铁尾矿调质高炉熔渣制备矿渣棉,不仅可以提高产品附加值,还充分利用了高炉熔渣显热。目前调质高炉熔渣直接成纤工艺之所以未实现工业化应用,主要是由于高炉熔渣均质化、在线温度控制等方面尚需进行大量的基础研究。冷态铁尾矿调质高炉熔渣的过程中,熔渣体系温度降低且非均质性增加,影响矿渣棉质量。因此以调质渣的熔化性温度为基准,采用Factsage7.0模拟计算分析调质渣所需的热量,以达到合适的吹纤温度。结果表明:当铁尾矿配比小于11%时,高炉渣体系不需要补充热量且能满足熔渣的吹纤温度;熔渣温度每提高50℃,铁尾矿配比可提高1.5%左右;基于炉渣粘度特性建立了温度、铁尾矿配比协调控温图。均质化过程包括溶解和扩散两个过程,借助原位观察的方法研究了调质剂在高炉熔渣中的溶解动力学行为。结果表明:熔渣温度由1460℃提高到1480℃,Si O2溶解速率提高了3倍多;颗粒完全浸没在熔渣中,可提高溶解速率;颗粒形状越复杂,分形维数越大,其溶解速率越快;最后得出Si O2在高温熔渣中的溶解动力学方程。研究了影响铁尾矿溶解均质化的主要因素。基于Fluent模拟对流换热准则方程,确定出熔池搅拌强度以及铁尾矿颗粒粒度两个显著影响参数;均质化热态实验以调质渣各部位成分和粘度作为均质化判断依据,搅拌转速由静止提高到50r/min,均质化时间由120min缩减至25min左右,再提高转速均质化时间缩短不明显;铁尾矿粒度超过1.5cm,均质化时间迅速增加,应控制粒度小于1.5cm。图80幅;表16个;参53篇。