高料层碳热还原的基础研究

发布时间：2021-04-25 20:48

　　为了实现可持续发展,开发不依赖于焦炭的非高炉炼铁工艺非常必要。世界范围内的直接还原工艺发展过程中,国内外的冶金工作者进行了大量新工艺的研究与开发工作。本课题主要针对新开发的以含碳球团为原料的高料层直接还原技术进行了试验研究及理论分析。通过高料层球团的碳热还原试验,考察配碳量（球团中的碳按煤粉中的全碳计算）、还原时间及坩埚底部热装等因素对含碳球团还原效果的影响规律及作用机理。主要考察指标为:DRI金属化率、金属铁生产效率、显微结构等。采用XRD、SEM、EDS等分析手段对试验结果进行了机理分析。总结以上研究内容,本文主要得到如下结论:（1）C/O为1.2时,DRI金属化率较高。炉内还原50min时,整个料层DRI总的金属化率为57.31%。炉内还原60min时,整个料层DRI总的金属化率为80.23%。坩埚底热装是提高DRI金属化率的有效措施,尤其是下层球团。炉内还原50min,坩埚底热装,整个料层总的金属化率由57.31%提高至85.24%。炉内还原60min,坩埚底热装,整个料层总的金属化率由80.23%提高至87.07%。因此,本研究认为最佳的操作方式为:C/O=1.2,坩埚底热装... 

【文章来源】：东北大学辽宁省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：80 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 直接还原炼铁发展概况
        1.1.1 世界直接还原铁发展状况
        1.1.2 我国直接还原铁发展概况
        1.1.3 发展直接还原炼铁的动力
    1.2 直接还原工艺现状
        1.2.1 气基直接还原工艺的技术分析
        1.2.2 煤基直接还原工艺的技术分析
    1.3 对行直底炉（PSH）工艺
        1.3.1 PSH工艺的提出
        1.3.2 PSH工艺的理论依据
    1.4 课题研究内容及意义
第2章 试验原料、设备及方法
    2.1 试验原料
        2.1.1 铁矿石
        2.1.2 煤粉
        2.1.3 皂土
    2.2 试验设备与方法
        2.2.1 试验电炉
        2.2.2 坩埚材质
        2.2.3 试验方法
        2.2.4 定义
    2.3 本章小结
第3章 还原参数对DRI金属化率的影响
    3.1 配碳量对DRI金属化率的影响
    3.2 还原时间对DRI金属化率的影响
    3.3 坩埚底部热装对DRI金属化率的影响
    3.4 本章小结
第4章 高料层碳热还原的生产效率
    4.1 试验参数
    4.2 预备试验（DCR与MD的关系）
    4.3 料层高度对生产效率的影响
        4.3.1 试验方案
        4.3.2 金属化率分析
        4.3.3 生产效率分析
        4.3.4 DRI显微结构分析
    4.4 球团尺寸对生产效率的影响
        4.4.1 试验方案
        4.4.2 试验结果及分析
        4.4.3 DRI显微结构分析
    4.5 本章小结
第5章 Ore B应用的探索性研究
    5.1 爆裂原因的分析
    5.2 爆裂原因的验证
    5.3 Ore B与Ore A搭配使用
        5.3.1 试验方案
        5.3.2 试验结果及分析
    5.4 B矿磁化焙烧再还原的探索性试验
        5.4.1 马弗炉小型试验
        5.4.2 电炉高料层试验
    5.5 本章小结
第6章 结论
参考文献
致谢
攻读学位期间发表的论文


【参考文献】：
期刊论文
[1]转炉尘泥含碳球团还原动力学研究[J]. 丁银贵,王静松,曾晖,佘雪峰,杨慧贤,薛庆国.  过程工程学报. 2010(S1)
[2]含碳球团还原反应及其技术[J]. 汪琦.  鞍钢技术. 2009(04)
[3]我国铁矿石需求量及进口量预测[J]. 翁克勤.  综合运输. 2006(10)
[4]简析《京都议定书》对我国经济的影响[J]. 姜达洋.  能源与环境. 2005(03)
[5]高炉炼铁合理配矿研究[J]. 孔令坛,胡永平.  中国冶金. 2005(01)
[6]减少温室气体向大气层的排放——CO2地下储藏研究[J]. 段振豪,孙枢,张驰,曾荣树,朱井泉,胡文宣,张毅刚,罗小荣.  地质论评. 2004(05)
[7]世界钢铁工业发展简介[J]. 杨金善.  冶金信息导刊. 1999(01)
[8]含碳冷固结球团矿冶金性能研究[J]. 任志国,周渝生,王来久,李万珍.  烧结球团. 1996(06)
[9]含碳球团还原机理研究[J]. 杨学民,郭占成,王大光,谢裕生,黄典冰,孔令坛,杨天钧.  化工冶金. 1995(02)

硕士论文
[1]用直接还原工艺处理钛铁矿的试验研究[D]. 张蕊.西安建筑科技大学 2009
[2]“京都时代”中国二氧化碳排放控制研究[D]. 施楠.中国石油大学 2007



本文编号：3160072