為了減少鋼鐵行業(yè)CO₂排放,國內(nèi)外冶金工作者們提出了富氫冶煉的思路如日本向高爐噴吹天然氣和廢塑料的新工藝、國內(nèi)全氧鼓風(fēng)噴吹煤粉和天然氣工藝、瑞典的ULCORED新型還原工藝等。盡管高爐富氫條件下的研究已有許多,但富氫條件下含鐵爐料中高溫下產(chǎn)物的演變規(guī)律和還原機(jī)理相關(guān)研究較少。基于此,本文系統(tǒng)的研究了富氫條件下含鐵爐料的冶金性能及微觀結(jié)構(gòu),分析了其反應(yīng)機(jī)理以及微觀演變規(guī)律,得到如下結(jié)論:熱力學(xué)和動力學(xué)理論分析發(fā)現(xiàn),T<1100 K時還原反應(yīng)主要以CO為主,摻雜H₂還原和析碳反應(yīng),T>1100 K時還原反應(yīng)主要以H₂主導(dǎo),同時夾雜水煤氣反應(yīng);并且經(jīng)過模型擬合和對比,發(fā)現(xiàn)富氫反應(yīng)過程遵循隨機(jī)孔模型,并出現(xiàn)了類CO還原、類H₂還原和H₂還原三種不同的還原方式。通過含鐵爐料的粉化實驗發(fā)現(xiàn),H₂+CO₂+N₂條件下塊礦O、球團(tuán)礦P和燒結(jié)礦S的粉化效果改善明顯;H₂+CO₂

【文章頁數(shù)】：76 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
中文摘要
ABSTRACT
1.緒論
    1.1 鋼鐵行業(yè)的發(fā)展
        1.1.1 我國鋼鐵行業(yè)在世界鋼鐵行業(yè)中的地位
        1.1.2 我國鋼鐵行業(yè)發(fā)展?fàn)顩r
        1.1.3 國外研究現(xiàn)狀
    1.2 我國鋼鐵發(fā)展面臨的問題
        1.2.1 我國鋼鐵行業(yè)發(fā)展面臨的問題
        1.2.2 高爐富氫燃料的必要性
        1.2.3 國內(nèi)研究現(xiàn)狀
    1.3 選題目的意義及研究思路
2.富氫條件下高爐爐料的基礎(chǔ)性能檢測
    2.1 實驗原料
    2.2 實驗設(shè)備
    2.3 原料檢測
        2.3.1 原料XRD檢測
        2.3.2 原料微觀結(jié)構(gòu)
3.富氫還原熱力學(xué)及動力學(xué)分析
    3.1 熱力學(xué)分析
        3.1.1 CO還原熱力學(xué)計算
        3.1.2 H₂還原熱力學(xué)
        3.1.3 交互反應(yīng)熱力學(xué)
    3.2 動力學(xué)分析
        3.2.1 富氫還原鐵氧化物機(jī)理
        3.2.2 富氫還原動力學(xué)計算
    3.3 富氫還原鐵氧化物熱重實驗
        3.3.1 實驗設(shè)備及方法
        3.3.2 實驗結(jié)果分析
    3.4 本章小結(jié)
4.富氫條件下含鐵爐料的冶金性能
    4.1 低溫粉化實驗
        4.1.1 .實驗設(shè)備
        4.1.2 實驗原理及方案
        4.1.3 低溫粉化性能檢測結(jié)果分析
    4.2 含鐵爐料中溫還原實驗
        4.2.1 還原實驗原理及方案
        4.2.2 還原實驗結(jié)果分析
        4.2.3 還原后含鐵爐料的微觀結(jié)構(gòu)
    4.3 含鐵爐料的軟熔滴落性能檢測
        4.3.1 熔滴實驗原理與設(shè)備
        4.3.2 熔滴實驗分析
    4.4 混合礦渣相檢測
        4.4.1 混合礦渣相成分及分析
        4.4.2 渣的熔化性能檢測
    4.5 本章小結(jié)
5.富氫條件下含鐵爐料礦相演變規(guī)律
    5.1 不同富氫條件下的礦相結(jié)構(gòu)
        5.1.1 不同燒結(jié)礦的成分
        5.1.2 富氫條件下礦相結(jié)構(gòu)
    5.2 富氫條件下相關(guān)礦相的演變過程
        5.2.1 富氫條件下Fe₂O₃的演變過程
        5.2.2 富氫條件下SFCA的演變過程
    5.3 本章小結(jié)
6.結(jié)論
參考文獻(xiàn)
附錄A 附錄內(nèi)容名稱
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況
致謝
作者簡介



本文編號：3831157