半焦作还原剂直接还原铁矿石球团研究
发布时间：2021-11-13 08:21
直接还原工艺作为非高炉炼铁的主要方法,因其摆脱了对炼焦煤资源的依赖、更符合目前节能减排的要求,受到世界各国的关注。半焦是煤热解产物,具有作为铁矿石还原剂的潜力。本文选用半焦作为直接还原的还原剂,探究了不同因素对铁矿石球团成型结果的影响,考察了还原温度、时间、焦矿比、还原气氛、气体浓度对直接还原结果的影响。对朝阳铁矿测试表征表明,该铁矿铁品位为66.10%,属于高品位磁铁矿,有害杂质元素S的含量低,是一种可以直接应用于直接还原工艺的优质铁矿石。还原剂半焦由红柳林长焰煤低温热解得到,通过固定床热解实验确定制取还原剂半焦温度为550°C。利用热重分析仪对铁矿石和半焦混合物进行非等温热重分析,考察样品在不同气氛及不同气体浓度下的还原行为,结果表明:N2气氛下的反应过程可分为三个阶段,反应机理分别为三维扩散、随机成核和随后生长和界面化学反应。CO2气氛下的反应过程分为两个阶段,反应机理分别为三维扩散和界面化学反应。H2和CO气氛下的反应均分为三个阶段,反应机理分别为化学反应、随机成核和随后生长和三维扩散。对铁矿石球团成型过程,本文...
【文章来源】：大连理工大学辽宁省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：86 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
引言
1 文献综述
1.1 铁矿石资源现状
1.1.1 世界铁矿石资源现状
1.1.2 我国铁矿石资源现状
1.2 我国钢铁工业发展现状
1.3 直接还原发展现状及主要工艺
1.3.1 世界直接还原发展现状
1.3.2 我国直接还原发展现状
1.3.3 直接还原主要工艺
1.4 直接还原过程机理研究
1.4.1 气基直接还原机理研究
1.4.2 煤基直接还原机理研究
1.5 本文研究目的与研究内容
2 原料性质及研究方法
2.1 原料性质
2.1.1 铁矿石性质
2.1.2 原煤性质
2.1.3 还原剂半焦的制备及性质
2.2 研究方法
2.2.1 实验流程
2.2.2 实验主要设备和仪器
2.2.3 评价指标和方法
3 直接还原过程动力学分析
3.1 热重实验条件及分析方法
3.1.1 热重实验条件
3.1.2 分析方法
3.2 结果分析
3.2.1 N_2气氛下热重实验
3.2.2 CO_2气氛下热重实验
3.2.3 H_2气氛下热重实验
3.2.4 CO气氛下热重实验
3.3 本章小结
4 铁矿石球团成型实验
4.1 成型压力对球团强度的影响
4.2 焦矿比对球团强度的影响
4.3 粘结剂添加量对球团强度的影响
4.4 原料粒度对球团强度的影响
4.5 本章小结
5 铁矿石球团直接还原实验
5.1 N_2和CO_2气氛下直接还原实验
5.1.1 还原温度的影响
5.1.2 不同温度还原产物的表征
5.1.3 还原时间的影响
5.1.4 不同时间还原产物的表征
5.1.5 焦矿比的影响
5.1.6 不同焦矿比还原产物的表征
5.2 H_2和CO气氛下直接还原实验
5.2.1 还原温度的影响
5.2.2 不同温度下还原产物的表征
5.2.3 还原时间的影响
5.2.4 不同还原时间还原产物的表征
5.2.5 气体浓度的影响
5.2.6 不同气体浓度还原产物的表征
5.3 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表学术论文情况
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]钠盐强化某高硅低品位铁矿石内配碳球团自还原机理研究[J]. 黄柱成,王伟,易凌云,钟荣海. 金属矿山. 2017(08)
[2]直接还原工艺综述及发展分析[J]. 周翔. 冶金经济与管理. 2017(04)
[3]中国钢铁工业“十二五”节能成就和“十三五”展望[J]. 郜学,尚海霞. 钢铁. 2017(07)
[4]中国大型高炉生产现状分析及展望[J]. 张寿荣,姜曦. 钢铁. 2017(02)
[5]用煤泥作还原剂制备褐铁矿含碳球团[J]. 陈伟鹏,李光卫,赵增武,李保卫,武文斐. 烧结球团. 2016(05)
[6]我国焦炭行业现状及市场供需趋势[J]. 杨文彪. 煤炭加工与综合利用. 2016(08)
[7]中国进口铁矿石的市场分析和对策研究[J]. 丁瑶. 商. 2016(25)
[8]温度和压力对煤热解影响的研究[J]. 李小亮,杨宗仁,唐楠,程章源. 煤质技术. 2014(06)
[9]粉煤直接还原磷铁矿的非等温动力学模型[J]. 范国锋,彭丽玲,王华,洪维强. 矿冶工程. 2014(05)
[10]直接还原技术进展及其在中国的发展[J]. 赵庆杰,魏国,沈峰满. 鞍钢技术. 2014(04)
博士论文
[1]高磷鲕状赤铁矿含碳球团制备及直接还原—磁选研究[D]. 余文.北京科技大学 2015
[2]气—固基协同作用下含碳球团直接还原特性研究[D]. 满毅.北京科技大学 2015
[3]铁矿球团CO-H2混合气体气基直接还原基础研究[D]. 易凌云.中南大学 2013
硕士论文
[1]淖毛湖煤及其添加铁系氧化物的热解特性研究[D]. 李超.大连理工大学 2015
[2]白云鄂博铁精矿内配碳球团还原机理研究[D]. 尤凤霞.内蒙古科技大学 2014
[3]鲕状赤铁矿深度还原产品选矿工艺研究[D]. 乔鹏升.东北大学 2014
[4]新钢铁坑褐铁矿直接还原焙烧过程研究[D]. 沈远海.江西理工大学 2013
[5]褐煤半焦作还原剂的直接还原铁及焙烧研究[D]. 李跃斌.大连理工大学 2012
[6]氧化球团气基竖炉直接还原的基础研究[D]. 王兆才.东北大学 2009
本文编号：3492681
【文章来源】：大连理工大学辽宁省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：86 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
引言
1 文献综述
1.1 铁矿石资源现状
1.1.1 世界铁矿石资源现状
1.1.2 我国铁矿石资源现状
1.2 我国钢铁工业发展现状
1.3 直接还原发展现状及主要工艺
1.3.1 世界直接还原发展现状
1.3.2 我国直接还原发展现状
1.3.3 直接还原主要工艺
1.4 直接还原过程机理研究
1.4.1 气基直接还原机理研究
1.4.2 煤基直接还原机理研究
1.5 本文研究目的与研究内容
2 原料性质及研究方法
2.1 原料性质
2.1.1 铁矿石性质
2.1.2 原煤性质
2.1.3 还原剂半焦的制备及性质
2.2 研究方法
2.2.1 实验流程
2.2.2 实验主要设备和仪器
2.2.3 评价指标和方法
3 直接还原过程动力学分析
3.1 热重实验条件及分析方法
3.1.1 热重实验条件
3.1.2 分析方法
3.2 结果分析
3.2.1 N_2气氛下热重实验
3.2.2 CO_2气氛下热重实验
3.2.3 H_2气氛下热重实验
3.2.4 CO气氛下热重实验
3.3 本章小结
4 铁矿石球团成型实验
4.1 成型压力对球团强度的影响
4.2 焦矿比对球团强度的影响
4.3 粘结剂添加量对球团强度的影响
4.4 原料粒度对球团强度的影响
4.5 本章小结
5 铁矿石球团直接还原实验
5.1 N_2和CO_2气氛下直接还原实验
5.1.1 还原温度的影响
5.1.2 不同温度还原产物的表征
5.1.3 还原时间的影响
5.1.4 不同时间还原产物的表征
5.1.5 焦矿比的影响
5.1.6 不同焦矿比还原产物的表征
5.2 H_2和CO气氛下直接还原实验
5.2.1 还原温度的影响
5.2.2 不同温度下还原产物的表征
5.2.3 还原时间的影响
5.2.4 不同还原时间还原产物的表征
5.2.5 气体浓度的影响
5.2.6 不同气体浓度还原产物的表征
5.3 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表学术论文情况
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]钠盐强化某高硅低品位铁矿石内配碳球团自还原机理研究[J]. 黄柱成,王伟,易凌云,钟荣海. 金属矿山. 2017(08)
[2]直接还原工艺综述及发展分析[J]. 周翔. 冶金经济与管理. 2017(04)
[3]中国钢铁工业“十二五”节能成就和“十三五”展望[J]. 郜学,尚海霞. 钢铁. 2017(07)
[4]中国大型高炉生产现状分析及展望[J]. 张寿荣,姜曦. 钢铁. 2017(02)
[5]用煤泥作还原剂制备褐铁矿含碳球团[J]. 陈伟鹏,李光卫,赵增武,李保卫,武文斐. 烧结球团. 2016(05)
[6]我国焦炭行业现状及市场供需趋势[J]. 杨文彪. 煤炭加工与综合利用. 2016(08)
[7]中国进口铁矿石的市场分析和对策研究[J]. 丁瑶. 商. 2016(25)
[8]温度和压力对煤热解影响的研究[J]. 李小亮,杨宗仁,唐楠,程章源. 煤质技术. 2014(06)
[9]粉煤直接还原磷铁矿的非等温动力学模型[J]. 范国锋,彭丽玲,王华,洪维强. 矿冶工程. 2014(05)
[10]直接还原技术进展及其在中国的发展[J]. 赵庆杰,魏国,沈峰满. 鞍钢技术. 2014(04)
博士论文
[1]高磷鲕状赤铁矿含碳球团制备及直接还原—磁选研究[D]. 余文.北京科技大学 2015
[2]气—固基协同作用下含碳球团直接还原特性研究[D]. 满毅.北京科技大学 2015
[3]铁矿球团CO-H2混合气体气基直接还原基础研究[D]. 易凌云.中南大学 2013
硕士论文
[1]淖毛湖煤及其添加铁系氧化物的热解特性研究[D]. 李超.大连理工大学 2015
[2]白云鄂博铁精矿内配碳球团还原机理研究[D]. 尤凤霞.内蒙古科技大学 2014
[3]鲕状赤铁矿深度还原产品选矿工艺研究[D]. 乔鹏升.东北大学 2014
[4]新钢铁坑褐铁矿直接还原焙烧过程研究[D]. 沈远海.江西理工大学 2013
[5]褐煤半焦作还原剂的直接还原铁及焙烧研究[D]. 李跃斌.大连理工大学 2012
[6]氧化球团气基竖炉直接还原的基础研究[D]. 王兆才.东北大学 2009
本文编号：3492681
本文链接：https://www.wllwen.com/projectlw/yjlw/3492681.html
