【摘要】：隨著傳統(tǒng)的長流程工藝受到越來越多問題的的牽制,而轉(zhuǎn)底爐煤基直接還原技術(shù)作為一種新興工藝正處于蓬勃發(fā)展之中。掌握轉(zhuǎn)底爐直接還原工藝中使用的還原劑在國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀。我國面臨日益嚴(yán)峻的資源儲(chǔ)備不足以及環(huán)境污染的問題,生物質(zhì)秸稈纖維作為還原劑受到越來越多的重視。秸稈纖維是以玉米、小麥、水稻等秸稈為原料,經(jīng)汽爆-水洗-機(jī)械分梳提取有用物質(zhì)后,通過氣流粉碎和有機(jī)糖提純后得到的廢渣,是一種清潔、可再生的還原劑。在掌握秸稈纖維特性的基礎(chǔ)上,對(duì)秸稈纖維用于轉(zhuǎn)底爐直接還原工藝生產(chǎn)直接還原鐵(DRI)進(jìn)行了探討。主要用秸稈纖維作為還原劑,用高溫箱式氣氛電阻爐模擬轉(zhuǎn)底爐生產(chǎn),分析論證秸稈纖維能否替代傳統(tǒng)還原劑。研究含碳球團(tuán)在不同的溫度、粒度、反應(yīng)恒溫時(shí)間以及不同的C/O條件下,有哪些不同的還原效果。研究結(jié)果表明:秸稈纖維盡管其固定碳含量較低,但其氫含量較高、灰分和硫含量較低,且其纖維狀結(jié)構(gòu)有利于含碳球團(tuán)成球。與傳統(tǒng)的還原劑相比,秸稈纖維含碳球團(tuán)具有更好的還原效果和更高的抗壓強(qiáng)度。此外,秸稈纖維含碳球團(tuán)也有C/O低和還原時(shí)間短的優(yōu)點(diǎn),適宜的C/O和恒溫時(shí)間為0.8和15min,且秸稈纖維粒度選用0.15mm時(shí)效果更佳。
【學(xué)位授予單位】：華北理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TK6;TF55
【圖文】：

生氧化[10]。下面為工藝流程示意圖，如圖1所示。圖 1 轉(zhuǎn)底爐工藝簡易流程圖Fig.1 Simple flow chart of rotary hearth furnace1.1.2 轉(zhuǎn)底爐直接還原工藝的發(fā)展歷程轉(zhuǎn)底爐直接還原工藝歷經(jīng)半個(gè)世紀(jì)以上的發(fā)展演，是一個(gè)較新興煉鐵工藝，而此工藝在我國是最近30年才發(fā)展起來的[12-14]。1）20世紀(jì)中期，美國的Ross公司發(fā)明了焙燒含碳球團(tuán)的還原方法處理球團(tuán)，這個(gè)公司后來更名為Midrex，并于1965、1966年的兩年時(shí)間內(nèi)，在明尼蘇達(dá)州進(jìn)行了2t/h的小規(guī)模熱固結(jié)法試驗(yàn)，并取得了初步成功，后取名為Fastmet工藝。Fastmet工藝流程如圖2所示。圖 2 Fastmet 工藝流程圖Fig.2 Technological flow sheet of Fa

華北理工大學(xué)碩士學(xué)位論文- 12 -圖4 氧化鐵直接還原的平衡圖Fig.4 Direct reduction of iron oxide equilibrium diagram含碳球團(tuán)的還原實(shí)際上是其內(nèi)還原過程，還原過程中有很多復(fù)雜的反應(yīng)，主要是碳的直接還原和一氧化碳的間接還原，同時(shí)會(huì)發(fā)生氣化反應(yīng)，而且伴隨著傳質(zhì)和傳熱反應(yīng)，但也決不能把含碳球團(tuán)的還原看成是這些反應(yīng)的簡單相加。含碳球團(tuán)中還原劑碳對(duì)鐵礦粉的還原作用存在一個(gè)啟動(dòng)的過程。表 4 還原劑對(duì)鐵礦粉的還原Table4 Reduction of iron powder by reducing agent反應(yīng)方程式 反應(yīng)式序號(hào)FeXOY+C=FeXOY-1+CO (1.13)FeXOY+CO=FeXOY-1+CO2(1.14)繼而發(fā)生還原反應(yīng)和(1.8)所示的反應(yīng)。含碳球團(tuán)還原過程示意如圖5所示。圖5 含碳球團(tuán)還原過程示意圖Fig

(1.14)繼而發(fā)生還原反應(yīng)和(1.8)所示的反應(yīng)。含碳球團(tuán)還原過程示意如圖5所示。圖5 含碳球團(tuán)還原過程示意圖Fig.5 Reduction process of containing carbon pellet

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2760507