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随着我国钢铁工业的快速发展,钢铁企业的环保意识越来越强,工业废弃物的资源化率也越来越高。转炉烟气产生量大,粉尘含量高,但净化后得到的转炉煤气热值较高,是一种良好的气体燃料。转炉除尘主要有两大类方法,湿法除尘(主流为OG法)和干法除尘(主流为LT法)。由于转炉烟气湿法除尘的种种缺点,且干法除尘效率高、过程清洁、能耗低的多种优点使其有后来居上之势。但在包头钢铁集团(以下简称包钢)炼钢厂LT法系统的蒸发冷却器筒体内部却出现了严重的板结。板结达一定程度之后板结物将自行坍塌,损坏其下方的链式输灰机链条,影响连续生产。因此必须定期清楚板结物。
本文着重研究板结物形成的机理。通过对板结物及其他除尘样品进行化学分析、XRD、DTA、SEM等的分析与观测,并参阅了相关文献,认为烟尘及其二次产物的磁性是产生板结的主要原因,磁性和水的存在造成板结厚度不断增加,最后坍塌。在研究中还发现板结物中含有氧化铁的亚稳态γ-Fe2O3。但在OG法工艺的尘泥中并未发现其存在,证明蒸发冷却器内部的环境较为特殊。尽管现阶段对γ-Fe2O3的产生机理仍有争议,但其已被广泛用于磁流体、磁致冷、生物加工和信息储存等新兴领域。这个发现为进一步研究γ-Fe2O3的产生机理和转炉烟尘利用新形式提供思路。