钒钛磁铁矿非高炉冶炼技术

1 绪论

1.1 钒钛磁铁矿资源概况

1.1.1 国外钒钛磁铁矿分布情况

1.1.2 我国钒钛磁铁矿分布情况

1.1.3 河北承德地区钒钛磁铁矿资源情况

1.1.4 攀枝花地区钒钛磁铁矿资源情况

1.1.5 钒钛磁铁矿资源开发利用情况

1.2 钒钛磁铁矿选矿工艺概况

1.2.1 重选

1.2.2 电选

1.2.3 磁选

1.2.4 浮选

1.3 钒钛磁铁矿高炉冶炼概况

1.3.1 攀枝花钒钛磁铁矿高炉冶炼的发展历程

1.3.2 攀枝花钒钛磁铁矿高炉冶炼的特点

1.3.3 钒钛磁铁矿高炉冶炼的操作制度

1.4 非高炉炼铁基本概念和基本方法

1.4.1 直接还原的基本概念和基本方法

1.4.2 熔融还原的基本概念和基本方法

本章小结

复习思考题

参考文献

2 钒钛磁铁矿精矿粉造球

2.1 概述

2.2 滚动成球工艺及原理

2.2.1 滚动成球工艺及常用设备介绍

2.2.2 圆盘造球机滚动成球基本原理

2.2.3 钒钛磁铁矿的滚动成球

2.3 粉末压力成形原理及对辊压机成形工艺

2.3.1 粉末压力成形原理

2.3.2 对辊压机成形

2.3.3 钒钛磁铁矿不同直接还原工艺下的压球制度

2.4 球团的干燥

2.4.1 生球干燥的目的和意义

2.4.2 生球干燥的机理

2.4.3 影响生球干燥速度的因素

2.4.4 生球干燥过程中的强度变化

2.5 球团物理机械性能表征

2.5.1 球团水分含量

2.5.2 密度和气孔度

2.5.3 抗压强度

2.5.4 落下强度

2.5.5 高温破裂性能

2.5.6 养生性能

本章小结

复习思考题

参考文献

3 钒钛磁铁矿直接还原基本原理

3.1 钒钛磁铁矿矿物特征及其直接还原特点

3.1.1 钒钛磁铁矿的工艺矿物学特征

3.1.2 钒钛铁精矿的工艺矿物学特征

3.1.3 钛精矿的工艺矿物学特征

3.1.4 钒钛磁铁矿直接还原特点

3.2 铁氧化物的还原

3.2.1 主要含铁矿物的还原历程

3.2.2 各种含铁矿物还原时所允许的最大CO2／CO值

3.3 钒、铬氧化物的还原

3.3.1 钒氧化物的还原

3.3.2 铬氧化物的还原

3.4 钛氧化物的还原

3.4.1 非高炉冶炼法处理钒钛磁铁矿回收利用钛的原则流程

3.4.2 钒钛铁精矿中钛的直接还原

3.5 锰、硅氧化物的还原

3.5.1 锰氧化物的分解及还原特点

3.5.2 硅氧化物的还原

3.6 钒钛铁精矿钠化球团的直接还原

3.6.1 钒钛铁精矿钠化球团概述

3.6.2 添加钠盐的作用

3.6.3 钒钛铁精矿钠化球团的还原过程

3.6.4 钒钛铁精矿钠化球团的还原特点

3.7 钒钛磁铁矿球团还原膨胀

3.7.1 铁精矿球团还原膨胀的一般机理

3.7.2 钠盐对钒钛铁精矿氧化球团的还原膨胀性的影响

3.7.3 Ca0对铁矿球团还原膨胀的影响

3.7.4 Mg0对铁矿球团还原膨胀的影响

3.7.5 直接还原过程中球团的还原膨胀

本章小结

复习思考题

参考文献

4 钒钛磁铁矿直接还原工艺

4.1 转底炉还原工艺

4.1.1 转底炉法研究概况

4.1.2 钒钛磁铁矿转底炉煤基直接还原工艺新流程

4.2 隧道窑还原钒钛磁铁矿

4.2.1 隧道窑结构

4.2.2 隧道窑生产操作过程

4.2.3 隧道窑直接还原工艺流程

4.2.4 还原工艺制度

4.3 车底炉还原工艺

4.3.1 车底炉还原工艺流程

4.3.2 车底炉还原工艺主要参数

4.4 回转窑还原工艺

4.4.1 回转窑的结构及工作原理

4.4.2 回转窑还原工艺流程

4.4.3 钒钛磁铁矿的回转窑还原工艺

4.5 竖炉还原工艺

4.5.1 概述

4.5.2 竖炉炉型及结构

4.5.3 气基竖炉直接还原工艺流程

4.5.4 竖炉直接还原工作原理

4.5.5 竖炉还原工艺主要参数

4.6 流态化还原工艺

4.6.1 流态化还原工艺流程

4.6.2 流态化设备

4.6.3 流态化还原工艺特点

4.7 倒焰窑还原工艺

4.7.1 概述

4.7.2 倒焰窑结构

4.7.3 倒焰窑还原工艺及流程

本章小结

复习思考题

参考文献

5 钒钛磁铁矿非高炉还原技术经济分析及发展趋势

5.1 直接还原——电炉炼铁工艺与高炉炼铁工艺技术经济对比分析

5.1.1 对比分析的基础条件

5.1.2 投资比较

5.1.3 成本比较

5.1.4 能耗比较

5.1.5 转底炉直接还原工艺处理钒钛磁铁矿的技术经济分析

5.1.6 对比分析的结论

5.2 非高炉还原工艺发展趋势及技术前景

5.2.1 非高炉还原工艺发展趋势

5.2.2 非高炉还原工艺的技术前景

本章小结

复习思考题

参考文献

《普通高等教育十二五规划教材：钒钛磁铁矿非高炉冶炼技术》简单介绍了国内外钒钛磁铁矿资源情况，钒钛磁铁矿高炉冶炼概况，钒钛磁铁矿非高炉冶炼主要新工艺流程的研究及应用情况，包括钒钛磁铁矿粉造球、直接还原基本原理、直接还原工艺及主要设备等。重点介绍了钒钛磁铁矿直接还原基本原理及其还原特点，转底炉、车底炉（直膛炉）、隧道窑、竖炉及隧道窑还原钒钛磁铁矿工艺研究情况。还展望了钒钛磁铁矿非高炉还原工艺的发展趋势和发展前景。

钒钛磁铁矿非高炉冶炼是非高炉炼铁技术的重要组成部分，由于钒钛磁铁矿成分及物相组成的特殊性，其非高炉冶炼工艺技术也存在特殊性。《钒钛磁铁矿非高炉冶炼技术》主要介绍钒钛磁铁矿几种主要直接还原新技术的原理、工艺流程及其主要特点。

　　本书可作为材料科学与工程专业、材料成型及控制工程专业、冶金工程专业及矿物加工工程专业等本科生的技术基础课教材，以及相关专业硕士研究生的选修课教材，还可供钒钛及其相关产业工程技术人员、研究人员、项目开发商、投资者、企业员工及管理人员以及大专院校师生参考。本书由杨绍利主编。