流态化还原铁矿粉黏结机理及抑制技术

《钢铁冶金新技术丛书》序前言第1章 铁矿粉气基流态化还原特性1.1 铁精粉流态化还原特性1.1.1 黏结过程中流化床的宏观现象1.1.2 黏结失流时矿粉颗粒的表面变化1.2 巴西精矿流态化还原特性1.2.1 气氛和温度对流化时间的影响1.2.2 气氛和温度对金属化率的影响1.2.3 气氛和温度对床层膨胀的影响1.2.4 气氛和温度对颗粒微观形态的影响1.2.5 气氛对流化时间的影响动力学1.2.6 还原气利用率分析1.2.7 气氛和温度对瞬时利用率的影响1.2.8 气氛和温度对平均利用率的影响1.3 铁精粉与CVRD铁矿粉流化特性1.3.1 颗粒粒度和表观气速对流化时间的影响1.3.2 颗粒粒度与表观气速对金属化率的影响1.3.3 粒度与气速对床层膨胀幅度的影响1.3.4 颗粒粒度和表观气速对物相结构的影响1.3.5 颗粒粒度和表观气速对颗粒表面形态的影响1.3.6 不同粒度颗粒的黏结行为1.4 铝铁共生矿流态化还原特性1.4.1 铝铁共生矿和巴西精矿的比较1.4.2 还原温度对黏结行为的影响1.4.3 铝铁共生矿相组成的变化1.4.4 还原度和金属化率的变化1.1.5 铝铁共生矿气体还原固相反应热力学1.4.6 铝铁共生矿还原反应热力学参考文献第2章 氧化铁颗粒气基流态化还原特性2.1 氧化铁颗粒流态化还原特性判定2.1.1 模拟流态化还原过程2.1.2 氧化铁颗粒流化特性2.2 氧化铁颗粒流态化还原特性演变2.2.1 还原气体浓度对颗粒流化性能的影响2.2.2 还原温度对颗粒流化性能的影响2.2.3 还原气气速对颗粒流化性能的影响2.2.4 不同还原气体系中流化时间的变化2.2.5 不同还原气体系中颗粒物相组成的变化2.3 氧化铁颗粒流态化还原过程中的黏结行为2.3.1 CO浓度对黏结时间的影响2.3.2 还原势对黏结时间的影响2.3.3 气速对黏结时间的影响2.3.4 温度对黏结时间的影响2.3.5 还原条件对黏结时间影响参考文献第3章 气基还原铁氧化物颗粒表面微观形态演变3.1 铁氧化物还原过程中颗粒表面微观形态演变3.1.1 温度对还原后金属铁析出形态的影响3.1.2 CO浓度对还原后金属铁析出形态的影响3.1.3 颗粒粒度对还原后金属铁析出形态的影响3.1.4 CO还原铁氧化物的TG-DTA3.1.5 CO还原过程中金属铁析出行为3.2 析碳对铁氧化物气基还原过程中颗粒微观形态的影响3.2.1 CO-Fe体系对析碳反应影响的热力学3.2.2 CO浓度对析碳的影响3.2.3 CO浓度对FC3C-Fe平衡的影响3.2.4 CO浓度对析碳和渗碳平衡的影响3.2.5 析碳对CO还原时金属铁析出形貌的影响3.2.6 温度对析碳的影响3.2.7 掺人Ca2+或Mg2+对析碳的影响3.2.8 析碳对还原后铁析出形态转变的作用机理3.3 掺人碱土金属氧化物后还原过程颗粒微观形态演变……第4章 金属及其氧化物高温流化黏结特性第5章 氧化铁颗粒流态化还原黏结机理第6章 微型流化床还原铁矿粉动力学第7章 氧化铁颗粒碳包覆流态化还原特性第8章 铁矿粉包覆氧化物流态化还原特性

为了阐明流态化炼铁过程黏结机理，开发抑制黏结技术。首先，研究了铁精粉和氧化铁颗粒流态化还原过程的流化、黏结特征及颗粒表面结构的演变规律，揭示了铁精粉和氧化铁颗粒流态化还原过程黏结特性。其次，利用高温在线观测系统研究了氧化铁还原过程中微观形貌和结构的演化，揭示了颗粒表面金属铁烧结作用是导致黏结的重要原因。通过多种金属烧结规律的研究，验证了纳微结构金属铁的烧结是导致流态化炼铁过程黏结的原因之一。最后，通过调控铁矿粉还原过程颗粒表面物相与金属铁的结构，抑制了表面铁原子的扩散，提出了抑制黏结的方法。采用铁矿颗粒表面包覆的措施，抑制了铁矿粉流态化还原过程中黏结的发生，延长了流态化还原时间，提高了金属化率，为开发抑制黏结技术提供了理论依据。　　《钢铁冶金新技术丛书：流态化还原铁矿粉黏结机理及抑制技术》可供钢铁冶金专业及相关技术领域科技工作者、大学教师和研究生学习参考。【作者简介】郭占成，男，博士，北京科技大学教授，博士生导师，国家杰出青年基金获得者，钢铁冶金新技术国家重点实验室主任，主持国家自然科学基金项目10项、863课题4项、973子课题2项，主要从事钢铁冶金、二次资源循环利用和煤气化与燃烧的交叉领域基础研究。发表SCI论文100余篇，授权专利30多项。　　　　公旭中，男，博士，中国科学院过程工程研究所副研究员，主要从事煤化工与钢铁冶金学科交叉新领域的基础研究，主持国家自然科学基金项目2项，负责863项目子课题1项，主持钢铁冶金新技术国家重点实验室开放基金1项。发表SCI和EI论文30余篇，授权专利5项。