住友金属工业株式会社还原球团试验

住友金属工业株式会社还原球团试验

一、日本住友金属工业公司还原球团试验(论文文献综述)

李彬[1](2020)在《基于氢气直接还原铁冶炼高纯铁和高纯轴承钢的基础研究》文中指出传统的高炉炼铁工艺日益成熟,但其进一步发展受制于铁矿资源、焦炭资源与环境保护压力。与高炉炼铁流程相比,直接还原炼铁工艺可摆脱对焦煤资源的依赖,并大量减少CO2排放,因此,直接还原炼铁技术是近年来钢铁工业发展的方向之一。直接还原铁在元素纯净性方面具有天然的优势,是生产高品质钢铁产品的优质原料。随着世界上直接还原铁的产量迅速增长,这些直接还原铁几乎全部作为废钢的替代品参与到钢铁产品的生产中,这是对直接还原铁纯净度的一种浪费。随着钢铁行业的不断发展,对钢铁产品质量、性能需求的不断提高,发展低碳排放、低能耗、环境友好的短流程钢铁材料冶炼工艺将成为钢铁行业发展的方向。铁矿石直接还原—熔分—精炼流程,可为高品质钢铁材料的生产开辟新的途径。铁矿石经氢气直接还原所获得的纯净化的直接还原铁,化学成分稳定、有害杂质含量少,将其作为主要原料,经过熔分和精炼后可以得到高纯净化的钢铁材料。该工艺流程短、污染小,产品附加值高,可以冶炼各种钢和含铁合金,只需要添加相应的合金化元素,即可满足产品的要求。这实现了直接还原铁纯净度的最大化利用,增加了直接还原铁的利润空间,同时也拓展了非高炉炼铁工艺的发展空间。本课题以氢气直接还原铁冶炼高纯铁和高纯轴承钢为例,探索性地研究了氢气直接还原—熔分—精炼流程冶炼高纯净钢铁材料的新工艺。该工艺主要包括三个步骤:第一步,用氢气还原焙烧后的铁矿石氧化球团,得到纯净化的直接还原铁。铁矿中的脉石成分,如硫、硅、锰、钛、铝,在这一步不能被还原进入铁中。第二步,直接还原铁通过熔融分离为脉石(渣)和金属。在这一步中,利用直接还原铁中的氧化亚铁,调整渣的成分以实现脱磷。第三步,对高纯铁液实施二次精炼及合金化,通过合适的渣系实现精炼脱氧,最终得到高纯铁和高纯轴承钢。本论文从冶金物理化学基本原理出发,针对整个流程中涉及到的环节开展系统的基础研究工作,为后续科研工作提供借鉴和参考依据,并为工业化应用奠定理论基础。主要的研究内容和结果如下。铁氧化物气基直接还原的热力学研究。基于最小自由能原理建立了铁氧化物气固还原反应的热力学模型。从热力学平衡计算的角度,验证了铁氧化物的逐级还原过程。根据最小自由能原理,对氢气还原铁氧化物的热力学平衡进行了计算。研究了 CO和H2混合气体还原铁氧化物的热力学平衡,作出了 CO和H2混合气体还原铁氧化物的三维平衡图,为探究气基直接还原过程不同还原气氛时的热力学机理提供了理论依据。氢气直接还原的实验研究。研究发现氢气还原氧化球团的过程存在明显的阶段性,随着反应条件的不同,还原阶段性的特征也不相同。使用双界面未反应核模型有效地分析了反应过程中速率控制步骤的变化。在还原过程的不同阶段,速率控制步骤逐渐演化和发展。随着还原过程进行,控速环节由双界面化学反应控速转变为内扩散控速。在最小自由能热力学原理的基础上,计算了还原一定数量的氧化铁球团所需要的气体量,给出了球团还原时间的理论预测,与实际还原完成时间存在良好的吻合关系。研究了直接还原铁熔分过程中脱磷的热力学,通过模型计算与实验,确定了合适的脱磷渣系,在直接还原铁熔分过程中实现了同时脱磷,简化了使用直接还原铁冶炼高纯净钢铁材料的步骤,使纯铁中的P含量降至18 ppm。通过使用高碱度炉渣精炼,使高纯铁中全氧含量降至10 ppm。采用直接还原—熔分—渣精炼流程,在实验室规模上制得了纯度为99.9868%的高纯铁。依据炉渣分子离子共存理论建立了钢渣体系耦合的热力学平衡模型。在热力学计算的基础上,探究了不同渣系对轴承钢精炼过程的脱氧效果,确定使用直接还原铁冶炼轴承钢精炼过程最适合的渣系组成。通过直接还原—熔分—精炼流程,在实验室条件下冶炼得到了全氧含量为4.8 ppm及Ti含量为6 ppm的高纯净轴承钢。基于传质方程—质量守恒方程—化学平衡方程建立了熔渣精炼脱氧过程的动力学模型,确定了使用高碱度渣系进行轴承钢精炼硅脱氧时,脱氧速率的限制环节为钢液中[O]的传质,钢液中[O]的传质系数为kO=7×10-5 m/s。为了进一步明确轴承钢中Ti含量和N含量对TiN夹杂物析出的影响,对GCr15轴承钢凝固过程中TiN夹杂物的析出热力学和长大动力学进行了详细的计算。采用了一个更合理的溶质元素偏析计算公式,给出了考虑凝固偏析的TiN析出稳定性图。结果表明,使用氢气直接还原铁冶炼的高纯净轴承钢凝固过程中不会有TiN夹杂物析出。此外,计算了采用常规流程生产的轴承钢中TiN析出过程溶质元素含量的变化,并依此优化了夹杂物长大动力学方程。讨论了钢中Ti、N含量和冷却速度对TiN尺寸的影响,为降低轴承钢中TiN夹杂物尺寸、减少其对疲劳寿命的危害提供了理论支持。

余文[2](2015)在《高磷鲕状赤铁矿含碳球团制备及直接还原—磁选研究》文中研究说明高磷鲕状赤铁矿因其特殊的鲕粒构造,采用常规选矿方法难以选别。最近的研究表明,采用煤基直接还原-磁选技术能够生产出低磷的直接还原铁,但是相关的研究主要是采用粉矿进行,而目前主要的煤基直接还原设备是以球团矿或大粒度块矿为原料的,因此非常有必要研究鲕状赤铁矿含碳球团的性能。本文以鄂西高磷鲕状赤铁矿为研究对象,以Ca(OH)2和Na2C03为组合添加剂,首先用模具将铁矿石、煤和添加剂制成球团,然后进行还原焙烧-磁选分离。研究了添加剂用量、煤用量、焙烧温度、焙烧时间对直接还原铁指标的影响。在Ca(OH)2和Na2C03用量分别为15%和3%的条件下,得到了铁品位93.28%,磷含量0.07%的直接还原铁,铁回收率达92.30%。在最佳添加剂用量的条件下,采用对辊压球机制备含碳球团,研究了球团的生球强度和高温性能。结果表明,在添加剂的碳酸化固结作用下,含碳球团的落下和抗压强度分别达到4.4次/0.5mm和152.8N/个,增大压球机压力和减小物料粒度可以提高球团强度。焙烧-磁选结果表明,减小原矿粒度可以提高直接还原铁品位和铁回收率,但是矿石粒度过细(-0.1mm)会导致直接还原铁的磷含量急剧增加。在组合添加剂的基础上添加其他黏结剂能够提高球团强度,但是在焙烧初期所有球团的抗压强度都大幅度下降。另外,采用无烟煤为还原剂时,由于过早生成大量的低熔点物质阻碍了气体向外扩散,含碳球团出现熔融膨胀。减小无烟煤粒度可以消除膨胀。用热力学软件FactSage、 X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜和能谱仪(SEM-EDS)对含碳球团直接还原-磁选机理进行了研究。结果表明,同时添加15%Ca(OH)2和3%Na2CO3,既能抑制氟磷灰石的还原,又能保证一定量的液相渣生成,促进金属铁的生长,从而实现高效的提铁降磷:原矿粒度过细会促进氟磷灰石的还原,从而导致直接还原铁中磷含量增加;采用反应性更好的煤或减小煤粒度能够促进铁氧化物的还原,提高铁回收率,但同时会减少还原过程中生成的液相渣量,不利于金属铁颗粒的生长,导致铁品位下降。煤种及其粒度对直接还原铁磷含量的影响比较复杂。

张作良[3](2014)在《高铝铁矿石气基直接还原基础研究》文中提出高铝铁矿是一类典型的难处理矿石,采用常规选矿工艺难以有效实现铝铁分离。为实现高铝铁矿资源的综合利用,本文以广西贵港三水铝石型高铝铁矿为对象,首先详细了解该矿的工艺矿物学特性,发现铁主要存在于针(赤)铁矿中,而铝主要存在于三水铝石中:针(赤)铁矿中含有铝元素,Al2O3含量的质量比从17%-39%,而三水铝石中也都含有铁元素,Fe203含量的质量比从15%-25%,这些嵌布粒度小于5μm、嵌入在铁矿内的Al2O3和嵌入在三水铝石内的Fe2O3,导致选矿方法无法将它们分离出来。然后分别从热力学、动力学以及微观角度对该矿的还原特性进行系统的分析,为熔融还原炼铁工艺处理该矿提供基础研究。实验所用原料铁品位为30.82%(质量分数,下同),Al2O3和SiO2含量分·别为23.32%、12.27%。铁矿物以赤铁矿和针铁矿为主;脉石矿物主要是三水铝石、石英及高岭石。热力学研究表明,在焙烧条件下,Al2O3与SiO2反应不可能生成Al2O3·2SiO2,其他如蓝晶石、红柱石、硅线石以及莫来石均可能产生。当有CaO存在时,CaO与Fe2O3、Al2O3和Si02反应更容易先生成2CaO·SiO2,其次是2CaO·Fe2O3,最后生成3CaO·Al2O3。在温度为1123~1300K时,三元化合物的生成顺序为:钙铝黄长石(2CaO·Al2O3·SiO2),3CaO·Al2O3·3SiO2, CaO·Al2O3·SiO2,2CaO·Al2O3·SiO2, CaO·Al2O3·2SiO2;在温度为1300K以上时,三元化合物的生成顺序为:钙铝黄长石(2CaO·Al2O3·SiO2), CaO·Al2O3·SiO2,3CaO·Al2O3·3SiO2,2CaO·Al2O3·SiO2。还原阶段产生的FeO最易与Al2O3反应生成FeO·Al2O3,其次与SiO2反应生成2FeO·SiO2,最后与SiO2反应生成FeO·SiO2。Al2O3置换2FeO·SiO2和FeO·SiO2中SiO2生成FeO·Al2O3的反应较之SiO2置换FeO·Al2O3中Al2O3的反应要容易得多。FeO·SiO2的还原反应趋势要强于FeO·Al2O3及2FeO·SiO2。开展等温条件下的高铝铁矿球团气固还原实验,实验用两种球团均能在一定条件下被还原,其中1#球团于1173K、还原气氛为C070%(体积分数,下同)和H230%、还原时间为77mmin时得到最高还原度77.13%;2#球团于1223K、还原气氛为C070%和H230%、还原时间为80min时得到最高还原度82.20%。综合考虑,两种球团的最佳预还原温度为1173K。球团中添加消石灰后可以改善还原效果,提高还原度。然后采用未反应核模型,对两种球团的还原实验数据进行动力学回归处理,确定还原过程前期为化学反应与内扩散混合控制,后期主要为内扩散控制,并求出了相应的动力学参数。1#球团还原前期的化学反应速率常数:还原气氛为CO80%+H220%时,k+=0.239exp(-34.89/8.314T):还原气氛为C070%+H230%时,k+=0.443exp(-31.03/8.314T);2#球团还原前期的化学反应速率常数:还原气氛为C080%+H220%时,k+=0.102exp(-27.23/8.314T);还原气氛为C070%+H230%时,k+=0.148exp(-24.75/8.314T)。采用X-射线衍射分析及扫描电子显微镜分析,从微观角度考察还原过程中的物相及还原终了时的物相特征以了解高铝铁矿石难还原之所在,并寻求提高高铝铁矿石球团还原度的途径。还原过程中产生了铁硅橄榄石相以及铁铝尖晶石相,这些相产生后难以被还原,导致高铝铁矿球团还原度不高。通过分时间段研究还原进程中所产生的物相,结果表明,实验中很早时就产生了金属铁、没有出现Fe304相以及没有检测到FeO相,该矿中的铁氧化物在纯CO气氛下还原时,铁氧化物逐级还原规律不明显。Ca(OH)2配比对球团物相的影响研究表明,配比为.2%时,已产生了CaAl2Si2O8相,随着配比的提高,还会产生Ca2A12Si07相,这些相的生成可以提高FeO的还原反应活性,从而提高还原度。采用NETZSCH STA 409C/CD同步热分析仪对广西高铝铁矿焙烧球团进行了CO和H2气氛下的非等温还原,使用化学分析、X-射线衍射及扫描电镜对焙烧和还原后的球团进行了分析研究。结果表明:球团焙烧后,主要物相有Fe203.A1203及A13Fe5012相。焙烧球团还原时,CO难以将还原过程中出现的铁铝尖晶石和铁硅橄榄石中结合的铁还原出来,终点温度为1573K时,终还原度仅为35.62%。而H2还原条件下,温度为1520K时,还原度为100%,表明焙烧球团中的Fe3+被全部还原至金属铁。最后进行了非等温还原动力学分析并得到了动力学数据。CO和H2还原时的活化能分别为295.82kJ·mol-1和185.42kJ·mol-1。各自的反应速率常数分别表达为:kCO=1.7*108e(-295820.5/T)和kH2=1.36*105e(-185422.4/T)。当温度低于1357K时,两种气体还原的反应速率常数基本重合,而温度高于1357K时,H2还原时的反应速率常数高于CO还原时的程度急剧增大。

刘朝艳,宁军,朱永茂,殷荣忠,杨小云,潘晓天,刘勇,邹林,刘小峯,陈红,董金伟,李丽娟,李颖华,张骥红[4](2014)在《2012~2013年世界塑料工业进展》文中进行了进一步梳理收集了2012年7月2013年6月世界塑料工业的相关资料,介绍了20122013年世界塑料工业的发展情况,提供了世界塑料产量、消费量及全球各类树脂的需求量及产能情况。按通用热塑性树脂(聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、ABS树脂),工程塑料(尼龙、聚碳酸酯、聚甲醛、热塑性聚酯、聚苯醚),特种工程塑料(液晶聚合物、聚醚醚酮),通用热固性树脂(酚醛、聚氨酯、不饱和聚酯树脂、环氧树脂)不同品种的顺序,对树脂的产量、消费量、供需状况及合成工艺、产品应用开发、树脂品种的延伸及应用的进一步扩展等技术作了详细介绍。

邓秀兰[5](2013)在《巴西赤铁矿球团煤基直接还原工艺及机理研究》文中研究说明摘要:利用品位高、杂质少、储量丰富的进口赤铁矿替代国内磁铁精矿,开展直接还原铁生产工艺的研究,具有重要意义。巴西赤铁精矿粒度较粗,比表面积仅为875cm2/g,故造球前经过先球磨后高压辊磨预处理,预处理后比表面积达1660cm2/g。预热球团(R=0.15)制备的工艺参数为:预热温度1150℃,预热时间4min,抗压强度可达1111N/个。氧化球团(R=0.15)制备的工艺参数为:预热温度1000℃,预热时间4min;焙烧温度1300℃,焙烧时间12min,抗压强度可达2649N/个。赤铁矿预热球团和氧化球团(P=0.15)在还原温度为1050℃、C/Fe比为0.75、还原时间为90min的条件下进行煤基直接还原。预热球团直接还原可得到全铁含量94.17%,金属化率为93.79%,抗压强度为1973N/个的金属化球团;氧化球团直接还原得到全铁含量94.32%,金属化率为94.80%,抗压强度为869N/个的金属化球团。利用巴西赤铁精矿为原料,开发出预热球团煤基回转窑直接还原工艺。气基动力学研究表明:预热球团的化学反应速率常数大于氧化球团,预热球团可以快速还原。煤基等温动力学研究表明:赤铁矿预热球团煤基等温还原是受化学反应控制,反应级数为1/4。随着碱度的提高,表观活化能明显下降,当碱度从0.011提高到0.90时,活化能从83.79kJ/mol降低到61.89kJ/mol。调整球团碱度,可以改善球团的预热固结性能,还可以改善球团的还原性能,降低化学反应阻力。图42个,表20个,参考文献75篇。

胡俊鸽,周文涛,郭艳玲[6](2011)在《大量使用低价矿的MEBIOS技术及其进展》文中指出日本钢铁企业为了应对铁矿资源发展趋势和降低生产成本,近年不断提高澳大利亚豆矿和马拉曼巴铁矿粉在烧结中的配比。为了进一步在大量提高低价矿配比的情况下生产出优质低渣比烧结矿,提出了MEBIOS技术,并进行了大量实验室基础性研究。介绍了MEBIOS的工艺特点、对生球团成分设计、烧结料层透气性与产率影响因素、烧结矿还原性影响因素以及生球团在基体烧结料层中置入方式的实验室与数模研究及结果,并对MEBIOS技术的可行性、生球团的粒度与强度等进行了讨论。

胡俊鸽,周文涛,郭艳玲[7](2011)在《大量使用低价矿的MEBIOS技术及其进展》文中研究指明日本钢铁企业为了应对铁矿资源劣化的趋势和降低生产成本,近年来不断提高澳大利亚豆矿和马拉曼巴铁矿粉在烧结中的配比。为了在大量提高低价矿配比的情况下生产出优质低渣比烧结矿,提出了MEBIOS技术,并进行了大量实验室基础性研究。本文就MEBIOS的工艺特点,以及关于生球团成分设计、烧结料层透气性与产率影响因素、烧结矿还原性影响因素、生球团在基体烧结料层中置入方式等研究及结果作一介绍,并对MEBIOS技术的可行性、生球团的粒度与强度等进行了讨论。

刘松利[8](2010)在《钒钛铁精矿转底炉直接还原—电炉熔分工艺与理论研究》文中进行了进一步梳理我国攀枝花-西昌地区的钒钛磁铁矿是一种铁、钒、钛等多元素共生的复合矿,具有很高的综合利用价值。现有的高炉冶炼、转炉提钒和钛精矿选矿处理钒钛磁铁矿工艺,仅利用了铁的68%、钒的47%、钛的15%。资源浪费巨大,并造成环境污染、土地破坏、生态失衡等严重问题。为了实现铁、钒、钛等资源高效清洁分离及综合回收利用,近年来转底炉煤基直接还原-电炉熔分技术逐步发展成为了处理钒钛磁铁矿的工艺之一,此工艺具有以煤代焦、还原温度高、冶炼时间短、能耗低、环境污染小和投资省等特点,符合我国资源、能源实际,成为目前国内外钢铁界研究的热点之一。本文为该工艺的应用基础研究,目的是充分地掌握钒钛铁精矿内配碳球团直接还原-熔分的工艺参数、反应机理以及工艺应用所需要的一般性条件。因此通过实验室压片机压球工艺、实验室竖式还原炉直接还原工艺和实验室高温快速加热炉熔分工艺的研究模拟出钒钛铁精矿直接还原-电炉熔分工艺参数。实验室压片机压球结果表明:使生球落下次数较高的条件分别为矿煤粒度比为(200:60)、球团水分为8%、粘结剂浓度为0.3%、压团压力为10 Mpa;球团水分是影响球团性能或压团工艺参数的主要因素,矿煤粒度比对球团性能有较大影响,压团压力和粘结剂浓度对各项指标的影响最小;生球团要进行干燥处理,干燥温度为105℃,干燥时间控制在2小时左右,所得球团的抗压强度为98N/个、高温爆裂性能小于20%,能满足转底炉直接还原工艺的要求;钒钛铁精矿直接还原-电炉熔分实验室模拟结果表明,配碳比(1.5:1)、还原温度(1350℃)、添加剂(2%)、还原时间(20min)时,球团金属化率可以达到88%以上;金属化球团电炉熔分工艺参数为碱度值1.4、熔分时间120min、熔分温度1450℃及配碳比1.5时,渣相中FeO含量为8.35%,能使铁和钒钛进行有效分离。然后采用热重实验、热力学、动力学计算模拟以及XRD、SEM、TG-DSC等检测手段对钒钛铁精矿的还原机理和熔分机理进行了详细研究。结果表明,钒钛铁精矿的还原历程依次为Fe2TiO4和Fe3O4、3(Fe3O4)?Fe2TiO4、Fe3O4?Fe2TiO4、Fe2TiO4和FeO、Fe和FeTi2O5;在磁铁矿大量还原生成浮士体的阶段,钛铁矿与新生成的浮士体发生“钛铁晶石化”,最终还原转变为单质铁和含铁黑钛石;钒钛铁精矿内配碳球团直接还原过程可分为前期和后期两个阶段,前期为化学反应控制,反应活化能为73.17kJ/mol;后期为扩散控制,反应活化能为152.02kJ/mol。还原度随反应温度的升高而增大,后期反应速度小于初期反应速度;FeO含量在整个熔化分离过程中起着重要的作用,通过控制FeO含量可以使熔化分离达到良好的效果。最后又将实验室研究结果扩展到对辊压球机-直径2.3m转底炉-50KVA电弧炉对钒钛铁精矿煤基直接还原-熔分的扩大试验研究,得出该工艺是可行的。通过实验得到含TiO2为49%、V2O5为1.2%以上的富钛渣和低钒生铁,并对含钒富钛渣中钛和钒分离进行了初步探讨,实现了铁、钛和钒的综合回收。本研究的主要创新点表现在:(1)对钒钛铁精矿内配碳球团转底炉直接还原-熔分工艺进行了实验室模拟,得出了实验室工艺参数。(2)对钒钛铁精矿内配碳球团转底炉直接还原-熔分机理进行了系统研究,为该工艺产业化奠定了理论基础。(3)采用对辊压球机-直径2.3m转底炉-50KVA电弧炉对钒钛铁精矿煤基直接还原-熔分工艺进行了扩大试验,得到的工艺参数和调控方法为该工艺工程化设计提供参考和依据。(4)以含钒富钛渣为原料进行酸浸制取钛白粉是完全可行的,试制的钛白粉白度可以达到同类产品指标,但处理工艺较复杂,且消色力较低;含钒富钛渣中的V基本进入水解母液和洗液中,收得率可达到93%以上,可通过水解废液的处理实现钒的回收。

徐国群[9](2009)在《烧结余热回收利用现状与发展》文中提出烧结烟气和冷却机热废气含有大量显热,回收利用这些显热,对节能减排、提高企业效益具有重要意义。介绍了烧结废气回收余热的四种形式、国内外烧结厂余热资源回收利用的现状与发展。各烧结厂余热回收利用的实践,可供烧结厂进行节能降耗改造时加以参考和借鉴。

罗小燕[10](2008)在《全球直接还原铁市场分析》文中提出介绍全球各大洲直接还原概况及直接还原各种方式的发展状况,并提出一些建议。

二、日本住友金属工业公司还原球团试验(论文开题报告)

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

三、日本住友金属工业公司还原球团试验(论文提纲范文)

(1)基于氢气直接还原铁冶炼高纯铁和高纯轴承钢的基础研究(论文提纲范文)

致谢
摘要
Abstract
1 引言
2 文献综述
    2.1 直接还原炼铁
        2.1.1 直接还原炼铁的发展现状
        2.1.2 直接还原炼铁的生产工艺
    2.2 气基竖炉还原的工艺流程
        2.2.1 Midrex工艺
        2.2.2 HYL-Ⅲ工艺
        2.2.3 煤制气竖炉还原工艺
        2.2.4 低碳排放直接还原工艺
    2.3 气基直接还原反应动力学
        2.3.1 气基直接还原反应动力学的一般规律
        2.3.2 气基直接还原反应动力学的研究现状
    2.4 直接还原铁在电炉中的应用
        2.4.1 直接还原铁的特性
        2.4.2 直接还原铁对电炉炼钢的影响
        2.4.3 电炉使用直接还原铁的生产实践
    2.5 国内外轴承钢的发展现状及趋势
        2.5.1 国外轴承钢的发展现状及趋势
        2.5.2 国内轴承钢的发展现状及趋势
    2.6 轴承钢的生产流程
        2.6.1 国外轴承钢生产工艺流程
        2.6.2 国内轴承钢生产工艺流程
    2.7 轴承钢生产过程中氧含量及夹杂物的控制
        2.7.1 轴承钢氧含量与疲劳寿命的关系
        2.7.2 轴承钢生产过程中对氧和夹杂物的控制
    2.8 课题研究背景、意义和内容
        2.8.1 研究背景和意义
        2.8.2 研究内容和方法
3 气基直接还原热力学研究
    3.1 铁氧化物气基还原热力学体系及平衡描述
    3.2 铁氧化物气基还原热力学平衡
        3.2.1 铁氧化物气基还原热力学平衡图
        3.2.2 铁氧化物逐级还原的热力学平衡分析
    3.3 氢气还原铁氧化物的热力学平衡
    3.4 H_2和CO混合气体还原铁氧化物的热力学平衡
        3.4.1 还原气体总量及比例对平衡的影响
        3.4.2 CO和H_2混合气体还原铁氧化物的三维平衡图
    3.5 本章小结
4 气基直接还原实验研究
    4.1 实验原料及实验过程
        4.1.1 实验原料
        4.1.2 实验设备及流程
    4.2 实验条件对球团还原过程的影响
        4.2.1 温度对还原的影响
        4.2.2 H_2流量对还原的影响
        4.2.3 不同球团粒度对还原的影响
        4.2.4 不同球团质量对还原的影响
    4.3 不同位置的球团在还原过程中的行为
    4.4 球团还原后的微观形貌分析
        4.4.1 不同位置球团的微观形貌
        4.4.2 球团的未反应核特征
    4.5 还原过程的动力学分析
        4.5.1 动力学公式推导
        4.5.2 不同还原条件时的动力学控速环节
    4.6 氢气还原氧化球团所需还原时间的理论预测
    4.7 本章小结
5 采用直接还原-熔分-渣精炼工艺制备高纯铁
    5.1 实验原料和过程
    5.2 一般杂质元素的去除
        5.2.1 碳和硫的去除
        5.2.2 直接还原过程的选择性还原
    5.3 熔分过程和脱磷
        5.3.1 基于炉渣共存理论的脱磷热力学模型
        5.3.2 适于熔分脱磷渣系的确定
    5.4 熔渣精炼脱氧
    5.5 工业化的可行性
    5.6 本章小结
6 直接还原铁冶炼轴承钢精炼过程的渣钢反应
    6.1 精炼过程的渣钢平衡热力学计算
        6.1.1 基于炉渣共存理论的渣钢耦合热力学平衡模型
        6.1.2 模型的验证
    6.2 使用直接还原铁冶炼轴承钢精炼过程最佳渣系探究
        6.2.1 实验过程与渣系设计
        6.2.2 渣系物理化学性质分析
        6.2.3 脱氧渣系热力学性质分析
        6.2.4 脱氧渣系实验结果分析
    6.3 轴承钢精炼过程脱氧的动力学研究
        6.3.1 精炼过程渣钢反应动力学模型
        6.3.2 实验结果与讨论
    6.4 本章小结
7 轴承钢凝固过程中TiN的析出和长大研究
    7.1 凝固过程中TiN夹杂物析出的热力学
        7.1.1 TiN析出的平衡溶度积
        7.1.2 凝固过程中溶质元素的偏析
        7.1.3 考虑凝固偏析的TiN夹杂物析出稳定性图
        7.1.4 凝固过程中TiN的析出
    7.2 凝固过程中TiN夹杂物的长大
        7.2.1 TiN夹杂物长大动力学的基本方程
        7.2.2 TiN夹杂物的最大尺寸
        7.2.3 冷却速率对TiN夹杂物最大尺寸的影响
        7.2.4 钢液中Ti和N含量对TiN夹杂物最大尺寸的影响
    7.3 本章小结
8 结论及创新点
    8.1 结论
    8.2 论文创新点
参考文献
附录A 最小自由能热力学模型求解程序
附录B 渣钢平衡热力学计算模型求解程序
附录C 精炼过程脱氧的动力学计算程序
附录D 凝固过程中固液前沿温度与固相率的关系式推导
作者简历及在学研究成果
学位论文数据集

(2)高磷鲕状赤铁矿含碳球团制备及直接还原—磁选研究(论文提纲范文)

致谢
摘要
Abstract
1 引言
2 文献综述
    2.1 鲕状铁矿石资源概况
    2.2 鲕状铁矿石的利用状况
    2.3 鲕状铁矿石的选矿研究现状
        2.3.1 鲕状铁矿石常规选矿工艺研究现状
        2.3.2 鲕状铁矿石酸浸工艺研究现状
        2.3.3 鲕状铁矿石微生物浸出工艺研究现状
        2.3.4 鲕状铁矿石磁化焙烧工艺研究现状
    2.4 难选铁矿石煤基直接还原-磁选工艺研究进展
        2.4.1 铁矿石煤基直接还原机理研究进展
        2.4.2 煤基直接还原-磁选工艺的研究进展
        2.4.3 鲕状铁矿石煤基直接还原-磁选工艺研究进展
    2.5 含碳球团直接还原工艺研究进展
    2.6 小结
3 研究内容与研究方法
    3.1 研究目标
    3.2 研究技术路线
    3.3 研究内容
        3.3.1 含碳球团直接还原-磁选影响因素研究
        3.3.2 含碳球团制备工艺及高温性能研究
        3.3.3 添加剂对含碳球团直接还原-磁选的作用机理研究
        3.3.4 煤种对含碳球团直接还原-磁选的作用研究
    3.4 试验方法
    3.5 试验设备及试剂
4 原料性质
    4.1 原矿性质
    4.2 煤的性质
5 高磷鲕状赤铁矿含碳球团直接还原-磁选工艺条件研究
    5.1 Ca(OH)_2用量对提铁降磷的影响
    5.2 Na_2CO_3用量对提铁降磷的影响
    5.3 C/O比对提铁降磷的影响
    5.4 焙烧温度对提铁降磷的影响
    5.5 焙烧时间对提铁降磷的影响
    5.6 小结
6 高磷鲕状赤铁矿含碳球团的性能研究
    6.1 高磷鲕状赤铁矿含碳球团生球强度研究
        6.1.1 压球机压力对含碳球团强度的影响
        6.1.2 物料粒度对含碳球团强度的影响
        6.1.3 含碳球团冷固结机理
    6.2 物料粒度对提铁降磷的影响研究
        6.2.1 原矿粒度对提铁降磷的影响
        6.2.2 煤的粒度对提铁降磷的影响
    6.3 黏结剂种类对含碳球团强度的影响
    6.4 含碳球团高温强度研究
        6.4.1 含碳球团高温强度的变化
        6.4.2 含碳球团焙烧过程中孔隙率的变化
        6.4.3 含碳球团焙烧过程中物相的变化
        6.4.4 含碳球团焙烧过程中微观结构的变化
    6.5 含碳球团膨胀行为研究
        6.5.1 煤种对含碳球团膨胀的影响
        6.5.2 C/O比和煤粒度对含碳球团熔融膨胀的影响
        6.5.3 焙烧条件对含碳球团熔融膨胀的影响
        6.5.4 含碳球团熔融膨胀机理研究
    6.6 小结
7 高磷鲕状赤铁矿含碳球团直接还原机理研究
    7.1 高磷鲕状赤铁矿煤基直接还原热力学研究
        7.1.1 低品位赤铁矿煤基直接还原热力学研究
        7.1.2 氟磷灰石热碳还原热力学研究
    7.2 Ca(OH)_2作用机理研究
        7.2.1 FactSage模拟
        7.2.2 Ca(OH)_2对焙烧产物中物相的影响
        7.2.3 Ca(OH)_2对焙烧产物微观结构的影响
    7.3 Na_2CO_3的作用机理研究
        7.3.1 FactSage模拟
        7.3.2 Na_2CO_3对焙烧产物物相的影响
        7.3.3 Na_2CO_3对焙烧产物微观结构的影响
    7.4 原矿的粒度对提铁降磷的影响机理研究
    7.5 小结
8 煤的种类对高磷鲕状赤铁矿直接还原-磁选的影响研究
    8.1 煤的性质
    8.2 煤种类及粒度对提铁降磷的影响
    8.3 煤的种类和C/O比对提铁降磷的影响
    8.4 煤种对焙烧产物的物相组成的影响
    8.5 煤种对焙烧产物的微观结构的影响
    8.6 小结
9 结论
参考文献
作者简历及在学研究成果
学位论文数据集

(3)高铝铁矿石气基直接还原基础研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第1章 文献综述
    1.1 引言
    1.2 高铝铁矿资源开发现状
        1.2.1 资源特点
        1.2.2 资源利用研究现状
        1.2.2.1 直接或配矿用于高炉炼铁
        1.2.2.2 铝铁分离工艺
        1.2.3 广西贵港三水型铝土矿概述
        1.2.3.1 矿(化)区概述
        1.2.3.2 矿石特征
        1.2.3.3 贵港三水型铝土矿的开发利用评价
        1.2.3.4 贵港三水型铝土矿综合利用研究现状
    1.3 直接还原炼铁技术综述
        1.3.1 气基直接还原
        1.3.2 煤基直接还原
        1.3.3 几种直接还原工艺比较
    1.4 本研究目的及内容
        1.4.1 研究目的及意义
        1.4.2 研究内容
第2章 高铝铁矿石性能研究
    2.1 基本物化性能
        2.1.1 原矿矿石粒度
        2.1.2 化学成分
        2.1.3 粒度分布及比表面积
    2.2 物相分析
        2.2.1 X-射线衍射分析
        2.2.2 主要矿物组成
    2.3 热分析
    2.4 本章小结
第3章 高铝铁矿石还原热力学
    3.1 研究方法
    3.2 氧化焙烧热力学
        3.2.1 Al_2O_3-SiO_2体系反应热力学
        3.2.2 Ca(OH)_2作用下的反应热力学
        3.2.2.1 Fe_2O_3-CaO体系
        3.2.2.2 Al_2O_3-CaO体系
        3.2.2.3 SiO_2-CaO体系
        3.2.2.4 生成三元化合物的反应
    3.3 还原焙烧热力学
        3.3.1 铁氧化物还原热力学
        3.3.1.1 CO、固体碳还原铁氧化物热力学
        3.3.1.2 H_2还原铁氧化物热力学
        3.3.2 Fe_2O_3-Al_2O_3-SiO_2体系还原热力学
        3.3.2.1 固相反应热力学
        3.3.2.2 CO还原固相反应产物热力学
        3.3.2.3 H_2还原固相反应产物热力学
    3.4 本章小结
第4章 高铝铁矿石气固还原动力学
    4.1 高铝铁矿石气固还原动力学实验
        4.1.1 实验研究方法
        4.1.1.1 实验方法
        4.1.1.2 实验装置及设备
        4.1.1.3 实验方案及步骤
        4.1.2 实验条件的确定
        4.1.2.1 实验样品的选择
        4.1.2.2 还原气体流速的确定
        4.1.2.3 反应管恒温带的确定
        4.1.3 实验结果及分析
        4.1.3.1 还原气氛的影响
        4.1.3.2 还原温度的影响
        4.1.3.3 添加消石灰的影响
    4.2 气固还原控制环节及动力学参数的确定
        4.2.1 未反应核模型简介
        4.2.2 还原过程速率方程
        4.2.3 实验结果及分析
        4.2.3.1 1#球团
        4.2.3.2 2#球团
    4.3 本章小结
第5章 高铝铁矿石还原特性研究
    5.1 还原终了时物相特征
        5.1.1 XRD分析
        5.1.1.1 1
        5.1.1.2 2
        5.1.2 扫描电子显微镜(SEM)分析
        5.1.2.1 设备简介
        5.1.2.2 1#球团
        5.1.2.3 2#球团
    5.2 还原过程物相特征
    5.3 Ca(OH)_2配比对球团物相的影响
    5.4 本章小结
第6章 高铝铁矿焙烧球团非等温研究
    6.1 实验
        6.1.1 原料性质
        6.1.2 研究方法
        6.1.2.1 球团准备
        6.1.2.2 焙烧制度
        6.1.2.3 非等温还原
        6.1.2.4 还原度的计算
        6.1.2.5 分析和表征
    6.2 焙烧球团特征
        6.2.1 未还原时质量变化
        6.2.2 焙烧前后化学成分变化
        6.2.3 焙烧前后物相变化
        6.2.4 焙烧球团微观形貌
    6.3 焙烧球团非等温还原
    6.4 焙烧球团还原后特征
        6.4.1 物相转变
        6.4.2 微观形貌
    6.5 非等温还原动力学
    6.6 本章小节
第7章 结论
参考文献
致谢
攻读学位期间发表成果
个人简历
论文包含图、表、公式及文献

(4)2012~2013年世界塑料工业进展(论文提纲范文)

1概述
2通用热塑性树脂
    2. 1聚乙烯( PE)
    2. 2聚丙烯( PP)
    2. 3聚氯乙烯( PVC)
    2. 4聚苯乙烯( PS) 及苯乙烯系共聚物
3工程塑料
    3. 1尼龙( PA)
    3. 2聚碳酸酯( PC)
    3. 3聚甲醛( POM)
    3. 4热塑性聚酯
    3. 5聚苯醚( PPE)
4特种工程塑料
    4. 1聚醚醚酮
    4. 2液晶聚合物( LCP)
    4. 3聚苯砜
5热固性树脂
    5. 1酚醛树脂
    5. 2不饱和聚酯
        5. 2. 1市场动态
        5. 2. 2主要原料市场概况
        5. 2. 2. 1苯乙烯[160]
        5. 2. 2. 2丙二醇[161]
        5. 2. 2. 3苯酐[162]
        5. 2. 2. 4顺酐[163]
        5. 2. 3玻璃钢复合材料
        5. 2. 4不饱和聚酯树脂阻燃性能
        5. 2. 5不饱和聚酯树脂添加剂
        5. 2. 6不饱和聚酯树脂的电性能
        5. 2. 7不饱和聚酯树脂生物复合材料
        5. 2. 8不饱和聚酯树脂的应用
    5. 3环氧树脂( EP)
        5. 3. 1亚洲、美国环氧树脂工业
        5. 3. 1. 1亚洲环氧树脂[176-179]
        5. 3. 1. 2美国
        5. 3. 2产能变化和企业经营动态
        5. 3. 2. 1产能变化[180-187]
        5. 3. 2. 2企业经营动态[188-193]
        5. 3. 3新产品[194-199]
        5. 3. 3. 1环氧树脂和固化剂
        5. 3. 3. 2助剂
        5. 3. 4应用领域发展
        5.3.4.1胶黏剂[200-211]
        5. 3. 4. 2涂料[212-223]
        5. 3. 5结语
    5. 4聚氨酯( PU)
        5. 4. 1原料
        5. 4. 2泡沫
        5. 4. 3涂料
        5. 4. 4胶黏剂
        5. 4. 5弹性体
        5. 4. 6助剂

(5)巴西赤铁矿球团煤基直接还原工艺及机理研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
目录
1 文献综述
    1.1 钢铁工业的发展
    1.2 国外直接还原的发展
        1.2.1 国外主要气基直接还原工艺现状
        1.2.2 国外主要煤基直接还原工艺现状
    1.3 国内直接还原的发展
        1.3.1 回转窑流程
        1.3.2 转底炉流程
        1.3.3 隧道窑流程
        1.3.4 其它流程
    1.4 直接还原基础研究现状
        1.4.1 还原过程动力学研究
        1.4.2 还原历程研究
        1.4.3 球团还原膨胀研究
        1.4.4 磁铁矿预热球团还原行为研究
    1.5 研究的目的和意义
2 原料性能及研究方法
    2.1 原料性能
        2.1.1 铁精矿
        2.1.2 还原剂
        2.1.3 粘结剂
        2.1.4 熔剂
    2.2 研究方法
        2.2.1 试验流程
        2.2.2 工艺研究设备及方法
        2.2.3 还原机理研究方法
3 巴西赤铁矿球团煤基直接还原工艺研究
    3.1 造球工艺参数优化
        3.1.1 膨润土用量对生球质量的影响
        3.1.2 造球水分对生球质量的影响
        3.1.3 造球时间对生球质量的影响
    3.2 预热工艺制度优化
    3.3 直接还原工艺制度优化
        3.3.1 还原温度对还原指标的影响
        3.3.2 C/Fe比对还原指标的影响
        3.3.3 还原时间对还原指标的影响
    3.4 直接还原铁产品性能研究
        3.4.1 预热球团直接还原铁的化学分析及性能
        3.4.2 预热球团还原能谱分析
    3.5 小结
4 巴西赤铁矿球团直接还原机理研究
    4.1 球团还原热力学基础
    4.2 气基等温还原动力学研究
    4.3 预热球团煤基等温还原动力学研究
        4.3.1 碱度对预热球团还原度的影响
        4.3.2 碱度对预热球团还原动力学的影响
    4.4 预热球团还原过程微观结构变化
        4.4.1 球团还原过程微观结构
        4.4.2 X射线衍射物相分析
    4.5 小结
5 结论
参考文献
攻读硕士学位期间主要研究成果
致谢

(8)钒钛铁精矿转底炉直接还原—电炉熔分工艺与理论研究(论文提纲范文)

中文摘要
英文摘要
1 绪论
    1.1 钒钛磁铁矿资源概况
    1.2 钒钛磁铁矿综合利用研究现状
        1.2.1 国外研究现状
        1.2.2 国内研究现状
        1.2.3 国内外研究现状评价
    1.3 直接还原技术综述
        1.3.1 气基直接还原
        1.3.2 煤基直接还原
        1.3.3 几种直接还原工艺比较
    1.4 直接还原机理研究综述
        1.4.1 热力学
        1.4.2 动力学
    1.5 主要研究内容
        1.5.1 课题的研究意义
        1.5.2 课题的研究目标
        1.5.3 课题的研究内容和方法
2 钒钛铁精矿内配碳球团压团实验研究
    2.1 实验目的
    2.2 压团原理
        2.2.1 压团方法
        2.2.2 压制
    2.3 实验方法
        2.3.1 实验原料
        2.3.2 实验设备
        2.3.3 研究方法
    2.4 实验结果与讨论
        2.4.1 单因素实验对落下次数的影响
        2.4.2 钒钛铁精矿内配碳球团压团工艺正交方案及结果
        2.4.3 球团检测结果分析
    2.5 本章小结
3 钒钛铁精矿内配碳球团直接还原-熔分实验研究
    3.1 实验目的
    3.2 钒钛铁精矿内配碳球团直接还原研究
        3.2.1 实验方法
        3.2.2 实验结果与讨论
        3.2.3 成分与形貌分析
    3.3 金属化球团高温炉熔分实验
        3.3.1 实验原料
        3.3.2 实验设备
        3.3.3 金属化球团电炉熔分研究方法
        3.3.4 金属化球团电炉熔分实验结果分析
    3.4 本章小结
4 钒钛铁精矿内配碳球团直接还原-熔分机理研究
    4.1 钒钛铁精矿内配碳球团直接还原机理研究
        4.1.1 还原历程
        4.1.2 挥发分对钒钛铁精矿内配碳球团还原的影响
        4.1.3 动力学
    4.2 熔分机理
        4.2.1 熔化分离温度分析
        4.2.2 熔化分离熔渣选择
    4.3 本章小结
5 钒钛铁精矿转底炉直接还原-电炉熔分新工艺扩大实验
    5.1 钒钛铁精矿转底炉直接还原-电炉熔分新工艺
    5.2 钒钛铁精矿转底炉直接还原-电炉熔分新工艺的优缺点
        5.2.1 新工艺的优点
        5.2.2 新工艺的缺点
    5.3 对辊压球实验
        5.3.1 辊压机构造和工作原理
        5.3.2 造球方法
        5.3.3 实验结果
        5.3.4 稳定实验结果
    5.4 实验室转底炉还原实验
        5.4.1 转底炉的结构和原理
        5.4.2 实验方法
        5.4.3 实验结果及分析
    5.5 实验室电弧炉熔分实验
        5.5.1 实验设备
        5.5.2 实验方法
        5.5.3 实验结果及分析
    5.6 本章小结
6 含钒富钛渣中钛和钒分离实验研究
    6.1 实验目的
    6.2 含钒富钛渣提钛技术研究
        6.2.1 实验原理
        6.2.2 实验原料及主要设备
        6.2.3 实验方法
        6.2.4 实验结果及分析
    6.3 含钒富钛渣提钒技术研究
        6.3.1 工艺流程
    6.4 本章小结
7 结论与展望
    7.1 结论
    7.2 展望
致谢
参考文献
附录 A
附录 B
    A 作者在攻读学位期间发表的论文目录
    B 作者在攻读学位期间参加的科研项目

(9)烧结余热回收利用现状与发展(论文提纲范文)

0 前言
1 烧结余热的特点
    1.1 烧结余热热源品质整体较低
    1.2 废气温度波动大
    1.3 热源的连续性难以保证
2 烧结余热回收系统
3 国内外烧结余热回收利用的进展
    3.1 国内烧结余热回收利用
        3.1.1 利用余热生产蒸汽
        3.1.2 烧结余热回收发电
        3.1.3 热风烧结
        3.1.4 利用余热生产热水
    3.2 国外烧结余热回收利用
        3.2.1 利用余热预热烧结点火助燃空气
        3.2.2 利用余热进行热风烧结
        3.2.3 利用烧结废气生产蒸汽
        3.2.4 利用烧结废气发电
4 结语

四、日本住友金属工业公司还原球团试验(论文参考文献)

  • [1]基于氢气直接还原铁冶炼高纯铁和高纯轴承钢的基础研究[D]. 李彬. 北京科技大学, 2020(06)
  • [2]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(09)
  • [3]高铝铁矿石气基直接还原基础研究[D]. 张作良. 东北大学, 2014(03)
  • [4]2012~2013年世界塑料工业进展[J]. 刘朝艳,宁军,朱永茂,殷荣忠,杨小云,潘晓天,刘勇,邹林,刘小峯,陈红,董金伟,李丽娟,李颖华,张骥红. 塑料工业, 2014(03)
  • [5]巴西赤铁矿球团煤基直接还原工艺及机理研究[D]. 邓秀兰. 中南大学, 2013(06)
  • [6]大量使用低价矿的MEBIOS技术及其进展[A]. 胡俊鸽,周文涛,郭艳玲. 第八届(2011)中国钢铁年会论文集, 2011
  • [7]大量使用低价矿的MEBIOS技术及其进展[J]. 胡俊鸽,周文涛,郭艳玲. 烧结球团, 2011(01)
  • [8]钒钛铁精矿转底炉直接还原—电炉熔分工艺与理论研究[D]. 刘松利. 重庆大学, 2010(07)
  • [9]烧结余热回收利用现状与发展[J]. 徐国群. 世界钢铁, 2009(05)
  • [10]全球直接还原铁市场分析[J]. 罗小燕. 冶金信息导刊, 2008(06)

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住友金属工业株式会社还原球团试验
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