直接還原工藝作為非高爐煉鐵的主要方法,因其擺脫了對煉焦煤資源的依賴、更符合目前節(jié)能減排的要求,受到世界各國的關注。半焦是煤熱解產物,具有作為鐵礦石還原劑的潛力。本文選用半焦作為直接還原的還原劑,探究了不同因素對鐵礦石球團成型結果的影響,考察了還原溫度、時間、焦礦比、還原氣氛、氣體濃度對直接還原結果的影響。對朝陽鐵礦測試表征表明,該鐵礦鐵品位為66.10%,屬于高品位磁鐵礦,有害雜質元素S的含量低,是一種可以直接應用于直接還原工藝的優(yōu)質鐵礦石。還原劑半焦由紅柳林長焰煤低溫熱解得到,通過固定床熱解實驗確定制取還原劑半焦溫度為550°C。利用熱重分析儀對鐵礦石和半焦混合物進行非等溫熱重分析,考察樣品在不同氣氛及不同氣體濃度下的還原行為,結果表明:N₂氣氛下的反應過程可分為三個階段,反應機理分別為三維擴散、隨機成核和隨后生長和界面化學反應。CO₂氣氛下的反應過程分為兩個階段,反應機理分別為三維擴散和界面化學反應。H₂和CO氣氛下的反應均分為三個階段,反應機理分別為化學反應、隨機成核和隨后生長和三維擴散。對鐵礦石球團成型過程,本文... 

【文章來源】：大連理工大學遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數】：86 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
引言
1 文獻綜述
    1.1 鐵礦石資源現狀
        1.1.1 世界鐵礦石資源現狀
        1.1.2 我國鐵礦石資源現狀
    1.2 我國鋼鐵工業(yè)發(fā)展現狀
    1.3 直接還原發(fā)展現狀及主要工藝
        1.3.1 世界直接還原發(fā)展現狀
        1.3.2 我國直接還原發(fā)展現狀
        1.3.3 直接還原主要工藝
    1.4 直接還原過程機理研究
        1.4.1 氣基直接還原機理研究
        1.4.2 煤基直接還原機理研究
    1.5 本文研究目的與研究內容
2 原料性質及研究方法
    2.1 原料性質
        2.1.1 鐵礦石性質
        2.1.2 原煤性質
        2.1.3 還原劑半焦的制備及性質
    2.2 研究方法
        2.2.1 實驗流程
        2.2.2 實驗主要設備和儀器
        2.2.3 評價指標和方法
3 直接還原過程動力學分析
    3.1 熱重實驗條件及分析方法
        3.1.1 熱重實驗條件
        3.1.2 分析方法
    3.2 結果分析
        3.2.1 N_2氣氛下熱重實驗
        3.2.2 CO_2氣氛下熱重實驗
        3.2.3 H_2氣氛下熱重實驗
        3.2.4 CO氣氛下熱重實驗
    3.3 本章小結
4 鐵礦石球團成型實驗
    4.1 成型壓力對球團強度的影響
    4.2 焦礦比對球團強度的影響
    4.3 粘結劑添加量對球團強度的影響
    4.4 原料粒度對球團強度的影響
    4.5 本章小結
5 鐵礦石球團直接還原實驗
    5.1 N_2和CO_2氣氛下直接還原實驗
        5.1.1 還原溫度的影響
        5.1.2 不同溫度還原產物的表征
        5.1.3 還原時間的影響
        5.1.4 不同時間還原產物的表征
        5.1.5 焦礦比的影響
        5.1.6 不同焦礦比還原產物的表征
    5.2 H_2和CO氣氛下直接還原實驗
        5.2.1 還原溫度的影響
        5.2.2 不同溫度下還原產物的表征
        5.2.3 還原時間的影響
        5.2.4 不同還原時間還原產物的表征
        5.2.5 氣體濃度的影響
        5.2.6 不同氣體濃度還原產物的表征
    5.3 本章小結
結論
參考文獻
攻讀碩士學位期間發(fā)表學術論文情況
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
[1]鈉鹽強化某高硅低品位鐵礦石內配碳球團自還原機理研究[J]. 黃柱成,王偉,易凌云,鐘榮海.  金屬礦山. 2017(08)
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博士論文
[1]高磷鮞狀赤鐵礦含碳球團制備及直接還原—磁選研究[D]. 余文.北京科技大學 2015
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碩士論文
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[4]新鋼鐵坑褐鐵礦直接還原焙燒過程研究[D]. 沈遠海.江西理工大學 2013
[5]褐煤半焦作還原劑的直接還原鐵及焙燒研究[D]. 李躍斌.大連理工大學 2012
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本文編號：3492681