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高炉渣是炼铁过程的副产品,其产量巨大。目前高炉熔渣水淬处理既浪费熔渣显热,又产生H2S等有害气体污染环境,并且在高炉渣应用过程中其附加值较低。通过添加少量调质剂对高炉熔渣成分进行调整,利用离心成纤工艺生产高炉渣纤维。这种方法可以在充分利用熔渣显热的同时,实现高炉渣产品的高附加值利用,同时减少环境污染。研究成果对其工业化生产具有重大理论指导意义。为了研究各因素对高炉熔渣离心成纤的影响规律,分五个阶段对成纤过程进行了探讨;基于边界层理论建立了高炉熔渣离心成纤数学模型。通过对冯·卡门积分方程的求解给出了高炉熔渣成纤过程中纤维数量与熔渣密度、温度、表面张力以及离心辊转速之间的关系。采用RTW-08型熔体物性综合测定仪变温测定不同酸度系数调质高炉渣的粘度和不同转速条件下的成纤实验,研究了温度和转速对成纤效果的影响。结果表明,熔渣滴落时温度保持在1290~1390℃,成纤率较高,成纤效果良好;高炉熔渣成纤率随转速的增大呈直线增长。对不同酸度系数和转速条件下制取的矿渣棉进行理化性能测定,结合XRD和SEM等检测手段,研究了酸度系数和离心辊转速对高炉渣纤维理化性能的影响规律。结果表明,随着酸度系数的增加,炉渣粘度变大,在最佳成纤的粘度范围内有比较宽的温度范围,适于成纤,同时能耗相对较高;矿渣棉的纤维直径、渣球含量和含水率都呈增长趋势,同时其耐碱性增强。随着离心机四辊转速的增大,矿渣棉纤维直径呈指数减小,当转速超过某一数值后将逐渐趋于平缓。综合考虑,酸度系数在1.1~1.25之间,四辊直径为1#213mm、2#295mm、3#295mm、3#295mm时,转速控制在1#2707~3000r/min、2#3093~4000r/min、3#4350~4500r/min、4#5000~5800r/min,离心甩丝制备的高炉渣纤维理化性能较好。