铁矿热压含碳球团制备及其应用技术PDF电子书下载

第一篇 研究背景 3

第1章 炼铁炉料的发展现状 3

1.1钢铁产业发展现状 3

1.2铁矿资源及其供应现状 7

1.2.1世界铁矿资源 7

1.2.2我国铁矿资源特点及现状 9

1.3钢铁产业与煤炭资源 12

1.3.1世界煤炭资源概况 12

1.3.2我国煤炭资源概况 13

1.3.3煤炭的分类及作用 14

1.3.4钢铁产业与焦炭资源状况 14

1.4高炉炼铁炉料生产现状及主要问题 17

1.4.1烧结矿的主要弊端 17

1.4.2氧化球团的主要问题 18

1.5含碳球团 20

1.5.1含碳球团分类 20

1.5.2含碳球团还原特性 21

1.5.3冷固结含碳球团及其应用 24

1.5.4含碳球团在冶金资源综合利用的应用现状 25

1.5.5热压含碳球团 26

参考文献 29

第二篇 铁矿热压含碳球团制备及其冶金性能 33

第2章 铁矿热压含碳球团的制备 33

2.1铁矿含碳球团 33

2.1.1热压含碳球团 33

2.1.2热压含碳球团性能及应用分析 34

2.1.3煤的工艺特性对热压含碳球团性能的影响 35

2.2热压含碳球团制备 37

2.2.1热压实验原料 37

2.2.2热压实验设备 38

2.3热压工艺基准参数的确定 40

2.4热压实验结果及分析 41

2.4.1煤种对热压含碳球团强度的影响 41

2.4.2煤的粒度对热压含碳球团强度的影响 43

2.4.3配煤量对热压含碳球团强度的影响 44

2.4.4热压温度对热压含碳球团强度的影响 45

2.4.5热压对热压含碳球团强度的影响 45

2.4.6配加熔剂对热压含碳球团强度的影响 46

2.5热压参数综合分析 47

2.6热压含碳球团强度机理探讨 48

2.7与冷固结含碳球团的对比 49

2.8本章小结 50

参考文献 51

第3章 热压含碳球团还原性能及还原动力学 52

3.1还原性概述 52

3.1.1还原性定义 52

3.1.2间接还原与直接还原 52

3.1.3还原过程及其限制环节 53

3.1.4还原速率影响因素 54

3.2热压含碳球团的还原性 56

3.2.1热压含碳球团还原速率的影响因素 56

3.2.2含碳球团还原动力学研究现状 57

3.2.3热压含碳球团还原动力学研究方案 61

3.3热压含碳球团自还原过程还原率计算式的推导和验证 62

3.3.1实验方案 63

3.3.2实验原料和设备 63

3.3.3还原率计算式的推导和验证 63

3.3.4小结 67

3.4气氛和温度对热压含碳球团还原反应的影响 67

3.4.1温度对热压含碳球团还原的影响 68

3.4.2气氛对热压含碳球团还原的影响 69

3.4.3小结 70

3.5热压含碳球团自还原动力学 70

3.5.1热压含碳球团自还原实验 70

3.5.2热压含碳球团自还原限制环节分析 71

3.5.3小结 76

3.6物性因素对热压含碳球团还原性的影响 77

3.6.1孔隙率的影响 77

3.6.2配煤粒度的影响 78

3.6.3配碳量的影响 80

3.6.4热压含碳球团与氧化球团还原性能的比较 82

3.6.5小结 84

3.7本章小结 84

参考文献 84

第4章 热压含碳球团的软熔滴落性能 86

4.1软熔滴落性能研究目的及原理 86

4.2软熔滴落性能研究方案 87

4.3软熔滴落实验原料和设备 87

4.3.1热压用料 87

4.3.2软熔滴落实验设备 87

4.3.3软熔滴落实验步骤 89

4.4碱度对热压含碳球团软熔滴落性能的影响 90

4.4.1试样准备 90

4.4.2研究结果及分析 91

4.4.3理论分析 96

4.4.4小结 99

4.5配碳量对热压含碳球团软熔滴落性能的影响 100

4.5.1实验条件 100

4.5.2研究结果及分析 100

4.5.3理论分析 104

4.5.4与常见炼铁炉料的比较 105

4.5.5配碳量影响软熔滴落性能的小结 107

4.6本章小结 107

参考文献 108

第5章 热压含碳球团的高温冶金性能 109

5.1低温还原粉化性能 109

5.1.1实验设备 109

5.1.2实验步骤 110

5.1.3实验结果及分析 112

5.2热压含碳球团高温还原行为 113

5.2.1还原行为实验方案 113

5.2.2还原行为实验方法 114

5.2.3还原行为实验结果及分析 114

5.3热压含碳球团还原膨胀性能 118

5.3.1还原膨胀实验 118

5.3.2还原膨胀实验结果及分析 121

5.4热压含碳球团还原冷却后强度 123

5.4.1还原率的测定 123

5.4.2还原实验步骤 123

5.4.3还原冷却后强度实验结果及分析 124

5.5热压含碳球团高温强度 127

5.5.1高温强度研究方案 127

5.5.2高温强度实验结果 127

5.5.3热压含碳球团高温强度的机理分析 130

5.6本章小结 131

参考文献 132

第三篇 铁矿热压含碳球团应用于高炉炼铁 135

第6章 热压含碳球团对高炉综合炉料熔滴性能的影响 135

6.1引言 135

6.2实验目的及原理 135

6.3实验过程 136

6.3.1实验设备 136

6.3.2实验步骤 136

6.3.3实验原料 136

6.3.4综合炉料化学组成的变化 137

6.4实验结果及分析 138

6.4.1综合炉料软化性能的变化 138

6.4.2综合炉料熔化性能的变化 140

6.4.3综合炉料滴落性能变化 140

6.4.4综合炉料最高压差变化 142

6.4.5综合炉料软熔带温度区间变化 142

6.5机理分析 143

6.5.1加入热压含碳球团对炉料软化收缩的影响 143

6.5.2加入热压含碳球团对炉料熔化、滴落性能的影响 144

6.5.3加入热压含碳球团对料柱最大压差的影响 147

6.6本章小结 147

参考文献 147

第7章 高炉使用热压含碳球团的数学模拟 149

7.1多流体高炉数学模型 149

7.1.1基本框架 149

7.1.2模型的求解 153

7.2模拟条件 154

7.3模拟结果及分析 155

7.3.1炉内温度场分布变化及分析 155

7.3.2烧结矿和热压含碳球团的还原 155

7.3.3高炉操作指标的变化 157

7.3.4高炉热平衡分析 159

7.4本章小结 160

参考文献 160

第8章 高炉使用热压含碳球团低温炼铁的数学模拟 162

8.1低温炼铁的可行性 162

8.2模拟方案 165

8.3结果与讨论 166

8.4本章小结 169

参考文献 169

第9章 低温冶炼条件下炉顶煤气循环利用的数学模拟 171

9.1前言 171

9.2数学模拟方案 173

9.2.1模拟方法 173

9.2.2模拟条件 173

9.3模拟结果与分析 176

9.3.1物料平衡 176

9.3.2炉内状态的变化 177

9.3.3操作指标的变化 179

9.3.4热利用效率分析 181

9.4本章小结 182

参考文献 182

第四篇 铁矿热压含碳球团应用于熔融还原 185

第10章 熔融还原炼铁技术发展现状 185

10.1熔融还原技术研发的重要性 185

10.2国外熔融还原技术发展的现状 186

10.2.1 COREX 187

10.2.2 ROMELT 191

10.2.3 HIsmelt 193

10.2.4 AUSMELT 197

10.2.5 DIOS 198

10.2.6 ITmk3 200

10.2.7 Tecnored 202

10.2.8 FINEX 204

10.2.9 CCF 207

10.2.10 REDSMELT 208

10.2.11 HIsarna 208

10.3我国熔融还原技术发展的现状 212

10.4我国熔融还原技术发展的重要性和必要性 215

参考文献 216

第11章 铁矿热压含碳球团-竖炉熔融还原炼铁新工艺开发 217

11.1铁矿热压含碳球团-竖炉熔融还原炼铁新工艺 217

11.1.1新工艺流程 217

11.1.2新工艺的特点 219

11.1.3新工艺开发的意义 219

11.1.4新工艺开发的步骤 220

11.2铁矿热压含碳球团-竖炉熔融还原热模型试验 220

11.2.1热模型试验原料和设备 221

11.2.2竖炉热模型试验参数 221

11.2.3竖炉热模型试验过程 222

11.2.4竖炉热模型实验结果 223

11.3铁矿热压含碳球团-竖炉熔融还原火力模型试验 225

11.3.1火力模型探索试验的工艺流程 225

11.3.2火力模型试验设备 226

11.3.3火力模型工业性探索试验 226

11.4本章小结 230

参考文献 230

第12章 铁矿热压含碳球团-竖炉熔融还原炼铁的工艺计算 231

12.1热压含碳球团配比计算 231

12.1.1热压含碳球团所用原料 231

12.1.2配比计算 232

12.1.3计算结果 232

12.2竖炉熔融还原配料计算 232

12.2.1原始条件 232

12.2.2热压含碳球团需要量的计算 234

12.2.3熔剂需要量的计算 235

12.2.4炉渣成分的计算 236

12.3竖炉熔融还原物料平衡计算 238

12.3.1喷氧量的计算 238

12.3.2炉顶煤气成分及数量的计算 240

12.3.3编制物料平衡 244

12.4竖炉熔融还原热平衡计算 246

12.4.1热收入计算 246

12.4.2热支出计算 247

12.4.3热量平衡表 250

12.5综合能耗计算 251

12.6吨铁成本核算 253

12.7本章小结 255

参考文献 255

第五篇 铁矿热压含碳球团应用于高铁三水铝土矿的综合利用 259

第13章 高铁铝土矿资源利用现状及新工艺提出 259

13.1铝土矿资源供应现状 259

13.2高铁铝土矿资源特点 260

13.3高铁铝土矿利用研究现状 262

13.3.1国内高铁铝土矿研究现状 263

13.3.2国外高铁铝土矿研究现状 266

13.4热压块-金属化还原-选分新工艺的提出 267

13.5新工艺研究目的及意义 269

13.6新工艺的研究内容 269

参考文献 270

第14章 高铁三水铝土矿热压含碳球团的制备 273

14.1研究方案 273

14.2实验原料 273

14.2.1高铁三水铝土矿 273

14.2.2烟煤 275

14.3热压实验研究 275

14.3.1热压工艺流程 275

14.3.2配料计算 276

14.3.3实验主要设备 277

14.4实验结果及分析 277

14.4.1配碳量对球团抗压强度的影响 277

14.4.2矿粉粒度对球团抗压强度的影响 279

14.4.3煤粉粒度对球团抗压强度的影响 280

14.5本章小结 283

参考文献 283

第15章 高铁铝土矿热压块金属化还原选分实验研究 284

15.1实验方案 284

15.2实验设备 285

15.2.1高温加热炉 285

15.2.2磁选管 285

15.2.3熔剂过滤器 286

15.3还原选分实验步骤 286

15.4还原选分效果考核指标 287

15.5磁场强度对还原选分指标的影响 288

15.5.1实验结果及讨论 288

15.5.2实验结果机理分析 289

15.6还原时间对还原选分效果的影响 292

15.6.1还原时间对还原后球团外部形貌的影响 292

15.6.2还原时间对球团还原冷却后强度的影响 293

15.6.3还原时间对还原后球团内部结构的影响 293

15.6.4还原时间对还原选分指标的影响 295

15.6.5实验结果机理分析 296

15.7配碳量对还原选分效果的影响 298

15.7.1配碳量对还原后球团外部形貌的影响 298

15.7.2配碳量对球团还原冷却后强度的影响 299

15.7.3配碳量对还原后球团内部结构的影响 299

15.7.4配碳量对还原选分指标的影响 301

15.7.5实验结果机理分析 301

15.8还原温度对还原选分效果的影响 303

15.8.1还原温度对还原后球团外部形貌的影响 303

15.8.2还原温度对球团还原冷却后强度的影响 304

15.8.3还原温度对还原后球团内部结构的影响 305

15.8.4还原温度对还原选分指标的影响 306

15.8.5实验结果机理分析 308

15.9还原温度为1350℃时还原时间对还原选分效果的影响 309

15.9.1 1350℃时还原时间对还原后球团外部形貌的影响 309

15.9.2 1350℃时还原时间对球团还原冷却后抗压强度的影响 310

15.9.3 1350℃时还原时间对还原后球团内部结构的影响 311

15.9.4 1350℃时还原时间对还原选分效果的影响 312

15.9.5实验结果机理分析 313

15.10选分产物和选分尾矿特性 314

15.10.1选分产物 314

15.10.2选分尾矿 315

15.11本章小结 316

参考文献 317

第16章 高铁三水铝土矿碳热还原相变历程及热力学分析 318

16.1研究方法 318

16.2相变历程实验研究 319

16.2.1还原相变历程实验 319

16.2.2相变历程分析 320

16.3固体碳还原铁氧化物热力学 321

16.4 Fe2O3-A12O3-SiO2体系还原热力学 324

16.4.1固相反应热力学 324

16.4.2固相反应产物的还原 326

16.5本章小结 328

参考文献 328