隨著我國(guó)冶金資源結(jié)構(gòu)的變化和人們環(huán)保意識(shí)的提高,直接利用粉礦煉鐵工藝越來越受到人們的關(guān)注。但對(duì)粉礦在高溫下的還原行為研究較少,仍需進(jìn)行大量的理論分析和實(shí)驗(yàn)研究。本文針對(duì)幾種比較成熟和有發(fā)展?jié)摿Φ姆鄣V直接煉鐵工藝,利用改進(jìn)的高溫管式滴落爐,對(duì)粒度范圍在75-90 μm之間的赤鐵礦粉顆粒在飛行過程中的氣-固還原行為和動(dòng)力學(xué)機(jī)理進(jìn)行研究。還原劑選擇為CO和H2,當(dāng)CO為還原劑時(shí),反應(yīng)溫度為1450-1600K,氣體組成為 40%CO+60%CO2、80%CO+20%CO2、100%CO 以及80%CO+20%N2;當(dāng)H2為還原劑時(shí),反應(yīng)溫度為1450-1550K,氣體組成為40%H2+60%N2、80%H2+20%N2 和 100%H2。研究中采用化學(xué)滴定法和XRD分析得到了樣品的還原度和含鐵相的組成及變化規(guī)律,并通過金相顯微鏡和SEM觀察顆粒微觀形貌及其變化規(guī)律。進(jìn)一步基于當(dāng)前的實(shí)驗(yàn)條件和實(shí)驗(yàn)結(jié)果,建立了粉礦在高溫下發(fā)生氣-固還原的動(dòng)力學(xué)模型并計(jì)算了各反應(yīng)條件下動(dòng)力學(xué)參數(shù)。研究得到粉礦顆粒的還原度和反應(yīng)速率都隨著還原溫度和還原氣體分壓的增大而逐漸增大。當(dāng)還原度在11.1%以下粉礦中含鐵物相...

【文章頁數(shù)】：93 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 引言
    1.2 研究背景
    1.3 研究目的及意義
    1.4 研究?jī)?nèi)容
第2章 文獻(xiàn)綜述
    2.1 典型的粉礦煉鐵技術(shù)
        2.1.1 FINEX工藝
        2.1.2 HIsarna工藝
        2.1.3 閃速熔煉法
        2.1.4 高爐風(fēng)口噴粉
    2.2 粉礦還原的研究現(xiàn)狀
        2.2.1 鐵礦石還原的熱力學(xué)研究
        2.2.2 粉礦還原的動(dòng)力學(xué)研究
    2.3 常用的動(dòng)力學(xué)模型及其應(yīng)用
        2.3.1 宏觀動(dòng)力學(xué)模型
        2.3.3 微觀動(dòng)力學(xué)模型
    2.4 限制性環(huán)節(jié)分析
        2.4.1 模型函數(shù)配合法
        2.4.2 無模型函數(shù)法
第3章 粉礦氣-固還原動(dòng)力學(xué)的實(shí)驗(yàn)研究
    3.1 實(shí)驗(yàn)裝置
    3.2 實(shí)驗(yàn)方案
        3.2.1 實(shí)驗(yàn)條件的確定
        3.2.2 實(shí)驗(yàn)原料的制備
        3.2.3 實(shí)驗(yàn)溫度場(chǎng)的測(cè)量
        3.2.4 實(shí)驗(yàn)參數(shù)的計(jì)算
    3.3 實(shí)驗(yàn)步驟
    3.4 實(shí)驗(yàn)測(cè)定方法
    3.5 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析
        3.5.1 預(yù)實(shí)驗(yàn)
        3.5.2 實(shí)驗(yàn)溫度對(duì)還原度的影響
        3.5.3 還原氣體濃度對(duì)還原度的影響
        3.5.4 產(chǎn)物的物相變化
        3.5.5 微觀形貌的變化
    3.6 本章小結(jié)
第4章 粉礦還原動(dòng)力學(xué)分析
    4.1 還原過程分析
    4.2 限制環(huán)節(jié)分析
    4.3 動(dòng)力學(xué)參數(shù)的計(jì)算
    4.4 本章小結(jié)
第5章 結(jié)論
符號(hào)表
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文和專利



本文編號(hào)：3742782