1 绪论 1
1．1 现代化非高炉炼铁 1
1．2 非高炉炼铁的分类 3
1．2．1 分类标准 3
1．2．2 直接还原 3
1．2．3 熔融还原 4
1．3 非高炉炼铁的发展 5
1．3．1 直接还原发展简史 5
1．3．2 熔融还原发展简史 7
1．3．3 非高炉炼铁的发展环境 11
2 理化基础 14
2．1 铁的存在形态 14
2．2．1 C-H-O系热力学 18
2．2 重要反应热力学分析 18
2．2．2 铁的还原与渗碳 22
2．2．3 非铁元素在还原和熔炼中的行为 29
2．3 动力学基础 34
2．3．1 化学反应动力学基本参数 36
2．3．2 传质基本参数 38
2．3．3 铁矿石还原与缩核模型 40
2．3．4 气固催化反应与还原气的制取 43
2．3．5 煤的气化 48
2．4 还原气及其利用率 56
2．4．1 还原气的热力学利用率 56
2．4．2 还原气综合利用率与关键步骤 57
2．4．3 类CO还原气与类氢还原气 60
2．4．4 决定还原气利用率的主要因素 61
3 重点设备分析 65
3．1．1 温度分布 66
3．1 还原竖炉 66
3．1．2 能耗分析 70
3．1．3 压力分布 76
3．2 还原流化床 77
3．2．1 流态化现象及流化床类型 77
3．2．2 流化参数 79
3．2．3 粘结失流问题 82
3．2．4 还原速度与气体利用率 87
3．3 熔炼造气煤炭流化床 90
3．3．1 熔炼煤的有效热值 90
3．3．2 矿石熔炼热 91
3．3．3 煤耗与产气量 92
3．3．4 与还原单元的配合 93
3．3．5 原燃料及配合参数对煤耗的影响 94
3．4．1 铁浴炉形式 97
3．4 熔炼造气铁浴炉 97
3．4．2 影响熔炼煤有效热值的参数 98
3．4．3 二次燃烧率与有效热值 99
3．4．4 煤气改质与余热利用 100
3．4．5 与还原单元的配合 103
3．4．6 能耗分析 104
4 直接还原流程 107
4．1 重点流程MIDREX 107
4．1．1 流程概述 107
4．1．2 MIDREX原料 108
4．1．3 还原竖炉基本结构及运行状况 110
4．1．4 气封系统 110
4．1．5 还原段 111
4．1．6 冷却段 112
4．1．7 MIDREX装置与能耗 115
4．1．8 MIDREX重要工艺参数 116
4．1．9 流程分支 117
4．2 BL流程 119
4．2．1 造气系统 119
4．2．2 还原气加热系统 119
4．2．3 还原系统 120
4．2．4 尾气清洗系统 121
4．2．5 原燃料性质 121
4．2．6 主要工艺参数 122
4．3 其他竖炉直接还原流程 124
4．3．1 HYL-Ⅲ流程 124
4．3．2 ARMCO流程 125
4．3．3 PUROFER流程 126
4．3．4 WIBERG-SODERFORS流程 128
4．3．6 EDR流程 129
4．3．5 PLASMARED流程 129
4．3．7 KINGLOR METOR流程 130
4．4 流化床流程 131
4．4．1 FIOR流程 131
4．4．2 H-IRON流程 133
4．4．3 NU-IRON和HIB流程 134
4．4．4 NOVALFER流程 135
4．5 反应罐流程HYL 136
4．6 回转窑流程 137
4．6．1 SL-RN流程 137
4．6．2 CODIR流程 139
4．6．3 ACCAR回转窑装置 140
4．6．4 SPM流程 141
4．7 外热反应罐流程（HOGANAS） 142
4．8．2 FASTMET流程 143
4．8．1 INMETCO流程 143
4．8 转体炉流程 143
5 熔融还原流程 146
5．1 重点流程COREX 146
5．1．1 流程概述 146
5．1．2 原料 147
5．1．3 熔炼造气煤 149
5．1．4 铁矿还原 152
5．1．5 熔炼与造气 156
5．1．6 还原与熔炼的配合 161
5．1．7 脱硫与熔剂在竖炉中的分解 164
5．1．8 冷却气的使用与碱金属循环 166
5．1．9 COREX流程优化与能耗 166
5．1．10 COREX配套设备 168
5．2．1 川崎流程 176
5．2 其他三段式流程 176
5．2．2 XR流程 179
5．2．3 SC流程 179
5．3 铁浴一步法流程（俄罗斯一步法） 181
5．4 铁浴二步法流程 182
5．4．1 COIN流程 182
5．4．2 HISMELT流程 184
5．4．3 AISI流程 185
5．4．4 DIOS流程 187
5．5 电热法流程 189
5．5．1 ELRED流程 189
5．5．2 INRED流程 190
5．5．3 PLASMASMELT流程 192
5．5．4 COMBISMELT流程 193
参考文献 196