射流所攜帶的巨大動能，使液態鋼渣粒化和放熱的。與風淬鋼渣處理法相比，氮氣氣淬鋼渣處理工藝，可以為實現液態鋼渣的顯熱、單質鐵和尾渣礦物等三大資源的高效回收利用奠定更為有利的基礎[1-6]。

由于鋼渣的化學成分與水泥相似，其尾渣礦物通常作為制造水泥的原料，所以使鋼渣氣淬后具有一定的粒化細度(譬如渣粒的特征長度應小于3 mm，達到中沙大小)以節省細磨尾渣的費用，是氣淬工藝使尾渣礦物能夠高效回收利的一個重要目標。……