铁矿热压含碳球团是一种新型优质炼铁原料，具有高温强度高、还原速率大、原料适应性强、无需外加黏结剂等优点，是实现低碳高效炼铁的技术途径之一，是国内外炼铁前沿技术研究的热点和焦点。本书共分5篇16章，全面介绍铁矿热压含碳球团的制备及其应用技术，主要内容包括研究背景、热压含碳球团的制备及其冶金性能、热压含碳球团应用于高炉炼铁、热压含碳球团应用于熔融还原和热压含碳球团应用于高铁三水铝土矿的综合利用五个部分，系统研究热压含碳球团的冶金性能和还原特性，深入探讨其还原机理和反应动力学，综合分析热压含碳球团用于高炉炼铁、非高炉炼铁以及特色冶金资源综合利用的可行性和发展趋势。 本书为目前国内外关于铁矿热压含碳球团较新、综合、全面的著作，可供冶金工程和资源综合利用等相关专业的研究人员、工程技术人员以及高校师生阅读参考。
样章试读
目录
- 《现代冶金与材料过程工程丛书》序
前言
第一篇 研究背景
第1章 炼铁炉料的发展现状
1.1 钢铁产业发展现状
1.2 铁矿资源及其供应现状
1.2.1 世界铁矿资源
1.2.2 我国铁矿资源特点及现状
1.3 钢铁产业与煤炭资源
1.3.1 世界煤炭资源概况
1.3.2 我国煤炭资源概况
1.3.3 煤炭的分类及作用
1.3.4 钢铁产业与焦炭资源状况
1.4 高炉炼铁炉料生产现状及主要问题
1.4.1 烧结矿的主要弊端
1.4.2 氧化球团的主要问题
1.5 含碳球团
1.5.1 含碳球团分类
1.5.2 含碳球团还原特性
1.5.3 冷固结含碳球团及其应用
1.5.4 含碳球团在冶金资源综合利用的应用现状
1.5.5 热压含碳球团
参考文献
第二篇 铁矿热压含碳球团制备及其冶金性能
第2章 铁矿热压含碳球团的制备
2.1 铁矿含碳球团
2.1.1 热压含碳球团
2.1.2 热压含碳球团性能及应用分析
2.1.3 煤的工艺特性对热压含碳球团性能的影响
2.2 热压含碳球团制备
2.2.1 热压实验原料
2.2.2 热压实验设备
2.3 热压工艺基准参数的确定
2.4 热压实验结果及分析
2.4.1 煤种对热压含碳球团强度的影响
2.4.2 煤的粒度对热压含碳球团强度的影响
2.4.3 配煤量对热压含碳球团强度的影响
2.4.4 热压温度对热压含碳球团强度的影响
2.4.5 热压对热压含碳球团强度的影响
2.4.6 配加熔剂对热压含碳球团强度的影响
2.5 热压参数综合分析
2.6 热压含碳球团强度机理探讨
2.7 与冷固结含碳球团的对比
2.8 本章小结
参考文献
第3章 热压含碳球团还原性能及还原动力学
3.1 还原性概述
3.1.1 还原性定义
3.1.2 间接还原与直接还原
3.1.3 还原过程及其限制环节
3.1.4 还原速率影响因素
3.2 热压含碳球团的还原性
3.2.1 热压含碳球团还原速率的影响因素
3.2.2 含碳球团还原动力学研究现状
3.2.3 热压含碳球团还原动力学研究方案
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
3.3.1 实验方案
3.3.2 实验原料和设备
3.3.3 还原率计算式的推导和验证
3.3.4 小结
3.4 气氛和温度对热压含碳球团还原反应的影响
3.4.1 温度对热压含碳球团还原的影响
3.4.2 气氛对热压含碳球团还原的影响
3.4.3 小结
3.5 热压含碳球团自还原动力学
3.5.1 热压含碳球团自还原实验
3.5.2 热压含碳球团自还原限制环节分析
3.5.3 小结
3.6 物性因素对热压含碳球团还原性的影响
3.6.1 孔隙率的影响
3.6.2 配煤粒度的影响
3.6.3 配碳量的影响
3.6.4 热压含碳球团与氧化球团还原性能的比较
3.6.5 小结
3.7 本章小结
参考文献
第4章 热压含碳球团的软熔滴落性能
4.1 软熔滴落性能研究目的及原理
4.2 软熔滴落性能研究方案
4.3 软熔滴落实验原料和设备
4.3.1 热压用料
4.3.2 软熔滴落实验设备
4.3.3 软熔滴落实验步骤
4.4 碱度对热压含碳球团软熔滴落性能的影响
4.4.1 试样准备
4.4.2 研究结果及分析
4.4.3 理论分析
4.4.4 小结
4.5 配碳量对热压含碳球团软熔滴落性能的影响
4.5.1 实验条件
4.5.2 研究结果及分析
4.5.3 理论分析
4.5.4 与常见炼铁炉料的比较
4.5.5 配碳量影响软熔滴落性能的小结
4.6 本章小结
参考文献
第5章 热压含碳球团的高温冶金性能
5.1 低温还原粉化性能
5.1.1 实验设备
5.1.2 实验步骤
5.1.3 实验结果及分析
5.2 热压含碳球团高温还原行为
5.2.1 还原行为实验方案
5.2.2 还原行为实验方法
5.2.3 还原行为实验结果及分析
5.3 热压含碳球团还原膨胀性能
5.3.1 还原膨胀实验
5.3.2 还原膨胀实验结果及分析
5.4 热压含碳球团还原冷却后强度
5.4.1 还原率的测定
5.4.2 还原实验步骤
5.4.3 还原冷却后强度实验结果及分析
5.5 热压含碳球团高温强度
5.5.1 高温强度研究方案
5.5.2 高温强度实验结果
5.5.3 热压含碳球团高温强度的机理分析
5.6 本章小结
参考文献
第三篇 铁矿热压含碳球团应用于高炉炼铁
第6章 热压含碳球团对高炉综合炉料熔滴性能的影响
6.1 引言
6.2 实验目的及原理
6.3 实验过程
6.3.1 实验设备
6.3.2 实验步骤
6.3.3 实验原料
6.3.4 综合炉料化学组成的变化
6.4 实验结果及分析
6.4.1 综合炉料软化性能的变化
6.4.2 综合炉料熔化性能的变化
6.4.3 综合炉料滴落性能变化
6.4.4 综合炉料最高压差变化
6.4.5 综合炉料软熔带温度区间变化
6.5 机理分析
6.5.1 加入热压含碳球团对炉料软化收缩的影响
6.5.2 加入热压含碳球团对炉料熔化、滴落性能的影响
6.5.3 加入热压含碳球团对料柱最大压差的影响
6.6 本章小结
参考文献
第7章 高炉使用热压含碳球团的数学模拟
7.1 多流体高炉数学模型
7.1.1 基本框架
7.1.2 模型的求解
7.2 模拟条件
7.3 模拟结果及分析
7.3.1 炉内温度场分布变化及分析
7.3.2 烧结矿和热压含碳球团的还原
7.3.3 高炉操作指标的变化
7.3.4 高炉热平衡分析
7.4 本章小结
参考文献
第8章 高炉使用热压含碳球团低温炼铁的数学模拟
8.1 低温炼铁的可行性
8.2 模拟方案
8.3 结果与讨论
8.4 本章小结
参考文献
第9章 低温冶炼条件下炉顶煤气循环利用的数学模拟
9.1 前言
9.2 数学模拟方案
9.2.1 模拟方法
9.2.2 模拟条件
9.3 模拟结果与分析
9.3.1 物料平衡
9.3.2 炉内状态的变化
9.3.3 操作指标的变化
9.3.4 热利用效率分析
9.4 本章小结
参考文献
第四篇 铁矿热压含碳球团应用于熔融还原
第10章 熔融还原炼铁技术发展现状
10.1 熔融还原技术研发的重要性
10.2 国外熔融还原技术发展的现状
10.2.1 COREX
10.2.2 ROMELT
10.2.3 HIsmelt
10.2.4 AUSMELT
10.2.5 DIOS
10.2.6 ITmk3
10.2.7 Tecnored
10.2.8 FINEX
10.2.9 CCF
10.2.10 REDSMELT
10.2.11 HIsarna
10.3 我国熔融还原技术发展的现状
10.4 我国熔融还原技术发展的重要性和必要性
参考文献
第11章 铁矿热压含碳球团竖炉熔融还原炼铁新工艺开发
11.1 铁矿热压含碳球团竖炉熔融还原炼铁新工艺
11.1.1 新工艺流程
11.1.2 新工艺的特点
11.1.3 新工艺开发的意义
11.1.4 新工艺开发的步骤
11.2 铁矿热压含碳球团竖炉熔融还原热模型试验
11.2.1 热模型试验原料和设备
11.2.2 竖炉热模型试验参数
11.2.3 竖炉热模型试验过程
11.2.4 竖炉热模型实验结果
11.3 铁矿热压含碳球团竖炉熔融还原火力模型试验
11.3.1 火力模型探索试验的工艺流程
11.3.2 火力模型试验设备
11.3.3 火力模型工业性探索试验
11.4 本章小结
参考文献
第12章 铁矿热压含碳球团竖炉熔融还原炼铁的工艺计算
12.1 热压含碳球团配比计算
12.1.1 热压含碳球团所用原料
12.1.2 配比计算
12.1.3 计算结果
12.2 竖炉熔融还原配料计算
12.2.1 原始条件
12.2.2 热压含碳球团需要量的计算
12.2.3 熔剂需要量的计算
12.2.4 炉渣成分的计算
12.3 竖炉熔融还原物料平衡计算
12.3.1 喷氧量的计算
12.3.2 炉顶煤气成分及数量的计算
12.3.3 编制物料平衡
12.4 竖炉熔融还原热平衡计算
12.4.1 热收入计算
12.4.2 热支出计算
12.4.3 热量平衡表
12.5 综合能耗计算
12.6 吨铁成本核算
12.7 本章小结
参考文献
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
第13章 高铁铝土矿资源利用现状及新工艺提出
13.1 铝土矿资源供应现状
13.2 高铁铝土矿资源特点
13.3 高铁铝土矿利用研究现状
13.3.1 国内高铁铝土矿研究现状
13.3.2 国外高铁铝土矿研究现状
13.4 热压块金属化还原选分新工艺的提出
13.5 新工艺研究目的及意义
13.6 新工艺的研究内容
参考文献
第14章 高铁三水铝土矿热压含碳球团的制备
14.1 研究方案
14.2 实验原料
14.2.1 高铁三水铝土矿
14.2.2 烟煤
14.3 热压实验研究
14.3.1 热压工艺流程
14.3.2 配料计算
14.3.3 实验主要设备
14.4 实验结果及分析
14.4.1 配碳量对球团抗压强度的影响
14.4.2 矿粉粒度对球团抗压强度的影响
14.4.3 煤粉粒度对球团抗压强度的影响
14.5 本章小结
参考文献
第15章 高铁铝土矿热压块金属化还原选分实验研究
15.1 实验方案
15.2 实验设备
15.2.1 高温加热炉
15.2.2 磁选管
15.2.3 熔剂过滤器
15.3 还原选分实验步骤
15.4 还原选分效果考核指标
15.5 磁场强度对还原选分指标的影响
15.5.1 实验结果及讨论
15.5.2 实验结果机理分析
15.6 还原时间对还原选分效果的影响
15.6.1 还原时间对还原后球团外部形貌的影响
15.6.2 还原时间对球团还原冷却后强度的影响
15.6.3 还原时间对还原后球团内部结构的影响
15.6.4 还原时间对还原选分指标的影响
15.6.5 实验结果机理分析
15.7 配碳量对还原选分效果的影响
15.7.1 配碳量对还原后球团外部形貌的影响
15.7.2 配碳量对球团还原冷却后强度的影响
15.7.3 配碳量对还原后球团内部结构的影响
15.7.4 配碳量对还原选分指标的影响
15.7.5 实验结果机理分析
15.8 还原温度对还原选分效果的影响
15.8.1 还原温度对还原后球团外部形貌的影响
15.8.2 还原温度对球团还原冷却后强度的影响
15.8.3 还原温度对还原后球团内部结构的影响
15.8.4 还原温度对还原选分指标的影响
15.8.5 实验结果机理分析
15.9 还原温度为1350℃时还原时间对还原选分效果的影响
15.9.1 1350℃时还原时间对还原后球团外部形貌的影响
15.9.2 1350℃时还原时间对球团还原冷却后抗压强度的影响
15.9.3 1350℃时还原时间对还原后球团内部结构的影响
15.9.4 1350℃时还原时间对还原选分效果的影响
15.9.5 实验结果机理分析
15.10 选分产物和选分尾矿特性
15.10.1 选分产物
15.10.2 选分尾矿
15.11 本章小结
参考文献
第16章 高铁三水铝土矿碳热还原相变历程及热力学分析
16.1 研究方法
16.2 相变历程实验研究
16.2.1 还原相变历程实验
16.2.2 相变历程分析
16.3 固体碳还原铁氧化物热力学
16.4 Fe_2O_3-Al_2O_3-SiO_2体系还原热力学
16.4.1 固相反应热力学
16.4.2 固相反应产物的还原
16.5 本章小结
参考文献
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