第1篇 非焦炼铁技术及特色冶金资源综合利用概述 3
1非焦炼铁技术及特色冶金资源综合利用概述 3
1.1现代炼铁工艺 3
1.2直接还原炼铁 4
1.2.1典型直接还原炼铁工艺 4
1.2.2世界范围内直接还原技术的发展现状 13
1.2.3直接还原在我国的发展 19
1.3熔融还原炼铁新工艺 23
1.3.1典型熔融还原炼铁工艺 23
1.3.2熔融还原技术的发展现状 33
1.4非焦炼铁技术处理特色冶金资源 34
参考文献 35
第2篇 我国发展煤制气-气基竖炉直接还原工艺的基础研究 39
2煤制气-气基竖炉直接还原技术 39
2.1煤制气-气基竖炉直接还原概述 39
2.1.1研究背景 39
2.1.2研究目的 41
2.1.3研究内容 42
2.2我国煤炭资源概况 43
2.2.1我国煤炭资源的储量及分布 43
2.2.2我国煤炭资源的种类 44
2.2.3我国煤类的煤质特征 44
2.2.4我国煤炭资源的供应现状 45
2.3煤气化技术及要求 46
2.3.1现有煤气化工艺特征 46
2.3.2主要煤气化工艺评价 50
2.3.3选择适宜煤气化技术的相关建议 55
2.4小结 56
参考文献 56
3气基竖炉直接还原用氧化球团的制备及综合性能 58
3.1气基竖炉用氧化球团试样的制备 58
3.1.1实验原料 58
3.1.2球团制备工艺 59
3.2膨润土对球团性能的影响 61
3.2.1膨润土种类对球团性能的影响 61
3.2.2膨润土添加量对球团性能的影响 62
3.3合理制备工艺下三种国产球团的综合性能 63
3.3.1化学成分 63
3.3.2抗压强度 63
3.3.3冷态转鼓强度 64
3.3.4还原性 65
3.3.5低温还原粉化性 66
3.3.6还原膨胀性 67
3.4气基直接还原实验 68
3.4.1还原实验设备 68
3.4.2还原实验条件 69
3.4.3实验步骤 69
3.4.4预备实验 70
3.4.5还原实验结果 70
3.4.6还原冷却后强度 73
3.5小结 73
参考文献 74
4气基竖炉球团还原膨胀机理研究及性能改善 75
4.1还原条件对球团还原膨胀性能的影响 75
4.1.1还原气氛 75
4.1.2还原温度 77
4.1.3还原膨胀率与还原率的关系 79
4.2脉石成分对球团还原膨胀性能的影响 79
4.2.1实验原料 79
4.2.2实验结果 80
4.2.3 CaO对球团还原膨胀性能的影响 80
4.2.4 SiO2对球团还原膨胀性能的影响 82
4.2.5 MgO对球团还原膨胀性能的影响 83
4.3球团还原膨胀性能的改善 84
4.3.1实验原料 84
4.3.2实验方法 84
4.3.3硼镁复合添加剂对球团还原膨胀性能的影响 84
4.4小结 86
参考文献 86
5气基竖炉直接还原热力学及动力学机理研究 87
5.1竖炉内还原气热力学利用率分析 87
5.1.1还原煤气热力学利用率计算 87
5.1.2还原温度和还原气氛中？（H2）/？（CO）对煤气利用率的影响 90
5.1.3直接还原铁渗碳量对煤气利用率的影响 90
5.1.4直接还原铁金属化率对煤气利用率的影响 91
5.1.5氧化度对煤气利用率的影响 91
5.2气-固还原反应动力学分析 92
5.2.1还原反应限制性环节 93
5.2.2还原反应阻力 96
5.2.3还原反应速率常数 96
5.3小结 98
参考文献 99
6气基竖炉直接还原工艺及能量利用分析 100
6.1竖炉物料平衡计算 100
6.1.1竖炉用氧化球团原料 100
6.1.2入炉还原煤气成分 100
6.1.3生产每吨直接还原铁的氧化球团需求量 103
6.1.4炉尘 104
6.1.5直接还原铁产品的化学成分 104
6.1.6炉顶煤气成分 105
6.1.7竖炉物料平衡表 108
6.2竖炉热平衡计算 109
6.2.1热收入 109
6.2.2热支出 110
6.2.3竖炉热平衡表 113
6.2.4单因素对炉顶煤气温度的影响 114
6.3气基竖炉直接还原？分析 115
6.3.1？分析方法 115
6.3.2气基竖炉直接还原？分析模型 119
6.3.3气基竖炉直接还原？平衡 121
6.3.4气基竖炉直接还原？评价 122
6.3.5气基竖炉直接还原与高炉炼铁？比较 123
6.4本章小结 125
参考文献 126
第3篇 钒钛磁铁矿非焦冶炼技术 129
7钒钛磁铁矿资源综合利用现状及新工艺的提出 129
7.1钒钛磁铁矿资源的特点 129
7.1.1钒钛磁铁矿资源的分布 129
7.1.2钒钛磁铁矿矿石、矿物特征 131
7.2钒钛磁铁矿资源综合利用现状 132
7.2.1钒钛磁铁矿选矿 133
7.2.2钒钛磁铁矿高炉法综合利用 135
7.2.3钒钛磁铁矿非高炉法综合利用 137
7.3钒钛磁铁矿冶炼新工艺 139
参考文献 141
8钒钛磁铁矿金属化还原-高效选分 144
8.1实验原料与方案 144
8.1.1还原温度的确定 144
8.1.2实验方案的制订 145
8.1.3实验原料 146
8.1.4实验设备 149
8.1.5实验步骤 149
8.2关键工艺参数对还原和选分指标的影响 151
8.2.1磁场强度 151
8.2.2还原温度 152
8.2.3还原时间 155
8.2.4配碳比 158
8.2.5还原煤粒度 162
8.3磁性产物电热熔分实验 162
8.4钒钛磁铁矿碳热还原热力学分析和相变历程 165
8.4.1热力学分析 165
8.4.2碳热还原相变历程 169
8.5小结 171
9钒钛磁铁矿氧化球团焙烧-气基竖炉直接还原 173
9.1高铬型钒钛磁铁矿氧化球团焙烧 173
9.1.1高铬型钒钛磁铁矿原料特性的研究 173
9.1.2高铬型钒钛磁铁矿氧化球团的制备 176
9.1.3焙烧温度对高铬型钒钛磁铁矿球团焙烧过程的影响研究 177
9.1.4高铬型钒钛磁铁矿球团的氧化固结过程 183
9.1.5焙烧时间对高铬型钒钛磁铁矿球团焙烧过程的影响 184
9.2高铬型钒钛磁铁矿气基竖炉直接还原 187
9.2.1气基竖炉直接还原的热力学理论 187
9.2.2实验方案和步骤 187
9.2.3温度和气氛对球团冶金性能的影响 189
9.2.4高铬型钒钛磁铁矿球团气基竖炉直接还原的相变历程 193
9.2.5高铬型钒钛磁铁矿球团气基竖炉直接还原的动力学分析 196
9.2.6还原产物熔分实验 204
9.3小结 206
参考文献 208
第4篇 硼铁矿非焦冶炼技术 211
10硼铁矿资源综合利用现状及新工艺的提出 211
10.1硼铁矿资源的特点 211
10.2硼铁矿资源综合利用现状 213
10.2.1 硼铁矿的选矿分离 213
10.2.2化学法（湿法）处理及综合利用 214
10.2.3 硼铁矿生产Fe-Si-B母合金 215
10.2.4硼铁矿高炉法综合利用 215
10.2.5作为烧结球团造块添加剂 216
10.2.6硼铁矿直接生产硼砂 217
10.3硼铁矿高效清洁综合利用新工艺的提出 217
10.3.1硼铁矿煤基/气基直接还原-电炉熔分新工艺 218
10.3.2硼铁矿金属化还原-高效选分新工艺 219
参考文献 220
11硼铁矿直接还原-电炉熔分 222
11.1硼铁矿气基竖炉直接还原 222
11.1.1含硼氧化球团制备 222
11.1.2硼铁矿气基竖炉直接还原 228
11.2硼铁矿煤基直接还原 236
11.2.1 硼铁矿选择性还原 236
11.2.2硼铁矿回转窑直接还原 236
11.2.3硼铁矿隧道窑直接还原 238
11.3硼铁矿还原产物电炉熔分及硼铁分离新工艺可行性分析 243
11.3.1硼铁矿直接还原产物电炉熔分 243
11.3.2硼铁矿直接还原-电炉熔分新工艺可行性分析 245
11.4小结 248
参考文献 249
12硼铁矿金属化还原-高效选分 250
12.1实验原料与方案 250
12.2实验设备与步骤 250
12.3新工艺考核指标 251
12.4关键工艺参数对还原和选分指标的影响 251
12.4.1磁场强度 251
12.4.2配碳比 253
12.4.3还原煤粒度 255
12.4.4还原时间 257
12.4.5还原温度 259
12.5选分尾矿 262
12.6小结 262
第5篇 高铁铝土矿非焦冶炼技术 265
13高铁铝土矿资源综合利用现状及新工艺的提出 265
13.1我国铁矿资源 265
13.2我国铝土矿资源 267
13.3我国铝资源供应现状 267
13.4国内外铁铝复合矿资源的特点 269
13.4.1高铝铁矿石 269
13.4.2高铁铝土矿 270
13.4.3赤泥 271
13.5铁铝复合矿资源利用现状 271
13.5.1高铝铁矿石利用现状 271
13.5.2高铁铝土矿利用现状 272
13.5.3赤泥利用现状 275
13.6铁铝分离技术研究现状 277
13.6.1物理法 277
13.6.2化学法 279
13.6.3生物法 281
13.7含碳球团在冶金资源综合利用中的应用 282
13.7.1含碳球团概述 282
13.7.2含碳球团还原过程 283
13.7.3含碳球团在冶金资源综合利用中的应用现状 285
13.7.4热压含碳球团 286
13.8高铁铝土矿高效清洁综合利用新工艺的提出 287
参考文献 289
14高铁铝土矿金属化还原-高效选分 294
14.1实验方案 294
14.2实验原料 294
14.2.1高铁铝土矿 294
14.2.2还原用煤 298
14.3实验设备及步骤 298
14.4新工艺考核指标 300
14.5关键工艺参数对还原和选分指标的影响 300
14.5.1磁场强度 300
14.5.2还原温度 301
14.5.3还原时间 304
14.5.4配碳比 306
14.5.5高铁铝土矿粒度 309
14.6还原产物元素分布规律研究 311
14.7选分产品后续研究方案 312
14.7.1选分产物 312
14.7.2选分尾矿 313
14.8小结 314
参考文献 315
15高铁铝土矿热压块-还原选分 316
15.1高铁铝土矿热压块 316
15.1.1实验方案 316
15.1.2实验原料 316
15.1.3热压实验 317
15.1.4关键工艺参数对热压块抗压强度的影响 319
15.2高铁铝土矿热压块还原选分 323
15.2.1实验方案及设备 323
15.2.2关键工艺参数对还原和选分指标的影响 324
15.2.3还原温度为1350℃时还原时间对还原选分效果的影响 340
15.2.4选分产物和选分尾矿的特性 345
15.3小结 347
参考文献 347
16高铁三水铝土矿碳热还原相变历程及热力学分析 348
16.1研究方法 348
16.2相变历程实验研究 349
16.2.1相变历程实验 349
16.2.2相变历程分析 350
16.3固体碳还原铁氧化物热力学 351
16.4 Fe2O3-A12 O3-SiO2体系还原热力学 353
16.4.1固相反应热力学 353
16.4.2固相反应产物的还原热力学 354
16.5小结 356