神府煤-Ⅲ制備的含鐵型焦的物理化學基礎研究
發(fā)布時間:2021-02-03 03:43
自上世紀50年代以來,工業(yè)革命造成的大量溫室氣體CO2排放使極端氣候事件頻發(fā),加劇北方水資源短缺和南方季節(jié)性干旱程度。這些環(huán)境變化已給工業(yè)和農業(yè)造成嚴重影響,嚴重惡化人類的生存環(huán)境。我國鋼鐵工業(yè)CO2的排放量占全國CO2排放總量的15%左右。而高爐煉鐵約占鋼鐵生產總CO2排放量的70%。因此,煉鐵工藝必須開發(fā)出減少CO2排放的新生產工藝技術;其次,在我國實現新型工業(yè)化過程中,我國的粗鋼產量迅猛增加。在加劇戰(zhàn)略資源鐵礦石和煤炭危機的同時,也減小鋼鐵企業(yè)的利潤空間。為此,開發(fā)劣質鐵礦石-煤資源的高效生產利用技術,擴大高爐煉鐵的原燃料使用范圍,是鋼鐵企業(yè)提升競爭力的關鍵環(huán)節(jié)之一。為此,本研究在分析高爐冶金原理和國內外研究前沿動態(tài)的基礎上,提出把我國儲量豐富的非焦煤、鐵礦粉經破碎、混均、熱壓成型和高溫焦化后制成C-O-Fe接觸距離小、易于高爐低溫區(qū)氣化反應的高反應性含鐵型焦(CIC);用CIC中的Fe催化劑作用和降低焦炭氣化反應起始溫度的熱力學熱特性,達到降低高爐爐頂煤氣流和塊狀帶溫度、減少焦比和CO2的排放量的設想目的。通過實驗研究、理論分析及模擬計算,探討分析澳礦粉含量對神府煤-Ⅲ制成的C...
【文章來源】:太原理工大學山西省 211工程院校
【文章頁數】:72 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
目錄
第一章 緒論
1.1 鋼鐵行業(yè)的地位及高爐煉鐵的資源、能源與狀況
1.1.1 鋼鐵行業(yè)的地位及高爐煉鐵技術發(fā)展趨勢
1.1.2 鐵礦石分布及現狀
1.1.3 煉焦煤及非焦煤的資源分布及現狀
1.1.4 鋼鐵行業(yè)的環(huán)境壓力
1.2 高爐低碳技術發(fā)展
1.2.1 日本神戶制鋼的 HPC 無灰煤生產技術
1.2.2 美國鋼鐵公司 CASP 碳合金技術
1.2.3 型焦技術
1.3 高爐實現能量和環(huán)境負荷最小化的原理
1.3.1 高爐煉鐵過程
1.3.2 高爐內部結構和主要冶金反應
1.3.3 高爐節(jié)焦和 CO2減排的原理
1.4 高反應性焦炭研究現狀
1.4.1 國外研究狀況
1.4.2 國內研究
1.5 研究目的、研究內容與技術路線圖
第二章 試驗方法
2.1 實驗原材料
2.2 試樣制備設備
2.3 試樣的制備
2.3.1 含鐵型煤試樣制備
2.3.2 CIC 試樣制備
2.4 試樣分析與表征
2.4.1 壓潰強度測定方法
2.4.2 組織分析方法
2.4.3 CIC 的熱重分析方法
第三章 試驗結果
3.1 含鐵型煤和 CIC 壓潰強度隨 AMP 含量的變化
3.2 AMP 含量對含鐵型煤、CIC 微觀組織影響
3.2.1 含 9%AMP 的含鐵型煤及其 CIC 的微觀組織形貌
3.2.2 AMP 含量對 CIC 形貌的影響
3.3 含鐵型煤及 CIC 的物相(XRD 表征)
3.4 AMP 含量對 CIC 氣化反應起始溫度的影響
3.4.1 0%AMP CIC 的 DSC 曲線
3.4.2 不同 AMP 含量 CIC 的 DSC 曲線
第四章 分析與討論
4.1 Fe 峰強度值隨 CIC 中 AMP 含量的變化
4.2 CIC 氣化反應起始溫度隨 AMP 含量和煤種的變化
4.3 AMP 降低 CIC 氣化反應的活化能
2濃度的影響"> 4.4 CIC 氣化起始溫度降低量對塊狀帶 CO2濃度的影響
2濃度的影響"> 4.5 不同煤種制備的 CIC 對塊狀帶中 CO2濃度的影響
第五章 展望
第六章 結論
參考文獻
致謝
碩士在讀期間發(fā)表的學術論文
【參考文獻】:
期刊論文
[1]鐵礦粉含量對神府煤制備的含鐵型焦氣化反應起始溫度的影響[J]. 劉建國,張龍龍,原春陽,王社斌. 太原理工大學學報. 2014(06)
[2]焦炭搭配對高爐塊狀帶含鐵爐料還原的影響[J]. 庹必陽,王建麗,楊勇,聶光華. 礦冶工程. 2014(01)
[3]澳礦含量對非焦煤含鐵型焦氣化反應溫度的影響[J]. 石恭儉,原春陽,劉建國,張龍龍,王社斌. 太原理工大學學報. 2013(04)
[4]中國有色金屬礦產對外依存度與資源可供性之辨析[J]. 楊兵. 礦產勘查. 2013(01)
[5]我國進口鐵礦石價格影響因素的分析[J]. 葉海燕,李錦. 經濟問題探索. 2012(10)
[6]利用非焦煤低碳煉鐵新技術的初步研究[J]. 張衛(wèi)東,陳輝,張梅. 中國冶金. 2012(07)
[7]非焦煤煉焦技術進展及應用前景[J]. 張偉,王再義,張立國,王相力. 世界鋼鐵. 2011(06)
[8]2種氣氛下鐵礦石粉煤基直接還原的熱重研究[J]. 范莉娟,呂清剛,那永潔. 化學工程. 2011(09)
[9]我國煤炭資源及其分布特征[J]. 崔村麗. 科技情報開發(fā)與經濟. 2011(24)
[10]基于低碳經濟的中國鋼鐵工業(yè)進出口結構分析[J]. 韓曉磊,張超. 冶金經濟與管理. 2011(02)
本文編號:3015851
【文章來源】:太原理工大學山西省 211工程院校
【文章頁數】:72 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
目錄
第一章 緒論
1.1 鋼鐵行業(yè)的地位及高爐煉鐵的資源、能源與狀況
1.1.1 鋼鐵行業(yè)的地位及高爐煉鐵技術發(fā)展趨勢
1.1.2 鐵礦石分布及現狀
1.1.3 煉焦煤及非焦煤的資源分布及現狀
1.1.4 鋼鐵行業(yè)的環(huán)境壓力
1.2 高爐低碳技術發(fā)展
1.2.1 日本神戶制鋼的 HPC 無灰煤生產技術
1.2.2 美國鋼鐵公司 CASP 碳合金技術
1.2.3 型焦技術
1.3 高爐實現能量和環(huán)境負荷最小化的原理
1.3.1 高爐煉鐵過程
1.3.2 高爐內部結構和主要冶金反應
1.3.3 高爐節(jié)焦和 CO2減排的原理
1.4 高反應性焦炭研究現狀
1.4.1 國外研究狀況
1.4.2 國內研究
1.5 研究目的、研究內容與技術路線圖
第二章 試驗方法
2.1 實驗原材料
2.2 試樣制備設備
2.3 試樣的制備
2.3.1 含鐵型煤試樣制備
2.3.2 CIC 試樣制備
2.4 試樣分析與表征
2.4.1 壓潰強度測定方法
2.4.2 組織分析方法
2.4.3 CIC 的熱重分析方法
第三章 試驗結果
3.1 含鐵型煤和 CIC 壓潰強度隨 AMP 含量的變化
3.2 AMP 含量對含鐵型煤、CIC 微觀組織影響
3.2.1 含 9%AMP 的含鐵型煤及其 CIC 的微觀組織形貌
3.2.2 AMP 含量對 CIC 形貌的影響
3.3 含鐵型煤及 CIC 的物相(XRD 表征)
3.4 AMP 含量對 CIC 氣化反應起始溫度的影響
3.4.1 0%AMP CIC 的 DSC 曲線
3.4.2 不同 AMP 含量 CIC 的 DSC 曲線
第四章 分析與討論
4.1 Fe 峰強度值隨 CIC 中 AMP 含量的變化
4.2 CIC 氣化反應起始溫度隨 AMP 含量和煤種的變化
4.3 AMP 降低 CIC 氣化反應的活化能
2濃度的影響"> 4.4 CIC 氣化起始溫度降低量對塊狀帶 CO2濃度的影響
2濃度的影響"> 4.5 不同煤種制備的 CIC 對塊狀帶中 CO2濃度的影響
第五章 展望
第六章 結論
參考文獻
致謝
碩士在讀期間發(fā)表的學術論文
【參考文獻】:
期刊論文
[1]鐵礦粉含量對神府煤制備的含鐵型焦氣化反應起始溫度的影響[J]. 劉建國,張龍龍,原春陽,王社斌. 太原理工大學學報. 2014(06)
[2]焦炭搭配對高爐塊狀帶含鐵爐料還原的影響[J]. 庹必陽,王建麗,楊勇,聶光華. 礦冶工程. 2014(01)
[3]澳礦含量對非焦煤含鐵型焦氣化反應溫度的影響[J]. 石恭儉,原春陽,劉建國,張龍龍,王社斌. 太原理工大學學報. 2013(04)
[4]中國有色金屬礦產對外依存度與資源可供性之辨析[J]. 楊兵. 礦產勘查. 2013(01)
[5]我國進口鐵礦石價格影響因素的分析[J]. 葉海燕,李錦. 經濟問題探索. 2012(10)
[6]利用非焦煤低碳煉鐵新技術的初步研究[J]. 張衛(wèi)東,陳輝,張梅. 中國冶金. 2012(07)
[7]非焦煤煉焦技術進展及應用前景[J]. 張偉,王再義,張立國,王相力. 世界鋼鐵. 2011(06)
[8]2種氣氛下鐵礦石粉煤基直接還原的熱重研究[J]. 范莉娟,呂清剛,那永潔. 化學工程. 2011(09)
[9]我國煤炭資源及其分布特征[J]. 崔村麗. 科技情報開發(fā)與經濟. 2011(24)
[10]基于低碳經濟的中國鋼鐵工業(yè)進出口結構分析[J]. 韓曉磊,張超. 冶金經濟與管理. 2011(02)
本文編號:3015851
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