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 8
1．3．3 非高炉炼铁的发展环境 12
2 理化基础 14
2．1 铁的存在形态 14
2．2 重要反应热力学分析 18
2．2．1 C-H-O系热力学 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 27
2．3 动力学基础 32
2．3．1 化学反应动力学基本参数 34
2．3．2 传质基本参数 36
2．3．3 铁矿石还原与缩核模型 38
2．3．4 气固催化反应与还原气的制取 42
2．3．5 煤的气化 47
2．4 还原气及其利用率 55
2．4．1 还原气的热力学利用率 55
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 59
2．4．4 决定气体利用率的主要因素 60
3 重点设备及工艺分析 63
3．1 还原竖炉 64
3．1．1 温度分布 64
3．1．2 能耗分析 68
3．1．3 压力分布 73
3．1．4 竖炉还原过程中的矿石强度 74
3．2 还原流化床 75
3．2．1 流态化现象及流化床类型 75
3．2．2 流化参数 77
3．2．3 黏结失流问题 81
3．2．4 还原速度与还原气利用率 86
3．3 煤炭流化床与熔炼造气炉 88
3．3．1 熔炼煤的有效热值 89
3．3．2 矿石熔炼热 92
3．3．3 煤耗与产气量 94
3．3．4 与还原竖炉的配合 95
3．3．5 与还原流化床的配合 97
3．3．6 原燃料性质对燃料消耗的影响 98
3．3．7 流程优化 102
3．4 铁浴炉 110
3．4．1 铁浴炉形式 110
3．4．2 影响熔炼煤有效热值的参数 111
3．4．3 二次燃烧对有效热值的影响 112
3．4．4 与还原单元的配合 113
3．4．5 煤气物理热的利用 113
4 直接还原流程 116
4．1 重点流程MIDREX 116
4．1．1 流程概述 116
4．1．2 MIDREX原料 117
4．1．3 还原竖炉基本结构及运行概况 194
4．1．4 气封系统 119
4．1．5 还原段 120
4．1．6 冷却段 121
4．1．7 MIDREX装置与能耗 123
4．1．8 MIDREX重要工艺参数 125
4．1．9 流程分支 126
4．2 BL 128
4．2．1 造气系统 128
4．2．2 还原气加热系统 128
4．2．3 还原系统 128
4．2．4 尾气清洗系统 130
4．2．5 原燃料性质 130
4．2．6 主要工艺参数 131
4．3 其他竖炉直接还原流程 132
4．3．1 HYL Ⅲ（Energiron） 132
4．3．2 ARMCO 133
4．3．3 PUROFER 135
4．3．4 WIBERG-S？DERFORS 137
4．3．5 PLASMARED 138
4．3．6 EDR 138
4．3．7 KINGLOR METOR 394
4 流化床流程 140
4．4．1 FINMET 140
4．4．2 FIOR 141
4．4．3 H-IRON 143
4．4．4 NU-IRON和HIB 144
4．4．5 NOVALFER 145
4．5 反应罐流程HYL 146
4．6 回转窑流程 147
4．6．1 SL-RN 147
4．6．2 CODIR 149
4．6．3 ACCAR 150
4．6．4 SPM 151
4．7 外热反应罐流程（H？GAN？S） 152
4．8 转体炉流程 153
4．8．1 INMETCO 153
4．8．2 FASTMET及其衍生流程 154
5 熔融还原流程 156
5．1 重点流程COREX 156
5．1．1 流程概述 156
5．1．2 原料 157
5．1．3 熔炼造气煤 159
5．1．4 铁矿还原 162
5．1．5 熔炼与造气 165
5．1．6 脱硫与熔剂在竖炉中的分解 169
5．1．7 冷却气的使用及碱金属循环 171
5．2 其他三段式流程 171
5．2．1 FINEX流程 171
5．2．2 川崎法 172
5．2．3 XR法 174
5．2．4 SC法 175
5．3 铁浴一步法流程ROMELT 177
5．4 铁浴二步法流程 178
5．4．1 COIN 178
5．4．2 HISMELT 179
5．4．3 AISI 181
5．4．4 DIOS 182
5．5 电热法流程 184
5．5．1 ELRED 184
5．5．2 INRED 186
5．5．3 PLASMASMELT 188
5．5．4 COMBISMELT 189
参考文献 191