基于BP神经网络的钢尾渣-矿渣基充填料强度预测

为缩短充填实验周期,尽快找到最优充填原料配比,以正交试验和单因素试验结果为BP神经网络的训练样本,以不同原料的灰中占比、灰砂比为输入参数,以充填料的料浆扩展度、7 d和28 d抗压强度为输出结果,建立BP神经网络模型预测钢尾渣-矿渣基充填料强度;在钢渣配比16.0%条件下,采用建立的模型优化制备充填体。结果表明:在隐含层神经元为14个时,料浆扩展度、7 d和28 d抗压强度最大相对误差分别为0.36%,1.46%,2.23%,样本外充填料的7 d和28 d抗压强度平均相对误差为2.86%和1.36%,样本内外的误差均较小,模型预测精度较高、泛化能力较强;对于采用模型优化制备的充填体,其28 d抗压强度的预测值为2.16 MPa、实测值为2.13 MPa,两者相差较小,BP神经网络可用于预测充填料的抗压强度,对优化充填原料配比、减少充填实验工作量具有指导意义。

不锈钢酸洗污泥的资源化处置现状及展望

不锈钢酸洗污泥是不锈钢酸洗过程中产生的危固废产物,富含Cr、Ni、F等危险元素,对环境有严重的危害。随着中国不锈钢产量的不断增加,不锈钢酸洗污泥的规模化、资源化处理成为当前亟待解决的行业难题。综述了前人对不锈钢酸洗污泥的研究工作,介绍了不锈钢酸洗污泥的来源和物化性能,总结了不锈钢酸洗污泥在建材利用、金属回收以及冶金辅料的工业研究进展,分析了现有工艺存在的问题,提出了相应的解决方案,为中国不锈钢酸洗污泥无害资源化、产业规模化的实现提供指导意见。

利用高炉熔渣处理不锈钢酸洗污泥

不锈钢酸洗污泥是在不锈钢生产过程中对不锈钢进行酸洗与钝化处理产生的副产物,属于危险废物。提出了利用高温高炉熔渣处理不锈钢酸洗污泥的技术思路,有望实现不锈钢酸洗污泥的资源化利用。采用半球法测定不同配比酸洗污泥加入高炉渣中的熔点,结合FactSage绘制相图分析熔点变化的原因,并将制备的高炉渣微粉与425硅酸盐水泥按照一定比例掺混制备胶砂砌块。结果表明,熔渣熔点随着污泥配比增加而升高。随着不锈钢酸洗污泥配比的增加,熔渣CaO含量减少,导致熔渣熔点升高。不锈钢酸洗污泥中CaSO_4等无机盐对高炉渣微粉制备过程起到了无机助磨作用。当不锈钢酸洗污泥掺加比例由0提高至5%时,高炉渣微粉的比表面积从379.70 m^(2)/kg提高至415.28 m^(2)/kg,胶砂砌块的7 d活性指数从79.45%提高至89.94%,28 d活性指数从94.64%提高至99.96%,均达到了S95矿渣微粉的要求。最后,以容积为1 680 m~3的高炉为例,提出了利用高炉熔渣处理不锈钢酸洗污泥工业应用的初步设计,并进行了热量平衡计算。在考虑热损失和保证高炉渣不发生结壳现象的条件下,高炉熔渣富余的热量可以处理11.28%的不锈钢酸洗污泥,这为不锈钢酸洗污泥的工业应用提供了技术指导。

不同比表面积铁精矿球团氧化动力学

采用了不同比表面积铁精矿制备球团,分别在不同的温度(1000~1075℃)和时间(0~18 min)内进行了氧化动力学实验。结合基元化学反应和未反应核模型计算球团氧化过程的动力学方程和表观活化能,判断氧化过程的限制性环节。结果表明,随着温度升高和时间延长,氧化率逐渐提高;随着铁精矿比表面积提高,氧化率降低,球团的反应速率常数减小。铁精矿比表面积为849 cm^(2)/g的球团在氧化前期(前3 min)和氧化后期的活化能分别为55.19和26.72 kJ/mol,比表面积为1445 cm^(2)/g的球团在氧化前期(前3 min)和氧化后期的活化能分别为61.73和27.88 kJ/mol,两种球团氧化前期的限制环节为化学反应控制,氧化后期的限制环节为化学反应及气体内扩散混合控制,与未反应核模型得到的结论一致。原料比表面积的提高导致球团的孔隙率下降,影响气体从球团颗粒表面扩散到内部,球团的氧化率和氧化速度下降。