不锈钢渣的铬稳定化控制

本书面向"双碳"目标下冶金行业绿色转型发展要求，针对不锈钢渣中铬赋存物相杂、富集程度低难等问题，聚焦铬污染源头阻断理论技术前沿，概述了不锈钢渣处理方法及其国内外研究进展，分析了不锈钢渣相稳定性和铬赋存行为，着重探讨了铬稳定化控制关键难题，在此基础上论述了熔渣改质、冷却制度、搅拌处理等对不锈钢渣结晶行为的影响规律以及对铬赋存状态的作用机制。本书提出不锈钢渣治理"问题前置"的思路与方法，将冷态钢渣的"末端处置"负担转变为热态熔渣的"源头简化"任务，充分利用熔渣自身热能在线调控矿化行为，从根本上解决由于矿相细、伴、杂特征，而导致工序繁琐、浪费能源、辅料消耗、二次污染的问题。瞄准共性难题，深度融合冶金学与矿物学前沿成果，建立不锈钢渣结晶行为与铬铁矿岩浆成矿相似理论，探究含铬熔体矿化行为共性规律与普遍原理。

前言
第1章 不锈钢与不锈钢渣1
1.1 不锈钢发展沿革1
1.2 不锈钢分类2
1.2.1 马氏体不锈钢2
1.2.2 铁素体不锈钢2
1.2.3 奥氏体不锈钢3
1.2.4 双相不锈钢3
1.2.5 沉淀硬化不锈钢3
1.3 不锈钢冶炼工艺4
1.3.1 脱碳4
1.3.2 保铬5
1.3.3 脱气5
1.4 不锈钢渣成分与物相5
1.5 不锈钢渣污染性6
1.6 本章小结9
参考文献9
第2章 不锈钢渣处理工艺12
2.1 无害化处理12
2.1.1 干法处理12
2.1.2 湿法处理13
2.1.3 固化封存13
2.1.4 熔融改质14
2.2 资源化利用19
2.2.1 循环利用19
2.2.2 湿法浸出20
2.2.3 火法还原21
2.2.4 物理提取23
2.3 铬铁矿成矿行为24
2.3.1 铬铁矿概述24
2.3.2 铬的运移与富集25
2.3.3 铬铁矿的成矿机理26
2.4 本章小结26
参考文献27
第3章 不锈钢渣相稳定性分析32
3.1 热力学稳定性32
3.1.1 Eh-pH图32
3.1.2 反应热力学36
3.2 相稳定性实验43
3.2.1 实验原料与步骤43
3.2.2 检测分析方法45
3.2.3 合成物相表征46
3.3 相稳定性分析48
3.3.1 相溶解行为48
3.3.2 形貌演变行为55
3.4 本章小结56
参考文献56
第4章 不锈钢渣中铬的赋存行为57
4.1 不同碱度下不锈钢渣中铬的赋存行为57
4.1.1 实验原料与步骤57
4.1.2 检测分析方法58
4.1.3 热力学分析59
4.1.4 物相组成60
4.1.5 铬分布规律62
4.1.6 铬溶出行为64
4.2 未熔CaO相对不锈钢渣中铬赋存行为的影响65
4.2.1 实验原料与步骤65
4.2.2 界面微观结构65
4.2.3 产物层形成机制68
4.2.4 铬污染评价70
4.3 本章小结71
参考文献71
第5章 基于熔渣改质的结晶行为调控73
5.1 改质剂选择73
5.1.1 侵蚀实验研究73
5.1.2 热力学研究74
5.2 研究方法76
5.2.1 实验原料与步骤76
5.2.2 检测分析方法77
5.3 MnO改质研究77
5.3.1 铬赋存行为77
5.3.2 尖晶石生长机制81
5.3.3 铬溶出行为83
5.4 Al2O3改质研究84
5.4.1 铬赋存行为84
5.4.2 尖晶石生长机制87
5.4.3 铬溶出行为89
5.5 本章小结89
参考文献90
第6章 基于冷却制度优化的矿化路线调控91
6.1 理论分析91
6.1.1 相转变行为91
6.1.2 尖晶石结晶行为92
6.2 研究方法94
6.2.1 实验原料与步骤94
6.2.2 检测分析方法95
6.3 降温过程结晶行为96
6.3.1 铬赋存行为96
6.3.2 尖晶石结晶行为99
6.4 恒温过程结晶行为100
6.4.1 铬赋存行为100
6.4.2 尖晶石结晶行为102
6.5 铬溶出行为102
6.6 尖晶石生长机制103
6.7 本章小结105
参考文献106
第7章 基于搅拌处理的生长运移调控107
7.1 研究方法107
7.1.1 实验原料与步骤107
7.1.2 检测分析方法109
7.2 尖晶石尺寸变化109
7.3 尖晶石数量变化112
7.4 尖晶石生长机制114
7.5 尖晶石分形特征115
7.6 尖晶石聚集行为117
7.7 本章小结121
参考文献121