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第一章 绪论 1

1.1 现代化钢铁生产概述 1

1.2 炼铁生产工艺模式 2

1.3 熔融还原和直接还原的分类 5

1.4 直接还原与熔融还原的发展条件 7

1.4.1 资源条件 7

1.4.2 市场条件 7

1.5 直接还原与熔融还原发展简史 9

第二章 理化基础 16

2.1 铁的存在形态 16

2.2 重要反应热力学分析 20

2.2.1 C—H—O系热力学 20

2.2.2 铁的还原与渗碳 24

2.2.3 非铁元素在还原和熔炼中的行为 30

2.3 动力学基础 35

2.3.1 化学反应动力学基本参数 37

2.3.2 传质基本参数 39

2.3.3 铁矿石还原与缩核模型 41

2.3.4 气固催化反应与还原气的制取 45

2.3.5 煤的气化 49

2.4 还原气及其利用率 57

2.4.1 还原气的热力学利用率 57

2.4.2 气体综合利用率与关键步骤 58

2.4.3 类CO还原气与类氢还原气 60

2.4.4 决定气体利用率的主要因素 62

第三章 重点设备分析 66

3.1 还原竖炉 67

3.1.1 温度分布 67

3.1.2 能耗分析 71

3.1.3 压力分布 73

3.2 还原流化床 76

3.2.1 流态化现象及流化床类型 76

3.2.2 流化参数 78

3.2.3 粘结失流问题 81

3.2.4 还原速度与气体利用率 86

3.3 熔炼造气煤炭流化床 89

3.3.1 熔炼煤的有效热值 89

3.3.2 熔炼煤耗与产气量 90

3.3.3 与还原单元的配合 92

3.3.4 矿石品位对理论最佳配合参数的影响 93

3.3.5 Qe的选择与能耗分析 94

3.4 熔炼造气铁浴炉 97

3.4.1 铁浴炉形式 97

3.4.2 影响熔炼煤有效热值的参数 99

3.4.3 二次燃烧率与有效热值 100

3.4.4 煤气改质与余热利用 101

3.4.5 与还原单元的配合 104

3.4.6 能耗分析 106

第四章 直接还原流程 109

4.1 重点流程—MIDREX法 109

4.1.1 流程概述 109

4.1.2 MIDREX原料 110

4.1.3 还原竖炉基本结构及运行状况 111

4.1.4 气封系统 112

4.1.5 还原段 113

4.1.6 冷却段 114

4.1.7 MIDREX装置与能耗 116

4.1.8 MIDREX重要工艺参数 119

4.1.9 流程分支 121

4.2 其他竖炉流程 122

4.2.1 HYL Ⅲ法 122

4.2.2 ARMCO法 123

4.2.3 PUROFER法 125

4.2.4 WIBERG-S？DERFORS法 127

4.2.5 PLASMARED法 128

4.2.6 EDR法 128

4.2.7 KINGLOR METOR法 129

4.3 流化床流程 130

4.3.1 FIOR法 130

4.3.2 H-IRON法 132

4.3.3 NU-IRON法和HIB法 133

4.3.4 NOVALFER法 134

4.4 反应罐流程 135

4.4.1 HYL法 135

4.4.2 H？GAN？S法 137

4.5 转体炉流程—INMETCO法 138

4.6 回转窑流程 139

4.6.1 SL/RN法 139

4.6.2 CODIR法 140

4.6.3 ACCAR法 141

4.6.4 SPM法 142

第五章 熔融还原流程 144

5.1 重点流程—COREX法 144

5.1.1 流程概述 144

5.1.2 原料 146

5.1.3 熔炼造气煤 147

5.1.4 铁矿还原 151

5.1.5 熔炼与造气 154

5.1.6 还原与熔炼的配合 160

5.1.7 脱硫与熔剂在竖炉中的分解 164

5.1.8 冷却气的使用及碱金属循环 166

5.1.9 COREX的能耗 166

5.1.10 COREX配套设施 168

5.2 其他三段式流程 177

5.2.1 川崎法 177

5.2.2 XR法 179

5.2.3 SC法 180

5.3 铁浴一步法流程——俄国一步法 182

5.4 铁浴二步法流程 183

5.4.1 COIN法 183

5.4.2 HISMELT法 183

5.4.3 AISI法 186

5.4.4 DIOS法 187

5.5 电热法流程 190

5.5.1 ELRED法 190

5.5.2 INRED法 192

5.5.3 PLASMASMELT法 194

5.5.4 COMBISMELT法 195